PROFIBUS是過程現(xiàn)場總線(Process Field Bus )的縮寫,于1989年正式成為現(xiàn)場總線的國際標(biāo)準(zhǔn)。在多種自動化的領(lǐng)域中占據(jù)主導(dǎo)地位,全世界的設(shè)備節(jié)點數(shù)已經(jīng)超過2000萬。它由三個兼容部分組成,即PROFIBUS-DP( Decentralized Periphery).PROFIBUS-PA(Process Automation ).PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification )。其中PROFIBUS-DP應(yīng)用于現(xiàn)場級,它是一種高速低成本通信,用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式I/O之間的通訊,總線周期一般小于10ms,使用協(xié)議第1、2層和用戶接口,確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)目焖俸陀行нM(jìn)行。;PROFIBUS-PA適用于過程自動化,可使傳感器和執(zhí)行器接在一根共用的總線上,可應(yīng)用于本征安全領(lǐng)域;PROFIBUS-FMS用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),它是令牌結(jié)構(gòu)的實時多主網(wǎng)絡(luò),用來完成控制器和智能現(xiàn)場設(shè)備之間的通信以及控制器之間的信息交換。主要使用主-從方式,通常周期性地與傳動裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
PROFIBUS總線電纜特點:
Profibus作為業(yè)界應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線技術(shù),除具有一般總線的優(yōu)點外還有自身的特點,具體表現(xiàn)如下:
Profibus作為業(yè)界應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場總線技術(shù),除具有一般總線的優(yōu)點外還有自身的特點,具體表現(xiàn)如下:
(1)最大傳輸信息長度為255B,最大數(shù)據(jù)長度為244B,典型長度為120B。
(2)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€型、樹型或總線型,兩端帶有有源的總線終端電阻。
(3)傳輸速率取決于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜涂偩€長度,從9.6Kb/s到12Mb/s不等。
(4)站點數(shù)取決于信號特性,如對屏蔽雙絞線,每段為32個站點(無轉(zhuǎn)發(fā)器),最多127個站點帶轉(zhuǎn)發(fā)器。
(5)傳輸介質(zhì)為屏蔽/非屏蔽雙絞線或光纖。
(6)當(dāng)用雙絞線時,傳輸距離最長可達(dá)9.6km,用光纖時,最大傳輸長度為90km。
(7)傳輸技術(shù)為DP和FMS的RS-485傳輸、PA的IEC1158-2傳輸和光纖傳輸。
(8)采用單一的總線方位協(xié)議,包括主站之間的令牌傳遞與從站之間的主從方式。
(9)數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)包括循環(huán)和非循環(huán)兩類。
PROFIBUS總線電纜主要應(yīng)用:
PROFIBUS總線電纜主要應(yīng)用:
典型的工廠自動化系統(tǒng)應(yīng)該是三級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),基于現(xiàn)場總線Profibus-DP/PA控制系統(tǒng)位于工廠自動化系統(tǒng)中的低層,即現(xiàn)場級和車間級。現(xiàn)場總線Profibus是面向現(xiàn)場級和車間級的數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)。
1.現(xiàn)場設(shè)備層
主要功能是連接現(xiàn)場設(shè)備,如分散式I/O、傳感器、驅(qū)動器、執(zhí)行機構(gòu)、開關(guān)、燈設(shè)備,完成現(xiàn)場設(shè)備控制及設(shè)備間連鎖控制。主站負(fù)責(zé)總線通信管理及所有從站的通信??偩€上所有設(shè)備生產(chǎn)工藝控制程序均儲存 在主站中,并由主站執(zhí)行。
2.車間監(jiān)控層
車間級監(jiān)控用來完成車間中生產(chǎn)設(shè)備之間的連接,如一個車間三條生產(chǎn)線主控制器之間的連接,完成車間級設(shè)備監(jiān)控。車間級監(jiān)控包括生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)控、設(shè)備故障報警及維護(hù)等。通常還具有諸如生產(chǎn)統(tǒng)計、生產(chǎn)調(diào)度等車間級生產(chǎn)管理功能。車間級監(jiān)控通常要設(shè)立車間監(jiān)控室,在操作員工作站及打印設(shè)備上。車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)可采用Profibus-FMS,它是一個多主網(wǎng)絡(luò),在這一級,數(shù)據(jù)傳輸速度不是最重要的,而是要能夠傳送大容量信息。
3.工廠管理層
車間操作員工作站可通過集線器與車間辦公管理網(wǎng)連接,將車間生產(chǎn)數(shù)據(jù)送到車間管理層。車間管理網(wǎng)作為主網(wǎng)的一個子網(wǎng),通過交換機、網(wǎng)橋或路由器等連接到廠區(qū)骨干網(wǎng)上,將車間數(shù)據(jù)集成到工廠管理層。
車間管理層通常所說的以太網(wǎng),即IEEE 802.3 和IETF TCP/IP的通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。工廠骨干網(wǎng)可根據(jù)工廠實際情況,采用如FDDI或ATM等網(wǎng)絡(luò)。