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PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線在液壓控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2012-06-01 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1 引言
  是連接智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和自動(dòng)化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結(jié)構(gòu)的通信網(wǎng)絡(luò)。技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,使得建構(gòu)一種全數(shù)字、全分散、全開放的控制系統(tǒng)成為可能,導(dǎo)致了傳統(tǒng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的變革。
  技術(shù)仍處在不斷的發(fā)展中,現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了許多種現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn),如PROFIBUS、FF、LonWorks、CAN、HART等。各種現(xiàn)場(chǎng)總線各有其特點(diǎn),應(yīng)用場(chǎng)合和前景也各不相同,現(xiàn)在仍沒有國(guó)際統(tǒng)一的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。因此,在選擇現(xiàn)場(chǎng)總線時(shí),必須綜合考慮各方面的因素,使所選擇的現(xiàn)場(chǎng)總線既能滿足系統(tǒng)的實(shí)際需要,又能夠符合技術(shù)發(fā)展的主流。
  PROFIBUS是目前世界上應(yīng)用最為廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)之一,是德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)DIN 19245和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN 50170的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn),并在1999年12月成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC 61158的一部分。它包括了波特率可達(dá)l2 JI皿 的高速總線豫OFIBUS.DP(H2)和用于過程控制的本安型低速總線PROFIBUS-PA(H1),使其在結(jié)構(gòu)和性能上優(yōu)越于其他現(xiàn)場(chǎng)總線。與其他現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)相比,PROFIBUS的最大優(yōu)點(diǎn)是它的普遍性+它廣泛應(yīng)用在加工制造、過程和樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域,并可同時(shí)實(shí)現(xiàn)集中控制、分散控制和混合控制3種方式。
  PROFIBUS由3個(gè)兼容部分組成,即PROFIBUS—DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS.FMS。PROFIBUS—DP是一種高速低成本通信,用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。PROFIBUS-PA專用于過程自動(dòng)化領(lǐng)域。PROFIBUS—FMS則用于車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),其中應(yīng)用最為廣泛的是PROFIBUS—DP。
  PROFIBUS—DP是一種高速和便宜的通信連接,它為自動(dòng)控制系統(tǒng)和設(shè)備級(jí)分散的I/O之間進(jìn)行通信使用專門設(shè)計(jì)。使用模塊可取代24 v或4—20 mA的串聯(lián)式信號(hào)傳輸。直接數(shù)據(jù)鏈路映像(DDLM)提供的用戶接口,使得對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層的存取變得簡(jiǎn)單方便,傳輸可使用Rs_485傳輸技術(shù)或光纖媒體。將引人,可以獲得較好的開放性、可靠性,具有較高的性能價(jià)格比。
2 PROFIBUS—DP的技術(shù)特性
2.1 協(xié)議結(jié)構(gòu)
  的協(xié)議結(jié)構(gòu)符合ISO的開放式系統(tǒng)互連模型,只定義了其中的第1層、第2層和用戶接口,第3層到第7層未加描述。這種協(xié)議結(jié)構(gòu)確保了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖俸陀行???偩€存取協(xié)議在第2層即現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路層實(shí)現(xiàn),包括主站之間的令牌傳遞方式和主站和從站之間的主從方式。
2.2 傳輸技術(shù)
  PROFIBUS—DP可以采用RS-485或光纖傳輸技術(shù)。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行在電磁干擾很大的環(huán)境時(shí)使用光纖傳輸。
  RS-485傳輸技術(shù)的基本特征為:
  網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕€性總線,兩端帶有有源的總線終端電阻。
  傳輸速率:從9.6 Kbps到12 Mbps。
  傳輸介質(zhì):帶屏蔽的雙絞電纜,在抗干擾要求不高時(shí)也可取消屏蔽。
  插頭連接:采用9針D型插頭。
  站點(diǎn)數(shù):每網(wǎng)段最多32個(gè)站,使用中繼器可多達(dá)127個(gè)站。
2.3 系統(tǒng)的配置
  PROFIBUS—DP允許構(gòu)成單主站或多主站系統(tǒng)。系統(tǒng)配置的描述包括:站數(shù)、站地址、輸入/輸出地址、輸入/輸出數(shù)據(jù)格式、診斷信息格式以及所使用的總線參數(shù)。每個(gè)PROFIBUS—DP系統(tǒng)可包括以下3種不同類型的設(shè)備:
 ?。?)一類DP主站(DPM1):一類DP主站是中央控制器,在預(yù)定的信息周期內(nèi)與DP從站交換數(shù)據(jù),典型的DPM1如PLC或PC。
  (2)二類DP主站(DPM2):二類DP主站是編程器、組態(tài)設(shè)備或操作面板,在DP系統(tǒng)組態(tài)操作時(shí)作用,完成系統(tǒng)操作和監(jiān)視目的。
  (3)DP從站:DP從站是進(jìn)行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設(shè)備(L/O設(shè)備、驅(qū)動(dòng)器、HMI、閥門等)。使用PROFIBUS系統(tǒng),在系統(tǒng)起動(dòng)之前先要對(duì)系統(tǒng)及各站點(diǎn)進(jìn)行配置和參數(shù)化工作。使用基于GSD的組態(tài)工具可將不同廠商的設(shè)備集成在一個(gè)總線系統(tǒng)中 GSD文件是一個(gè)用于識(shí)別不同PROFIBUS設(shè)備的文本文件,它使得DP/PA設(shè)備可以被各種組態(tài)工具所識(shí)別,這也是PROFIBUS開放性的一種體現(xiàn)。


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