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Profibus[转帖] -------------------------------------------------------------------------------- 唐济扬:《PROFIBUS概貌》 (1) PROFIBUS是一种国际化.开放式.不依赖于设备生产商的现场总线标准。广泛适用于制造业自动化.流程工业自动化和楼宇.交通电力等其他领域自动化。   (2) PROFIBUS由三个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP( Decentralized Periphery).PROFIBUS-PA(Process Automation ).PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification )。   (3) PROFIBUS – DP: 是一种高速低成本通信,用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。使用PROFIBUS-DP可取代办24VDC或4-20mA信号传输。   (4) PORFIBUS-PA:专为过程自动化设计,可使传感器和执行机构联在一根总线上,并有本征安全规范。   (5) PROFIBUS-FMS:用于车间级监控网络,是一个令牌结构.实时多主网络。   (6) PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。   (7) 与其它现场总线系统相比,PROFIBUS的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证,并经实际应用验证具有普遍性。目前已应用的领域包括加工制造.过程控制和自动化等。PROFIBUS开放性和不依赖于厂商的通信的设想,已在10多万成功应用中得以实现。市场调查确认,在德国和欧洲市场中PROFIBUS占开放性工业现场总线系统的市场超过40%。PROFIBUS有国际著名自动化技术装备的生产厂商支持,它们都具有各自的技术优势并能提供广泛的优质新产品和技术服务。   《PROFIBUS 协议结构》 PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际标准,以开放式系统互联网络(Open System Interconnection-SIO)作为参考模型的。该模型共有七层。   (1)PROFIBUS-DP:定义了第一.二层和用户接口。第三到七层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能,并详细说明了各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。   (2)PROFIBUS-FMS:定义了第一.二.七层,应用层包括现场总线信息规范(Fieldbus Message Specification - FMS)和低层接口(Lower Layer Interface - LLⅠ)。FMS包括了应用协议并向用户提供了可广泛选用的强有力的通信服务。LLⅠ协调不同的通信关系并提供不依赖设备的第二层访问接口。   (3)PROFIBUS-PA:PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS-DP协议。另外,PA还描述了现场设备行为的PA行规。根据IEC1158-2标准,PA的传输技术可确保其本征安全性,而且可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。      注:第一层为物理层,第二层为数据链路层,第三-六层末使用,第七层为应用层。 《PROFIBUS传输技术》 PROFIBUS提供了三种数据传输类型:   (1)用于DP和FMS的RS485传输。   (2)用于PA的IEC1158-2传输。   (3)光纤   1. 用于DP/FMS的RS485传输技术   由于DP与FMS系统使用了同样的传输技术和统一的总线访问协议,因而,这两套系统可在同一根电缆上同时操作。   RS-485传输是PROFIBUS最常用的的一种传输技术。这种技术通常称之为H2。采用的电缆是屏蔽双绞铜线。   RS-485传输技术基本特征:   (1) 网络拓扑:线性总线,两端有有源的总线终端电阻。   (2) 传输速率:9.6K bit /s12M bit/ s   (3) 介质:屏蔽双绞电缆,也可取消屏蔽,取决于环境条件(EMC)。   (4) 站点数:每分段32个站(不带中继),可多到127个站(带中继)。   (5) 插头连接:最好使用9针D型插头。   2. RS-485传输设备安装要点   (1) 全部设备均与决线连接。   (2) 每个分段上最多可接32个站(主站或站)。   (3) 每段的头和尾各有一个总线终端电阻,确保操作运行不发生误差。两个总线终端电阻必须永远有电源。   (4) 当分段站超过32个时,必须使用中继器用以连接各总线段。串联的中继器一般不超过3个。   (注:中继器没有站地址,但被计算机在每段的最多站数中)   (5) 电缆最大长度取决于传输速率。如使用A型电缆,则传输速率与长度如下:   波特率:(K bit/s)9.6 19.2 93.75 187.5 500 1500 1200   距离/段(M) 1200 1200 1200 1000 400 200 100   (6) A型电缆参数:    阻抗:135-165Ω 电容:<30 pf / m 回路电阻:110Ω   线规:0.64mm 导线面积:>0.34mmΩ   (7) RS-485的传输技术的PROFIBUS网络最好使用9针D型插头。   (8) 当连接各站时,应确保数据线不要拧绞,系统在高电磁发射环境(如汽车制造业)下运行应使用带屏蔽的电缆,屏蔽可提高电磁兼容性(EMC)。   (9) 如用屏蔽编织线和屏蔽箔,应在两端与保护接地连接,并通过尽可能的大面积屏蔽接线来复盖,以保持良好的传导性。另外建议数据线必须与高压线隔离。   (10) 超过500K bit/s的数据传输速率时应避免使用短截线段,应使用市场上现有的插头可使数据输入和输出电缆直接与插头连接,而且总线插头连接可在任何时候接通或断开而并不中断其它站的数据通信。   3用于PA的IEC1158-2传输技术   (1) 数据IEC1158-2的传输技术用于PROFIBUS-PA,能满足化工和石油化工业的要求。它可保持其本征安全性,并通过总线对现场设备供电。   (2) IEC1158-2是一种位同步协议,可进行无电流的连续传输,通常称为H1。   (3) IEC1158-2技术用于PROFIBUS-PA,其传输以下列原理为依据:   ①. 每段只有一个电源作为供电装置。   ②. 当站收发信息时,不向总线供电。   ③. 每站现场设备所消耗的为常量稳态基本电流。   ④. 现场设备其作用如同无源的电流吸收装置。   ⑤. 主总线两端起无源终端线作用。   ⑥. 允许使用线性.树型和星型网络。   ⑦. 为提高可靠性,设计时可采用冗余的总线段。   ⑧. 为了调制的目的,假设每个部线站至少需用10mA基本电流才能使设备启动。通信信号的发生是通过发送设备的调制,从±9mA到基本电流之间。   (4) IEC1158-2传输技术特性:   ①. 数据传输:数字式.位同步.曼彻斯特编码。   ②. 传输速率:31.25K bit /s,电压式。   ③. 数据可靠性:前同步信号,采用起始和终止限定符避免误差。   ④. 电缆:双绞线,屏蔽式或非屏蔽式。   ⑤. 远程电源供电:可选附件,通过数据线。   ⑥. 防爆型:能进行本征及非本征安全操作。   ⑦. 拓扑:线型或树型,或两者相结合。   ⑧. 站数:每段最多32个,总数最多为126个。   ⑨. 中继器:最多可扩展至4台。   4.IEC1158传输设备安装要点   (1)分段藕合器将IEC1158-2传输技术总线段与RS-485传输技术总线段连接。藕合器使RS-485信号与IEC1158-2信号相适配。它们为现场设备的远程电源供电,供电装置可限制IEC1158-2总线的电流和电压。   (2)PROFIBUS-PA的网络拓扑有树型和线型结构,或是两种拓扑的混合。   (3)现场配电箱仍继续用来连接现场设备并放置总线终端电阻器。采用树型结构时连在现场线分段的全部现场设备都并联地接在现场配电箱上。    (4)建议使用下列参考电缆,也可使用更粗截面导体的其它电缆。   ①. 电缆设计:双绞线屏蔽电缆   ②. 导线面积(额定值):0.8mm2(AWG18)   ③. 回路电阻(直流):44Ω/Km   ④. 阻抗(31.25千赫时):100Ω±20%   ⑤. 39千赫时衰减:3dB/Km   ⑥. 电容不平衡度:2nF/Km   (5)主总线电缆的两端各有一个无源终端器,内有串联的RC元件,R=100Ω,C=1цF。当总线站极性反向连接时,它对总线的功能不会有任何影响。   (6) 连接到一个段上的站数目最多是32个。如果使用本征安全型及总线供电,站的数量将进一步受到限制。即使不需要本征安全性,远程供电装置电源也要受到限制。   (7) 线路最长长度的确定,根据经验先计算一下电流的需要,根据以下参数(2-2)选用一种供电电源单元,再根据以下参数中(2-3)线的长度确定选用哪种电缆。      (2-2):标准供电装置(操作值)   型号 应用领域 供电电压 供电最大电流 最大功率 典型站数   Ⅰ EEx ia/ibⅡC 13



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唐济扬:《PROFIBUS – DP》  1.PROFIBUS – Dp用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站(PLC)程序循环时间短。除周期性用户数据传输外,PROFIBUS-Dp还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态.诊断和报警处理。   ①传输技术:RS-485双绞线.双线电缆或光缆。波特率从9.6K bit/s到12M bit/s。   ②总线存取:各主站间令牌传递,主站与从站间为主-从传送。支持单主或多主系统。总线上最站点(主-从设备)数为126。   ③通信:点对点(用户数据传送)或广播(控制指令)。循环主-从用户数据传送和非循环主-主数据传送。   ④运行模式:运行.清除.停止。   ⑤同步:控制指令允许输入和输出同步。同步模式:输出同步;锁定模式:输入同步。   ⑥功能:DP主站和DP从站间的循环用户有数据传送。各DP从站的动态激活和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断功能,三级诊断诊断信息。输入或输出的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过部线对DP主站(DPM1)进行配置,每DP从站的输入   和输出数据最大为246字节。   ⑦可靠性和保护机制:所有信息的传输按海明距离HD=4进行。DP从站带看门狗定时器(Watchdog Timer)。对DP从站的输入/输出进行存取保护。DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。   ⑧设备类型:第二类DP主站(DPM2)是可进行编程.组态.诊断的设备。第一类DP主站(DPM1)是中央可编程控制器,如PLC.PC等。DP从站是带二进制值或模拟量输入输出的驱动器.阀门等。   (1) PROFIBUS – DP基本特征   ① 速率:在一个有着32个站点的分布系统中,PROFIBUS-DP对所有站点传送512 bit/s 输入和512bit/s输出,在12Mbit/s时只需1毫秒。   ② 诊断功能:经过扩展的PROFIBUS-DP诊断能对故障进行快速定位。诊断信息在总线上传输并由主站采集。诊断信息分三级:   (本站诊断操作:本站设备的一般操作状态,如温度过高.压力过低。   (模块诊断操作:一个站点的某具体I/O模块故障。   (通过诊断操作:一个单独输入/输出位的故障。   (2) PROFIBUS-DP允许构成单主站或多主站系统。在同一总线上 最多可连接126个站点。系统配置的描述包括:站数.站地址.输入/输出地址.输入/输出数据格式.诊断信息格式及所使用的总线参数。每个PROFIBUS-DP系统可包括以下三种坏同类型设备:   ① 一级DP主站(DPM1):一级DP主站是中央控制器,它在预定的周期内与分散的站(如DP从站)交换信息。典型的DPM1如PLC或PC。   ② 二级DP主站(DPM2):二级DP主站是编程器.组态设备或操作面板,在DP系统组态操作时使用,完成系统操作和监视目的。   ③ DP从站:DP从站是进行输入和输出信息采集和发送的外围设备(I/O设备.驱动器.HMI.阀门等)。   ④ 单主站系统:在总线系统的运行阶段,只有一个活动主站。   ⑤ 多主站系统:总线上连有多个主站。这些主站与各自从站构成相互独立的子系统。每个子系统包括一个DPMI.指定的若干从站及可能的DPM2设备。任何一个主站均可读取DP从站的输入/输出映象,但只有一个DP主站允许对DP从站写入数据。   (3) 系统行为   系统行为主要取决于DPM1的操作状态,这此状态由本地或总线的配置设备所控制。主要有以下三种状态:   (停止:在这种状态下,DPM1和DP从站之间没有数据传输。   (清除:在这种状态下,DPM1读取DP从站的输入信息并使输出信息保持在故障安全状态。   (运行:在这种状态下,DPM1处于数据传输阶段,循环数据通信时,DPM1从DP站读取输入信息并向从站写入输出信息。   ① DPM1设备在一个预先设定的时间间隔内,以有选择的广播方式将其本地状态周期性地发送到每一个有关的DP从站。   ② 如果在DPM1的数据传输阶段中发生错误,DPM1将所有有关的DP从站的输出数据立即转入清除状态,而DP从站将不在发送用户数据。在次之后,DPM1转入清除状态。   (4) DPM1和DP从站间的循环数据传输   DPM1和相关DP从站之间的用户数据传输是由DPM1按照确定的递归顺序自动进行。在对总线系统进行组态时,用户对DP从站与DPM1的关系作出规定,确定哪些DP从站被纳入信息交换的循环周期,哪些被排斥在外。   DMP1和DP从站之间的数据传送分三个阶段:参数设定.组态.数据交换。在参数设定阶段,每个从站将自己的实际组态数据与从DPM1接受到的组态数据进行比较。只有当实际数据与所需的组态数据相匹配时,DP从站才进入用户数据传输阶段。因此,设备类型.数据格式.长度以及输入输出数量必须与实际组态一致。   (5) DPM1和系统组态设备间的循环数据传输   除主-从功能外,PROFIBUS-DP允许主-主之间的数据通信,这些功能使组态和诊断设备通过总线对系统进行组态。   (6) 同步和锁定模式   除DPM1设备自动执行的用户数据循环传输外,DP主站设备也可向单独的DP从站.一组从站或全体从站同时发送控制命令。这些命令通过有选择的广播命令发送的。使用这一功能将打开DP从站的同及锁定模式,用于DP从站的事件控制同步。   主站发送同步命令后,所选的从站进入同步模式。在这种模式中,所编址的从站输出数据锁定在当前状态下。在这之后的用户数据传输周期中,从站存储接收到输出的数据,但它的输出状态保持不变;当接收到下一同步命令时,所存储的输出数据才发送到外围设备上。用户可通过非同步命令退出同步模式。   锁定控制命令使得编址的从站进入锁定模式。锁定模式将从站的输入数据锁定在当前状态下,直到主站发送下一个锁定命令时才可以更新。用户可以通过非锁定命令退出锁模式。   (7) 保护机制   对DP主站DPM1使用数据控制定时器对从站的数据传输进行监视。每个从站都采用独立的控制定时器。在规定的监视间隔时间中,如数据传输发生差错,定时器就会超时。一旦发生超时,用户就会得到这个信息。如果错误自动反应功能“使能”,DPM1将脱离操作状态,并将所有关联从站的输出置于故障安全状态,并进入清除状态。   2扩展DP功能   DP扩展功能是对DP基本功能的补充,与DP基本功能兼容。   (1) DPM1与DP从站间非循环的数据传输。   (2) 带DDLM读和DDLM写的非循环读/写功能,可 读写从站任何希望数据。   (3) 报警响应,DP基本功能允许DP从站用诊断信息向主站自发地传输事件,而新增的DDLM-ALAM-ACK功能被用来直接响应从DP从站上接收的报警数据。   (4) DPM2与从站间的非循环的数据传输。   3.电子设备数据文件(GSD)   为了将不同厂家生产的PROFIBUS产品集成在一起,生产厂家必须以GSD文件(电子设备数据库文件)方式将这些品的功能参数(如I/O点数.诊断信息.波特率.时间监视等)。标准的GSD数据将通信扩大到操作员控制级。使用根据GSD所作的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中。   GSD文件可分为三个部分:   (1)总规范:包括了生产厂商和设备名称.硬件和软件版本.波特率.监视时间间隔.总线插头指定信号。   (2)与DP有关的规范:包括适用于主站的各项参数,如允许从站个数.上装/下装能力。   (3)与DP从站有关的规范:包括了与从站有关的一切规范,如输入/输出通道数.类型.诊断数据等。   4.PROFIBUS-DP行规   PROFIBUS –DP协议明确规定了用户数据怎样在总线各站之间传递,但用户数据的含义是在PROFIBUS行规中具体说明的。另外,行规还具体规定了PROFIBUS-DP如何用于应用领域。使用行规可使不同厂商所生产的不同设备互换使用,而工厂操作人员毋须关心两者之间的差异。因为与应用有关的含义在行规中均作了精确的规定说明。下面是PROFIBUS-DP行规,括弧中数字是文件编号:   (1) NC/RC行规(3.052)   (2) 编码器行规(3.062)   (3) 变速传动行规(3.071)   (4) 操作员控制和过程监视行规(HMI) 《PROFIBUS-PA》  PROFIBUS-PA适用于PROFIBUS 的过程自动化。PA将自动化系统和过程控制系统与压力.湿度和液位变送器等现场设备连接起来,PA可用来替代4-20mA的模拟技术。PROFIBUS-PA具有如下特性:   (1) 适合过程自动化应用的行规使不同厂家生产的现场设备具有互换性。   (2) 增加和去除总线站点,即使在本征安全地区也不会影响到其它站。   (3) 在过程自动化的PROFIBUS-PA段与制造业自动化的PROFIBUS-DP总线段之间通过藕合器连接,并使可实现两段间的透明通信。   (4) 使用与IEC1158-2技术相同的双绞线完成远程供电和数据传送。   (5) 在潜在的爆炸危险区可使用防爆型“本征安全”或“非本征安全”。   1. PROFIBUS-PA传输协议   PROFIBUS-PA采用PROFIBUS-DP的基本功能来传送测量值和状态。并用扩展的PROFIBUS-DP功能来制订制现场设备的参数和进行设备操作。PROFIBUS-PA第一层采用IEC1158-2技术,第二层和第一层之间的在DIN19245系列标准的第四部分作了规定。   2. PROFIBUS-PA设备行规   PROFIBUS-PA行规保证了不同厂商所生产的现场设备的互换性和互操作性,它是PROFIBUS-PA的一个组成部分。PA行规的任务是选用各种类型现场设备真正需要通信的功能,并提供这些设备功能和设备行为的一切必要规格。   目前,PA行规已对所有通用的测量变送器和其它选择的一些设备类型作了具体规定,这些设备如:   (1) 测压力.液位.温度和流量的变送器   (2) 数字量输入和输出   (3) 模拟量输入和输出   (4) 阀门   (5) 定位器 《PROFIBUS-FMS》 PROFIBUS-FMS的设计旨在解决车间监控级通信。在这一层,可编程序控制器(如PLC.PC机等)之间需要比现场层更大量的数据传送,但通信的实时性要求低于现场层。   1. PROFIBUS-FMS应用层   应用层提供了供用户使用的通信服务。这些服务包括访问变量.程序传递.事件控制等。PROFIBUS-FMS应用层包括下列两部分:   (1)现场总线住处规范(Fieldbus Message Specification - FMS):描述了通信对象和应用服务。   (2)低层接口(Lower Layer Interface -LⅡ): FMS服务到第二层的接口。   2. PROFIBUS-FMS通信模型   PROFIBUS-FMS利用通信关系将分散的过程统一到一个共用的过程中。在应用过程中,可用来通信的那部分现场设备称虚拟设备VFD(Virtual field Device).在实际现场设备与VFD之间设立一个通令关系表。通令关系表是VFD通令变量的集合,如零件数.故障率.停机时间等。VFD通信关系表完成对实际现场设备的通信。   3. 通信对象与通信字典(OD)   (1) FMS面向对象通信,它确认5种静态通信对象:简单变量.数组.记录.域和事件,还确认2种动态通信对象:程序调用和变量表。   (2) 每个FMS设备的所有通信对象都填入对象字典(OD)。对简单设备,OD可以予定义,对复杂设备,OD可以本地或远程通过组态加到设备中去。静态通信对象进入静态对象字典,动态通通信对象进入动态通信字典。每个对象均有一个唯一的索引,为避免非**存取,每个通信对象可先用存取保护。   4.PROFIBUS-FMS服务   FMS服务项目是ISO 9506制造信息规范MMS (Manufacturing Message Specification)服务项目的子集。这些现场总线应用中已被优化,而且还加上了通信提出的广泛需求,服务项目的选用取决于特定的应用,具体的应用领域在FMS行规中规定。   5. 低层接口(LLI)   第七层到第二层映射由LLI来解决,其主要任务包括数据流控制和联接监视。用户通过称之为通信关系的逻辑通道与其他应用过程进行通信。VMS 设备的全部通信关系都列入通信关系表CRL(Communication Relationship List)。每个通信关系通过通信索引(CREF)来查找,CRL 中包含了CREF 和第二层及LLI地址间的关系。   6.网络管理   FMS还提供网络管理功能,有由现场总线管理层七层来实现。其主要功能有:上.下关系管理.配置管理.故障管理等。   7.PROFIBUS-FMS行规   FMS提供了范围广泛的功能来保证它的普遍应用。在不同的应用领域中,具体需要的功能范围必须与具体应用要求相适应。设备的功能必须结合应用来定义。这些适应性定义称之为行规。行规提供了设备的可互换性,保证不同厂商生产的设备具有相同的通信功能。 FMS对行规做了如下规定(括号中的数字是文件编号):   (1) 控制间的通信(3.002)   (2) 楼宇自动化(3.011)   (3) 低压开关设备(3.032)

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唐济扬:《PROFIBUS在工厂自动化系统中的位置》   一个典型的工厂自动化系统应该是三级网络结构。基于现场总线PROFIBUS-DP/PA控制系统位于工厂自动化系统中的底层,即现场级与车间级。现场总线PROFIBUS是面向现场级与车间级的数字化通信网络。   (1) 现场设备层:主要功能是连接现场设备,如分散式I/O.传感器.驱动器.执行机构.开关设备等,完成现场设备控制及设备间连锁控制。主站(PLC.PC机或其它控制器)负责总线通信管理及所有从站的通信。总线上所有设备生产工艺控制程序存储在主站中,并由主站执行。   (2) 车间监控层:车间级监控用来完成车间主生产设备之间的连接,如一个车间三条生产线主控制器之间的连接,完成车间级设备监控。车间级监控包括生产设备状态在线监控.设备故障报警及维护等。通常还具有诸如生产统计.生产调度等车间级生产管理功能。车间级监控通常要设立车间监控室,有操作员工作站及打印设备。车间级监控网络可采用PROFIBUS-FMS,它是一个多主网,这一级数据传输速度不是最重要的, 而是要能够传送大容量信息。   (3) 工厂管理层:车间操作员工作站可通过集线器与车间办公管理网连接,将车间生产数据送到车间管理层。车间管理网作为工厂主网的一个子网。子网同过交换机.网桥或路由等连接到厂区骨干网,将车间数据集成到工厂管理层。    车间管理层通常所说的以太网,即IEC802.3.TCP/IP的通信协议标准。厂区骨干网可根据工厂实际情况,采用如FDDI或ATM等网络。 《PROFIBUS控制系统组成 》   1. 一类主站   (1) 一类主站指PLC.PC或可做一类主站的控制器。一类主站完成总线通信控制与管理。   2. 二类主站   (1) PLC(智能型I/O):PLC可做PROFIBUS上的一个从站。PLC 自身有程序存储,PLC的CPU部分执行程序并按程序驱动I/O。做为PROFIBUS主站的一个从站,在PLC存储器中有一段特定区域作为与主站通信的共享数据区。主站可通过通信间接控制从站PLC的I/O。   (2) 分散式I/O(非智能型I/O):通常由电源部分.通信适配器部分,接线端子部分组成。分散式I/O不具有程序存储和程序执行,通信适配器部分接收主站指令,按主站指令驱动I/O,并将I/O输入及故障诊断等住处返回给主站。通常分散型I/O是由主站统一编址,这样在主站编程时使用分散式I/O与使用主站的I/O没有什么区别。   (3) 驱动器.传感器.执行机构等现场设备:即带PROFIBUS接口的现场设备,可由主站在线完成系统配置.参数修改.数据交换等功能。至于那些参数可进行通信及参数格式由PROFIBUS行规决定。 唐济扬:《以SIEMENS产品为例的系统配置及设备选型(一)》   下面以SIEMENS公司产品为例,介绍PROFIBUS系统配置及设备选型。   一. 选择主站:   1. 选择PLC做一类主站   选择PLC做一类主站有两种形式:   (1)处理器CPU带内置PROFIBUS接口:这种CPU通常具有一个PROFIBUS-DP和一个MPI接口。   (2)PROFIBUS通信处理器:CPU不带PROFIBUS接口,需要配置PROFIBUS通信处理器模块。   (A) IM308-C接口模板   ◎ 用于SIMATIC S5 -115U/H至S5-155U/H,此模块只占一槽。   ◎ 作为主站,IM308-C接口模块管理PROFIBUS-DP数据通信,可连接多达122个从站,如ET200系列分散型I/O或S5-95U/DP。   ◎ 可作为从站,与主站交换主据。   ◎ 数据传输速率:9.6K12M bit/s   (B) CP5431 FMS/DP通信处理器   ◎ CP5431 FMS/DP通信处理器模块可以将SIMATIC S5-155U连接PROFIBUS上,该模块作为主站,符合EN50170,具有FMS.DP.FDL通信协议。   ◎ CP5431 FMS/DP通信处理器模块可插入SIMATIC S5系统,占单槽。   ◎ 数据传输速率:9.6K1.5M bit/s   (C)CP342-5通信处理器   ◎ CP342-5通信处理器用于S7-300系列,可符合EN50170标准。   ◎ PLC与PLC通信支持SEND/RECEIVE接口。也会支持S7-Function。   ◎ 作为主站,最多可带125个从站。   ◎ 数据传输速率:9.6K1.5Mbit/s。   (D)CP443-5通信处理器   ◎ CP443-5通信处理器可用于S7-400系列PLC,可将S7-400 PLC连接到PROFIBUS-FMS/DP上。   ◎ CP443-5通信处理器作为主站,符合EN50170标准,提供的通信功能经包括FMS.DP.S7.SEND/RECEIVE。   ◎ 数据传输速率:9.6K12M bit/s   (E)IF964-DP接口子模块   ◎ IF964-DP接口子模块用于SIMATIC M7,可M7系列处理器连接到PROFIBUS-DP上。   ◎ 用于M7-300插入EXM378 -2/-3扩展模块中。用于M7――400插入CPU.FM456-4.EXM478扩展模块中。   ◎ 数据传输速率:9.6K/12KM12M/1KM。   2. 选择PC机加网卡作一类主站   PC机加PROFIBUS网卡可作为主站,这类网卡具有PROFIBUS/DP/PA/FMS接口。要注意选择与网卡配合使用的软件包,软件功能决定PC机作一类主站还是只作编程和监控的二类主站。   (1) CP5411.CP5511.CP5611网卡   ◎ CP5X11自身不带微处理器;CP5411是短ISA卡.CP5511是TYPEⅡPCMCIA卡.CP5611是短PCI卡。   ◎ CP5X11可运行多种软件包,9针D型插头可成为PROFIBUS-DP或MPI接口。   ◎ CP5X11运行软件包SOFTNET-DP/Windows 95, NT4.0 fro PROFIBUS,具有发下功能:   (A) DP功能:PG/PC机成为一个PROFIBUS-DP一类主站,可连接DP分散型I/O设备。主站具有DP协议诸如初始化.数据库管理.故障诊断.数据传送及控制等功能。   (B) S7 FUNCTION:实现SIMATIC S7设备之间的通信。用户可使用PG/PC对SIMATIC S7/S5编程。   (C) 支持SEND/RECEIVE功能   (D) PG FUNCTION:使用STEP 7PG/PC支持MPI接口。   (2) CP5412通信处理器   ◎ 用于PG或AT兼容机,ISA总线卡,9针D型接口。   ◎ 具有DOS.WIN3.11.WIN95.WIN NT.UNIX操作系统下的驱动软件包。   ◎ 支持FMS.DP.FDL.S7 FUNCTION.PG FUNCTION   ◎ 具有C语言接口(C库或DLL)。   ◎ 数据传输速率:9.6K12Mbit/s   。 《以SIEMENS产品为例的系统配及设备选型(二)》   根据实际需要,选择带PROFIBUS接口的分散式I/O.传感器.驱动器等从站。从站性能指标一定要首先满足现场设备控制需要,再考虑PROFIBUS接口问题。如从站不具备PROFIBUS接口,可考虑分散式I/O方案。   一. 分散式I/O    (1)ET200 M   ◎ ET200M是一种模块式结构的远程I/O站。   ◎ ET200M远程I/O站由IM153PROFIBUS-DP接口模块.电源.各种I/O模块组成。   ◎ ET200M远程I/O可使用S7-300系列所有I/O模块,SM321/322/323/331/332/334.EX.FM350-1/351/352/353/354。   ◎ 最多可扩展到8个I/O模块。   ◎ ET200M最多可提供的I/O地址为:128 BYTE INPUT/128 BYTE OUTPUT   ◎ 防护等级IP20   ◎ 最大数据传输速率:12M   ◎ 具有集中和分散式的诊断数据分析。   (2)ET200 L   ◎ ET200L是小型固定式I/O站。   ◎ ET200L由端子模块和电子模块组成。端子模块由电源及接线端子组成。电子模块由通信部分及各种类型的I/O部分组成。   ◎ 可选择各种24VDC开关量输入.输出及混合输入/输出模块。16DI.16DO.32DI.32DO.16DI.16DO。   ◎ ET200L具有集成的PROFIBUS-DP接口。   ◎ 防护等级IP20   ◎ 最大数据传输速率:1.5M   ◎ 具有集中和分散式的诊断数据分析。   ◎ ET200L-SC是可扩展的ET200L,由TB16SC扩展端子,可扩展16个I/O通道。这16个通道可按8组自由组态。即由几个微型I/O模型组成。每一个微型I/O模块可以是2DI.2DO.1AI.1AO。   (3)ET200   ◎ ET200B是小型固定式I/O站。   ◎ ET200B由端子模块和电子模块组成。端子模块由电源.通信口及接线端子组成。电子模块由各种类型的I/O部分组成。   ◎ 各种24VDC螺丝端子模块.24VDC弹簧子模块.120V/230VAC螺丝端子模块及用于模拟量的弹簧端子模块。   ◎ 各种24VDC开关量输入.输出及混合输入/输出模块,包括:16DI.32DI.16DO.32DO.24DI/8DO.16DI/16DO.8RO.8DI/8DO。各种120/230VAC开关量输入.输出及混合输入/输出模块,包括:16DI.32DI.16DO.16RO.8DI/8RO。32DO.各种模拟量输入.输出及混合输入/输出模块,包括:4/8AI.4AI.4AO。   ◎ ET200B具有集成的PROFIBUS-DP接口。   ◎ 防护等级IP20   ◎ 最大数据传输速率:12M bit/s   ◎ 具有集中和分散式的诊断数据分析。   (4)ET200 C   ◎ ET200C是小型固定I/O站。   ◎ 具有高防护等级IP66/67,“UL50,TYPE 4”认证。   ◎ ET200B具有集成的PROFIBUS-DP接口。   ◎ 各种24VDC开关量输入.输出及混合输入/输出模块,包括:8DI.8DO.16DI/16DO。各种模拟量输入.输出及混合输入/输出模块,包括:4/8AI.4AI.4AO。   ◎ 最大数据传输速率:开关量输入/输出时12M bit/s,模拟量输入/输出时1.5M bit/s   (5)ET200X   ◎ ET200X是一种坚固型结构的分散式I/O站。设计保护等级为IP65。模块化结构。   ◎ ET200X由一个基本模块和若干扩展模块组成。最多可扩展7个扩展模块。   ◎ 两种基本模块:8DI/24VDC.4DO/24VDC/2A。   ◎ 扩展模块:4DI/24VDC.8DI/24VDC.4DO/24VDC/2A.4DO/24VDC/0.5A.2AI/±10V.2AI/±20mA.2AI/420mA.2AI/RTD/PT100.2AO/±10V.2AO/±20mA.2AO/420mA。   ◎ EM300DS和EM300RS扩展模块,适用于开关和保护任何AC负载,主要用于标准电机,最在功率可达5.5KW/400VAC。EM300DS用于直接启动器,EM300RS用于反转启动器,范围从0.06KW(0.140.2A)到5.5KW(912A)。   ◎ PROFIBUS-DP接口传输速率可达12M bit/s,因此EX200X可用于对时间要求高的高速机械场合,由于电机启动器模块辅助供电电源是分别提供的,因此很容易实现突然紧急停止。   (6)ET200 U   ◎ ET200U是模块化I/O从站。   ◎ ET200U由IM 318-B/C通信接口模块和最多可达32个S5-100U各种I/O模块组成。   ◎ IM318-B具有PROFIBUS-DP/FMS接口,符合EN50170,数据传输速率9.6K1.5M bit/s ,可自动按主站调整速率。   2.PLC作从站――智能型I/O从站   (1)S5-95U/DP   ◎ S5-95U/DP可作PROFIBUS――DP从站,   ◎ 数据传输速率9.6K1.5M bit/s。   ◎ 最多可扩展32个S5-100U各种I/O模块   ◎ 本机:32DI/DO,9AI/AO;可扩展到480DI/DO,41AI/AO。   ◎ 编程软件:STEP 5   (2)CPU215-2DP   ◎ CPU215-2DP是一种带内置PROFIBUS-DP接口的S7-200。   ◎ CPU215-2DP只作从站,最大数据传输速率:开关量输入/输出时12M。   ◎ CPU215-2DP本机有14DI/10DO,可扩展到62DI/58DO或12AI/4AO。   ◎ 编程软件:STEP 5   (3)CPU315-2DP   ◎ CPU315-2DP带内置PROFIBUS-DP接口的S7-300系列PLC处理器。S7-300是一种模块式中小型PLC。   ◎ CPU315-2DP带内置PROFIBUS-DP接口,符合EN50170。可设置成主站或从站。   ◎ 数据传输速率9.6K12M bit/s   ◎ 最大I/O规模:DI/DO:1024,AI/AO:128   ◎ 编程软件:STEP 7 BASIC   (4)S7-300 + CP342-5   ◎ CP342-5通信处理用于S7-300系列,可将S7-300 PLC连接到PROFIBUS-DP上。   ◎ CP342-5通信处理可用作主站或从站,符合EN50170标准。   ◎ PLC与PLC通信支持SEND/RECEIVE接口。也支持S7-Function。   ◎ 数据传输速率:9.6K1.5M bit/s。   3.DP/PA耦合器和链路   如果使用PROFIBUS-PA,可能会采用DP到PA扩展的方案。这样,需选DP/PA耦合器和链路。   (1)IM 157 DP/PA Link   ◎ IM 157 DP/PA Link可连接5个Ex本征安全DP/PA Coupler――可扩展5条Ex本征安全PA总线,或2个非本征安全DP/PA Coupler――可扩展2条非本征安全PA总线。   ◎ IM 157 DP/PA LINK外形结构与S7-300兼容。   ◎ 订货号:6ES7 157-0AA00-0AX0   (2)DP/PA Coupler实现DP到PA电气性能转换。   ◎ DP/PA Coupler 实现DP到PA电气性能转换。   ◎ DP/PA Coupler有两种版本:6ES7 157 0AD00-0XA0,Ex本征安全DP/PA Coupler,最大提供120mA电流。6ES7 157 0AC00-0XA0,E非本征安全DP/PA Coupler,最大提供400mA电流。   ◎ DP/PA Coupler 外形结构与S7-300兼容。   4.CNC 数控装置   SINUMERIK 840 D   (1) SINUMERIK 840D是一种高性能数字系统,用于模具和工具制造.复杂的大批生产以及加工中心。   ◎ SINUMERIK 840D可连接如下部件:MMC机器控制面板和操员面板.S7-300 I/O模块.SIMODRIVE 611数字变频系统.编程设备.CNC快速输入/输出.手持式控制单元。   ◎ SINUMERIK 840D主处理器NCU技术指标:   A. NCU 571 :最大5轴(2主轴),存储器:128K字节。   B. NCU 572 :最大8轴(5主轴),存储器:256K1.5M字节。   C. NCU573 :最大8轴(5主轴),存储器:1.5M字节。   ◎ SINUMERIK 840D装置的NCU中有集成的CPU315-2DP,可与PROFIBUS-DP直接。   (2)SINUMERIK 840C/IM 382-N/IM 392-N   ◎ SINUMERIK 840C模块化系统适用于车间和自动化制造。   ◎ DINUMERIK 840C使用IM382-N.IM 392-N PROFIBUS-DP接口模块与PROFIBUS连接。   ◎ IM 382-N模块插入SINUMERIK 840C中控制器,作为PROFIBUS-DP从站。最大有32字节的I/O信息传输。数据传输速率1.5M。   ◎ IM 382-N模块插入SINUMERIK 840C中控制器,作为PROFIBUS-DP主站或从站。作为主站最多可连接32个从站。每个从站最大有32个字节的I/O信息传输。数据传输速率1.5M。   5.SIMODRIVER 传感器-具有PROFIBUS的绝对编码器   ◎ SIMODRIVER传感器是装有光电旋转编码器的传感器,用于测量机械位移.角度.速度。   ◎ PROFIBUS绝对值编码器可作为从站通过PROFIBUS与主站连接,可与PROFIBUS上的数字式控制器.PLC.驱动器.定位显示器一起使用。   ◎ PROFIBUS绝对值编码器可通过主站完成远程参数配置,如分辨率.零偏置.计算方向。   ◎ 防护等级可达IP65,数据传输速率可达12M bit/s。   ◎ 主要技术参数:工作电压1030VDC.机械速率最大6000转/分(多转),12000转/分(单转).分辨率24位多转(4096(4096步)。   6.数字直流驱动器6RA24/CB24   ◎ 数字直流驱动器6RA24是三相交流电源供电.数字式小型直流驱动装置,可用于直流电枢或磁场供电,完成直流电机的速度连续调节。   ◎ 使用CB24通信模块咳将6RA24连接到PROFIBUS-DP上。数据传输速率可达1.5M bit/s。   7.SIMOVERT 主驱动器/CB1   ◎ SIMOVERT主驱动器是三相交流变频器,可作为交流电机驱动器可电力逆变器使用。   ◎ SIMOVERT主驱动器具有230V690V电压,适于2.2KW1500KW的单电机或多电机驱动。   ◎ SIMOVERT主驱动器可精确控制电机速度。SIMOVERT有三种模式:FC频率控制.VC矢量控制.SC伺服控制。   ◎ CB1是PROFIBUS-DP接口模块,可将SIMOVERT主驱动器连接到PROFIBUS-DP上。   ◎ 主站(SIMATIC S5/.S7.PG/PC)与从站SIMOVERT主驱动器的数据交换VDI/VDE导则3689-“变速驱动的PROFIBUS”规范。这个导则定义了驱动器的用户数据结构,使用它可使主站访问从站SIMOVERT。   ◎ 当CB1数据传输率为1.5 M bit/s时,如果PROFIBUS-DP上有10个SIMOVERT主驱动器,CB1每4ms可与主站通信一次。   8.SIMADYN D 数字控制系统SS52   ◎ SIMADYN D 数字控制系统是多微处理器计算机控制系统,用于.电力.过程控制。   ◎ SIMADYN D数字控制系统模块化设计.台式图形配置设备完成配置。   ◎ SIMADYN D数字控制系统含有快速闭环控制和计算.开环控制和监视.信号记录及通信功能。   ◎ SS52通信模块可将SIMADYN D数字控制系统连接PROFIBUS上,可用为主站或从站使用。数据传输速率12M。   9.微型/中型主设备OPMP模块   ◎ 低档微型变频器(Micro master)额定功率0.12KW1.5KW。微型变频器(Micro master)额定功率0.2KW5.5KW,有FCC(磁通流量控制)。中型变频器(MIDI master)额定功率最大37KW,全数字化.用户可编程.DC制动。   ◎ OPMP模块可控制连接到PROFIBUS-DP上的各种变频器。最多可控制125个变频器。与OPMA的数据交按VDI/VDE导则3689“变速驱动的PROFIBUS规范”进行。通信的过程数据包括控制字.设定点.状态信息.实际值和参数。参数化和控制可分别选择远程控制或本地控制。   10.电动执行器   (1)SIPOS 3 MC/P   ◎ 用于阀门.挡板.闸门.气门等设备远程控制。这些设备在用于控制液体.气体或固态媒体(粉末.颗粒)的流量。此外,执行机构以也用于水力设备,如移动闸门.拦河闸门等。(SIPOS执行器采用三相异步电机(系列2SA3.2SB3)。用齿轮减速机构将电机速度降低到驱动所需的速度。通过电机与齿轮的适当组合,有可能达到范围很广的驱动速度。用机电式接触器(转换开关)或无磨损的晶闸伽管转接开关可接通或断开电机   SIPOS 5   (2) 用于阀门.挡板.闸门.气门等设备远程控制。这些设备用于控制液体.气体或固态媒体(粉末.颗粒)的流量。此外,执行机构也用于水力设备,如移动闸门.拦河闸门等。   ◎ SIPOS 5执行器由于不同电子特性分为两种类型:SIPOS 5 ECOTRON(EC)用于控制执行器和简单的闭环回路控制任务。SIPOS 5 PROFITBON(PR)用于变速执行器,可通过按键和LCD显示进行参数配置。   ◎ 所有2S.5执行器都装有一个SIPOS 5控制器,这种控制器包括有电子功率组件可电机。控制器可完成位置及过程变量控制。   ◎ SIPOS 5控制器可通过模拟量和开关量与PLC连接,也可通过可选的PROFIBUS-DP接口与主站连接。最大数据传输率12M bit/s 。通过PROFIBUS-DP接口可实现远程参数配置.过程操作.远程诊断.现场设备运行状态存储等功能。总线连接是冗余的,因此允许选择冗余网络设计。   ◎ 主要技术参数:模拟量输入/输出:0(4)20mA,开关量输入:0/24VDC,开关量输出:24V/0.1A.250V/0.5A。电源电压:230V.400V600VAC,防护等级:IP67。   11.过程控制器   (1) SIPART DR 19 数字控制器   ◎ 适用于过程和机械动作结合的所有标准任务,包括:连续控制器.加热和冷却用的二位置控制器.电动执行器用的三位置步进控制器。   ◎ 基本单元有:实际值X和设定值W的数字显示,可用开关切换到执行变量Y.X.W或Y的模拟显示.事件和状态显示。   ◎ 基本功能有:输入信号的线性化和求平方根.设定值.设定执行变量的极限和安全值.斜坡设定值.信号监视.报警输出.手动/自动化操作切换.内外部值切换.W和Y设定功能等。可选择各种输入电路。   ◎ SIPART DR 19可选择饮食一个串行接口一个串行接口模块的PROFIBUS-DP接口。SIPART DR 19与PROFIBUS连接可使上层控制系统能读.写程数据.参数.,设定值。最大数据传输速率1.5M bit/s。   ◎ 主要技术参数:防护等级:前面板P64.连接IP20,供电电压:24VAC/DC.115V/230VAC,模拟量输入:RTD.R.TC.mV.0(4)20mA.0(2)10V,输出/执行变量:S输出2继电器(25VAC,8A,1250VA).K输出模拟量0(4)20mA。   (2)SIPART DR 21数字控制器   ◎ 适用于过程和机械动作结合的所有标准任务,包括:边续控制器.加热和冷却用的二位置控制器.电动执行器用的三位置步进控制器。   ◎ 基本单元有:实际值X和设定值W的模拟和数字显示,执行变量Y的数字显示,事件和状态显示。   ◎ 基本功能有:输入信号的线性化和求平方根.设定值.设定执行变量的极限和安全值.斜坡设定值.信号监视.报警输出.手动/自动操作切换.内外部设定值切换.W和Y设定功能等。可选择各种输入电路。可同时处理最多4个模拟量输入。   ◎ SIPART DR 21可选择包含一个串行接口模块的PROFIBUS-DP接口。SIPART DR 21 与PROFIBUS 连接可使上层控制系统能读.写过程数据.参数.设定值。最大数据传速率1.5M bit/s。   ◎ 主要技术参数:防护等级:前面板P64.连接IP20,供电电压:24VAC/DC.115V/230VAC,模拟量输入AI1/AI2;0(4)20mA,输出/执行变量:S输出2继电器(25VAC,8A,1250VA).K输出模拟量0(4)20mA。   (2) SIPART DR 22数字控制器   ◎ SIPART DR 22是一种高性能数字过程控制器,有较高的性能,适用于过程控制。可完成的复杂控制任务包括:连续控制.电气驱动三位控制。   ◎ 基本单元有:设定值(绿色)和实际值(红色)的模拟和数字显示,执行值Y的数字显示,事件和状态显示。   ◎ 基本功能有:用软件开关从功能集简单地调用所需的控制器类型 和电路,通过清晰的显示系统由不同的参数配置层引导用户操作。可选择不同输入电路。   ◎ SIPART DR 22可选择包含一个串行接口模块的PROFIBUS-DP接口。SIPART DR22与PROFIBUS连接可使上层控制系统能读.写过程数据.参数.设定值。最大数据传输速率1.5M bit/s。   ◎ 主要技术参数;防护等级:前面板P64.连接IP20,供电电压:24VAC/DC.115V/230VAC,模拟量输入AI1/AI2/AI3:0(4)20mA.0(2)10V.模拟量输出AO1/AO2/AO3:0(4)20mA。   (4)SIPART DR24数字控制器   ◎ SIPART DR 24是一种可自由配置的闭环控制器.开环控制器和运算器。有丰富的功能程序库,适用各种不同的过程控制应用。可完成的复杂控制任务包括:连续控制.电气驱动三位控制(具有一个或二个独立控制通道)。   ◎ 基本单元有:模拟和数字显示,执行值Y的数字显示,事件和状态显示。   ◎ 基本功能有:通过各种功能调用,通过简单的分配,送到输入和输出,以及显示器和按键。32种不同的基本功能总计可调用85次。附加的12种复杂的功能也可以重复调用。   ◎ SIPART DR24可选择执行一个串行接口模块的PROFIBUS-DP接口。SIPART DR24与PROFIBUS 连接可使上层控制系统能读.写过程数据.参数.设定值。最大数据传输速率1.5 bit/s。   ◎ 主要技术参数:防护等级:前面板P64.连接IP20,供电电压:24VAC/DC.115V/230VAC,模拟量输入AI1/AI2/AI3:0(4)20mA.0(2)10V.模拟量输出AO1/AO2/AO3:0(4)20mA。   12.具有通信技术的低压开关设备SIRIUS NET   SIRIUS NET表示所有西门字带通信技术的低压开关设备。PROFIBUS技术与开关设备结合,增强了通信功能。如可同时传送响应时间非常快速的模拟量值,最大数据传输速率12M bit/s。   (1)电机保护控制单元SIMOCODE-DP/3UF50   ◎ SIMOCODE-DP主要用在过程工业的电机控制中心,按需要可完成电子式电机保护(包括热敏感式电阻保护和接地信息保护).与应用相关的标准控制功能(如直接线性启动.反向启动).各种维护工作和诊断信息发送.PROFIBUS-DP通信功能。   ◎ SIMOCODE-DP包括如下部件:3UF50基本单元(包括PROFIBUS-DP和RS-232接口.4个可编程参数输入和4个输出).扩展模块(包括8个附加参数输入和4个参数输出).操作员控制模块(6个LED参数显示3个参数键).LC显示手动控制单元(用于参数输入.控制检测.读去电机数据和诊断数据)。   ◎ 通过SIMOCODE-DP的保护功能和控制逻辑集成单元可独立于PLC实现自主模式。通过SIMPCODE-DP能快速和可靠地将控制命令.操作状态.诊断数据.服务数据.统计数据和传输给上层总线站点,如PLC.过程控制器或PC机。   ◎ 主要技术参数据:PROFIBUS-DP最大数据传速率:1.5M bit/s;额定控制电压:50/60Hz AC-115V/23V,-24V;功率消耗:50/60Hz AC-5VA,DC-5W;防护等级:IP20。   (1) 3WN6断路器用的DP/3WN6接口单元   ◎3WN6断路器额定参数为6303200A.断流容量75KVA,是3相/4相开关开关设备。可用于电动机.发电机.变压器和配电系统的保护。使用DP/34N6接口模块可将3WN6断路器连接到PROFIBUS总线上。   ◎ DP/34N6接口模块是紧凑结构.70mm外型尺寸.导轨安装。3WN6断路器使一根3M长的电缆与DP/34N6接口模块点对点连接。   ◎ 数据传输速率和其它总线参数匀可由主站设定后传送给接口模块,接口模块接收到这些设定参数后自动完成参数设定。   ◎ 使用COM ET200软件配置PROFIBUS-DP/3WN6接口单元。   ◎ DP/34N6接口模块主要技术数据:PROFIBUS-DP最大数据传输速率:12M bit/s;额定控制电压:24VDC;电流消耗:300mA;防护等级:IP20。 唐济扬:《以Siemens产品为例的系统配置及设备选型(三)》   1.以PC为主机的编程终端及监控操作站   (1) 主机   具有AT总线.MICRO DOS /WINDOWS的PC机.笔记本计算机.工业级计算机可配置成PROFIBUS的编程.监控.操作工作站。SIEMENS公司为其自动化系统设计提供了坚固结构工业级工作站,即PG。   A. PG720及笔记本计算机   PG702是一种坚固型笔记本计算机,有一个集成的PROFIBUS-DP接口。数据传输速率1.5M bit/s。和其它笔记本计算机一样,配合使用CP5511 TYPE Ⅱ PCMCIA卡可连接到PROFIBUS-DP上,数据传输速率12M bit/s。通常配置STEP7编程软件包作为便携式编程设备使用。   B. PG740工业级坚固型携式编程设备    PG740是一种工业级坚固型携式编程设备,具有COM1.MPI.COM2.LPT1接口,并有扩展槽(2个PCI/ISA.1个PCMCIA/Ⅱ)。PG740有一个集成的PROFIBUS-DP接口,数据传输速率1.5M bit/s。应用CP5411(ISA).CP5511(PCMCI).CP5411(PCI)或CP5412(A2)(ISA),可连接到PROFIBUS-DP上。配置STEP7编程软件包可作为编程设备使用。   C. PG760及AT/Micro DOS/Windows PC机   PG760是一种功能强大的台式计算机,与通常的AT/Micro DOS/Windows PC机兼容。PG760有集成的MPI接口。选择CP5411.CP5611.CP5412(A2)(ISA),网卡可连接到PROFIBUS-DP上。配置STEP7编程软件包可作为编程设备使用。使用PG760及AT/Micro DOS/Windows PC机通常还要配置WINCC等软件包作为监控操作站使用。   (2) 网卡或编程接口   A. CP5411.CP5511.CP5611网卡   ◇ CP5X11自身不带微处理器;CP5411是短ISA卡.CP5511是TYPE Ⅱ PCMCIA卡.CP5611是短PCI卡。   ◇ CP5X11可运行多种软件包,9针D型插头可成为PROFIBUS-DP或MPI接口。   ◇ CP5X11运行软件包SOFTNET-DP/Windows95,NT4.0 fro PROFIBUS,具有如下功能:   Ⅰ.DP功能:PG/PC机成为一个PROFIBUS-DP一类主站,可连接DP分型I/O设备。主站具有DP协议诸如初始化.数据库管理.故障诊断.数据传送及控制等功能。   Ⅱ.S7 FUNCTION:实现SIMATIC S7设备之间的通信。用户可使用PG/PC对SIMATIC S7/S7编程。   Ⅲ.支持SEND/RECEIVE功能   Ⅳ.PG FUNCTION:使用STEP 7PG/PC支持MPI接口。   B. CP5412通信处理器   ◇ 用于PG或AT兼容机,ISA总线卡,9针D型接口。   ◇ 具有DOS.WIN3.11.WIN95.WIN NT.UNIX操作系统下的驱动软件包。   ◇ 支持FMS.DP.FDL.S7 FUNCTION.PG FUNCTION   ◇ 具有C语言接口(C库或DLL)。   ◇ 数据传输速率:9.6K12M bit/s   2.操作员面板SIMATIC HMI/COROS   操作员面板用于操作员控制,如设定修改参数.设备启停等;并可在线监视设备运行状态,如流程图.趋势图.数值.故障报警.诊断信息等。   (1) 字符型操作员面板OP5.OP7.OP15.OP17   (2) 图形操作员面板 OP25.OP35.OP37   3.SIMATIC WinCC   在PC基础上的操作员监控系统已得到很大发展,SIMATIC WinCC(Windows Control Control Center Windows 控制中心)使用最新软件技术,在Windows环境中提供各种监控功能,确保安全可靠地控制和生产过程。   (1) WinCC主要系统特性   A. 以PC为基础的标准操作系统   可在所有标准奔腾处理器的PC机上运行,是基于WIN95和WIN/NT的32位软件,可直接使用 PC机提供的硬件和软件,如LAN网卡。   B. 容量规模可选   运行不同版本软件可有不同的变量数,从12864000。借助于各种可选软件包.标准软件和帮助文件可方便完成扩展。可选用单用户系统或客户机/服务器结构的多用系统。通过相应平台选择(如WIN/NT下的多处理器系统)可获得不同的性能。   C. 开放的系统内核集成了所有SCADA系统功能   ◇ 图形功能:可自由组态画面,可完全通过图形对象(WinCC图形.Windows.OLE.OCX对象)进行操作。图形对像具有动态属性并可对属性进行在线配置。   ◇ 报警信息系统:可记录和存储事件并给予显示,操作简便,符合德国DIN19235标准。可自由选择信息分类.显示.报表。   ◇ 数据存储:采集.记录和压缩和测量值,并有曲线.图表显示及进一步的编辑功能。   ◇ 用户档案库(可选):用于存储有关用户数据记录,如:数据管理及配方参数。   ◇ 处理功能:用ANSI-C语法原理编辑组态图形对象的操作,该编辑系统内部C编译器执行。   ◇ 标准接口:标准接口是WinCC的一个集成部分,通过ODBC和SQL访问用于组态和过程控制的Sybase数据库。   ◇ 编程接口:标准接口是WinCC的一个集成部分,通过ODBC和SQL访问用于组态和过程控制的Sybase 数据库。   ◇ 编程接口(API):可在所有编程模块中使用,并可提供便利的访问函数和数据功能。开放的开发工具(ODK)允许用户编写可用于扩展WinCC基本功能的标准应用程序。   D.各种PLC系统的驱动软件   ◇ SIEMENS产品:SIMATIC S5.S7.505.SIMADYN.D.SIPART DR.TELEPERM M。   ◇ 与制造商无关的产品:PROFIBUS-DP.-FMS.DDE.OPC。   ◇ 其它制造商产品:AEG Modicon.Allen-Bradley.GE Fanuc.Tlelemecaniqe.Omron.Mitsubishi。   (1) 通信   A. WinCC与SIMATIC S5连接   ◇ 与编程口的串行连接(AS511协议)   ◇ 用3964R串行连接(RK512协议)   ◇ 以太网的第四层(数据块传送)   ◇ TF以太网(TF FUNCTION)   ◇ S5-PMC以太网(PMC通信)   ◇ S5-PMC PROFIBUS(PMC通信)   ◇ S5-FDL   B. WinCC与SIMATIC S7连接   ◇ MPI(S7协议)   ◇ PROFIBUS(S7协议)   ◇ 工业以太网(S7协议)   ◇ TCP/IP   ◇ SLOT/PLC   ◇ ST-PMC ROFIBUS(PMC通信)      使用PROFIBUS系统,在系统启动前先要对系统及各站点进行配置和参数化工作。完成此项工作的支持软件有两种,一是用于SIMATIC S7,其主要设备的所有PROFIBUS通信功能都集成在STEP 7编程软件中。另一种用于SIMATIC S5及PC网卡,它门的参数化配置由COM PROFIBUS软件完成。使用这两种软件可完成PROFIBUS系统及各站点的配置.参数化.文件.编制启动.测试.诊断等功能。   (1) 远程I/O从站的配置   STEP 7编程软件和COM PROFIBUS 参数化软件可完成PROFIBUS远程I/O从站(包括PLC智能型I/O从站)的配置,包括:   ◇ PROFIBUS参数配置:站点.数据传输速率。   ◇ 远程I/O从站硬件配置:电源.通信适配器.I/O模块。   ◇ 远程I/O从站I/O模块地址分配。   ◇ 主-从站传输输入/输出字/字节数及通信映象区地址。   ◇ 设定故障模式。   (2)系统诊断   在线监测下可找到故障站,并可进一步读到故障提示信息。   (3)第三方设备集成及GSD文件   当PROFIBUS系统中需要使用第三方设备时,应该得到设备厂商提供的GSD文件。将GSD文件COPY到STEP 7或COM PROFIBUS软件指定目录下,使用STEP 7或COM PROFIBUS软件可在友好的界面指导下完成第三方产品在系统中的配置及参数化工作。   1. STEP 7编程软件   (1) STEP 7 BASIC软件可用于SIMATIC S7.SIMATIC M7和SIMATIC C7可编程序控制器。该软件具有友好的用户介面,可帮助用户很容易地利用上述系统资源。它提供的功能包括:系统硬件配置和参数设置.通信配置.编程.测试.启停.维护等。STEP 7可运行在PG720/720C.PG740.PG760及PC/WIN95环境下。   (2) STEP 7 BASIC软件自动化工程开发提供了各种工具,包括:   ◇ SIMATIC管理器:集中管理有关SIMATIC S7.SIMATIC M7和SIMATIC C7的所有工具软件和数据。   ◇ 符号编辑器:可用于定义符号名称.数据类型和全局变量的注释。   ◇ 硬件组态:用于系统组态和各种模板的参数设置。   ◇ 通信配置:用于MPI.PROFIBUS-DP/FMS网络配置。   ◇ 信息功能:用于快速浏览CPU数据以及用户程序在运行中的故障原因。   (3) STEP 7 BASIC软件提供了标准化编程语言,包括:语句表(STL).梯形图(LAD).控制系统流程图(CSF)。   2. COM PROFUIBUS参数化软件   (1)COM PROFUIBUS参数化软件可完成如下设备PROFIBUS系统配置:   主站:   •IM308-C   •S5-95U/DP主站   •其它DP主站模块   从站:   •分布式I/O:ET200U.ET200M.ET200B.ET200L.ET200X。   •DP/AS接口.DP/PA接口。   •S5-95U/DP从站。   •作为从站的S7-200.S7-300 PLC   •其它从站现场设备。

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国际上几种主要的现场总线 目前国际上有数十种现场总线,它们各具特色,应用的范围场合也不尽相同。IEC现场总线国际标准IEC61158也没有形成一个统一的总线格式,而是保留原IEC技术报告并作为类型I,其他的行规按照原技术报告的格式作为类型2~8加入IEC61158。今后市场也将是多种总线并存的格局。但相信主导产品必将是PROFIBUS,DeviceNet,ControlNet,AS-I等。 1,PROFIBUS现场总线 PROFIBUS是由SIEMENS等13家科研开发商联合起来于1989年开发出的现场总线通信规范。其中PROFIBUS-FMS(现场总线信息规范)是针对车间级管理任务的通用解决方案,PROFIBUS-DP主要用于工业自动化系统的高速数据传送,PROFIBUS-PA用于过程自动化。它已在1996年3月15日批准为欧洲标准EN 50170V2。在1999年成为IEC 61158 组成部分(Type Ⅲ)。1985年还组建了PROFIBUS国际支持中心(PROFIBUS International),1989年12月建立了PROFIBUS用户组织(PNO),1997年在中国也成立了PROFIBUS用户组织(CPO)。 应用领域:制造业自动化、过程控制自动化、电力:发电,输配电、楼宇、铁路交通 2,ControlNet总线 由Allen-Bralley公司于1997年推向市场,主要应用包括汽车、化工、发电等领域。ControlNet网络是一个5M波特率的通信协议。同时也建立了会员组织ControlNet International。 3,FF现场总线 1994年由ISP基金会和WORLD FIP(北美)两大集团合并成立FF基金会,其宗旨在于开发出符合IEC和ISO标准的唯一的国际现场总线(Fundation Fieldbus)。低速总线H1协议已于1996年发表,高速H2于1998年发表。1997年5月建立了中国现场总线(FF)专业委员会。FF总线是一个全数字串行的通信协议,能互联传感器、执行器和控制器等,基于ISO/OSI的7层通信模型,由总线(接口RS485)供电,并能用于本质安全区域。 4,LONWORKS总线 LONWORKS现场总线全称为LONWORKS Net Works,即分布式智能控制网络技术,国内主要应用于楼宇自动化方面。 5,CANBUS现场总线 CANBUS现场总线已由ISO/TC22技术委员会批准为ISO11898(通讯速率小于1Mbps)和ISO11519(通讯速率小于125Kbps)。主要用于汽车制造,机器人,液压系统。 6,WorldFIP现场总线 1991年FIP现场总线成为法国国家标准,1996年成为欧洲EN50170V3,不同的应用领域采用不同的总线速率,过程控制采用31.25Kbit/s,制造业为1M,驱动控制为1-2.5M ,在应用系统中,可采用双总线结构,其中一条为备用, 增加了系统运行的安全性。在过程自动化、制造业、电力楼宇自动化都有很好的应用。 7,InterBus总线 InterBus是器件级的现场总线,由Phoenix Contact公司在1987年正式公布,1990年对伙伴开放,现在是欧洲标准,应用包括:汽车、印刷等。

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另外还有虽然暂时没入国际标准,但是在实际中却获得大量应用的两种现场总线: 1.CC-Link 三菱电机1996年推出,2000年对伙伴公布,应用包括:汽车,交通,印刷,电力,制造业等 2.Modbus 施耐德公司主推,应用包括电力,水处理,化工等

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