Profibus 在现场总线中的应用和维护1 点击:4014 | 回复:15



chengj

    
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发表于:2006-01-08 09:21:00
楼主
Profibus 在现场总线中的应用和维护1

、    概述
    PROFIBUS是一种为工业现场服务的初级网络,在镀锌机组用的是其中的PROFIBUS-DP形式,就是我们现在所应用的I/O接口,如ET200。
1、    传输技术
    PROFIBUS分为电气和光纤两种网络,由于光纤网具有其电磁干扰小,连接技术简便,传输距离长等特点现已被广泛应用。电气网络的传输媒介是双绞线;光纤网络则用的是光缆。
2、    现场所用的拓扑结构
    镀锌机组现在使用的是由OLM(光电耦合模块)和OLP(光电耦合插座)所构建的光纤网络,就是俗称的L2网。它的拓扑结构为双环的冗余结构,如1-1图所示的一个简单的网络例子,主站为在S5框架中的IM308-C接口模块,用双绞线连接至第一个OLM,3个OLM是用光缆连接,每个OLM下可以挂ET200,编码器以及传动电机等网络从站。OLM与ET200之间则用双绞线连接。OLM的作用是将IM308-C的电信号转化为光信号在各个OLM之间传输,并且将光信号再次转化为电信号可与下面的ET200等通讯。双环冗余结构的优点在于:两个OLM之间的光缆错误不会影响整个网络的应用。所以,较之其他的拓扑结构,环型冗余结构更能使通讯正常运行,因此被广泛使用。COM PROFIBUS是专为配置网络所用的组态软件,当一个网络构造配置好后,通过PG把文件烧入MEMORY CARD 中,插入IM308-C,这样通讯才能正常工作。














                            图1-1 网络的双环冗余拓扑结构
3、    通讯用光缆和电缆
    对于一个光纤网络来说,作为传输媒介的光缆及起与OLM连接的接头是十分重要的。一旦其中一方出现问题,那么会直接影响到整个网络的通讯。而且光缆安装和维护也较双绞线来得麻烦,因其受到环境及其本身物理特性的限制,所以在日常点检中更应引起重视。下面是部分光缆的技术数据:
    单芯3.6mm¢    单芯2.2mm¢    双芯3.6mm*7.4mm    双芯2.2mm*4.4mm
芯数    1    1    2    2
最大允许的张力    ≤100N    ≤5N    ≤100N    ≤10N
曲率半径    ≥80mm    ≥30mm    ≥30mm    ≥30mm
工作状态下温度    -30℃到+70℃
存储时的温度    -35℃到+85℃
另外,通讯用的双绞线也和一般的电缆不同,所以应更加注意。

二、    常见故障处理
    网络故障比一般的电气故障较难解决,因此引起的停机时间较长。虽然它发生的频率较少,但是正因为这样,使设备人员忽略了对它的重视,也因此缺乏处理次类故障的经验。一旦出现故障,常常摸不到头绪,延误开机时间。特别是最近,1550的各条机组由于天气持续高温,网络通讯很不稳定。就拿一次通讯故障停机时间来讲,电镀锌达11个小时,热镀锌有5个小时,硅钢精整13个小时。严重影响了机组的稳定运行,造成不必要的损失。
用双绞线连接的电气网络结构较为简单,一般采用线形结构,用电缆把IM308-C直接与ET2OO连接,一旦发生通讯故障,IM308-C的BF红灯会亮或闪。这时第一步应查看S5程序中的诊断信息,是哪几个站点出现了问题,然后根据图纸找出这些站点的现场位置,看这些ET200的故障灯有没有亮,是一块亮还是好几块一起亮。如果只有一块亮,那么可以断定这块板子有问题,应及时更换;如果好几块一起亮,应查图纸找出最前面的一块,逐一检查更换,直到故障灯全部暗。如果,在结束了这步工作,故障仍未排除,那么就要考虑网络的结构设置等问题了。前面已经说过,PROFIBUS的网络配置是由COM  PROFIBUS这个软件完成的。必须确认没有人改过网络的配置,或者IM308-C的闪存卡MEMORY  CAR坏了,造成网络不通,然后做出相应的对策,烧卡或是重新配置。
光纤网络的故障比较复杂。如果IM308-C的BF灯亮,那么尽快查出连接到这块板子的OLM的各通道的灯是否有变化。我们用的OLM有四个通道,第一是连接到IM308-C上的,如果这个灯变红,那么说明这路通道有问题,就要查是否双绞线或者连接器有故障。第二通道一般不用。第三,第四通道是通过光缆实现OLM之间的连接。三、四通道的灯变红是说明这个通道的通讯出现问题,那么需要用专门的工具检测光缆是否断裂或者衰减过多,或者光缆的接头松动引起信号中断或是闪动。因为冗余的结构注定了两个OLM之间的通讯有问题不会影响整个网络。所以,起码有两对OLM之间的光缆有问题才会引起网络的通讯故障。当然不排除OLM本身坏掉。通常,要查出是哪几个段出现问题是比较花时间的,因为一个网络可以有很多个OLM,查起来相当烦琐,需要极大的耐心和相互的协调配合。如果ET200坏,可参照电气网络的排故步骤。
三、    与其他工业用现场总线的比较 
随着现场总线技术的出现和发展,各种现场总线的市场竞争日趋激烈,在2000年宣布的IEC61158国际标准中,将八种总线(FF的H1、FF-HSE、PROFIBUS、P-NET、ONTROLNET等)均列入国际标准,形成多种总线共同竞争的局面。这几种总线各有优劣,所以在机组设计之初,必须根据自己的实际情况力求最适合的现场总线。下面,就拿德国PHOENIX CONTACT公司的INTERBUS和日本三菱的600SE这两个现场总线举例说明。
1.    INTERBUS 简介
INTERBUS的主要设备有总线终端BT上的BK模块、I/O模块和安装在PC或PLC上的总线控制板(相当与IM308-C)。总线控制板是INTERBUS上的主设备,用于实现协议的控制,错误的诊断,组态的存储等功能。和PROFIBUS不同的是,INTERBUS总线把所有的现场设备都连成一个环型网络如图3.1(而PROFIBUS可实现线形,环型,星型的结构)。它的所有设备在组态时自动编址,


图3.1INTERBUS的网络分布图
传输介质可用双绞线,光缆,红外线等。INTERBUS的最大的优点是可实现网络故障定位,实现更多的正常工作时间,减少维护费用,提高可靠性。一旦出现故障,可直接从人机画面上看出是哪个设备出现问题,然后就能及时解决,比起PROFIBUS来节约了时间。但是,ITERBUS也有缺点,它所有的硬件连在一个网上,那么一旦其中一个设备通讯中断,那么整个网络就会不通,造成停机。所以INTERBUS的构建思想是把重要的设备放在主干上,就是BK模块,如果后面的I/O出错,它会自动封闭那个回路,使机组能继续运行。INTERBUS主要应用在汽车,造纸,烟草,仓储等行业。欧洲汽车工业80%的车身厂和焊接车间均采用INTERBUS的控制系统。上海大众的帕萨特生产线、一汽大众的AUDI A6,红塔集团的卷烟生产线上也全面采用了INTERBUS作控制方案。
2、600SE简介
    600SE是日本三菱公司的现场总线,在1550的硅钢等机组使用。它的组态结构和PROFIBUS有相同之处,如图3.2,与PROFIBUS不同的是它的网络由几个辅助PLC连接,而不是OLM,每个辅助PLC装载了一块特殊的网卡,实现与下面设备的通讯,而于之匹配的设备里也有响应的



实验箱

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发表于:2006-01-08 09:37:00
1楼
hao 好!!1

loden

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发表于:2006-01-08 14:25:00
2楼
很好,可惜图形不能显示;能否将你的资料库传送到自助资料库.

风火雷

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发表于:2006-03-27 17:38:00
3楼
看不到图片,可惜!!

吴此仁

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发表于:2006-04-03 14:19:00
4楼
没有图形显示,只能根据文章判断内容.不能清楚的了解内容.文章含金量很高

zhang9326

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发表于:2006-04-06 22:38:00
5楼
对在现场工作的人来说, 很有帮助.顶

自23

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发表于:2006-05-19 12:45:00
6楼
谢谢!!

PLC初学者

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发表于:2008-07-08 22:00:22
7楼
如何才能看图呢?谢谢!

刘介平

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发表于:2008-07-15 09:07:10
8楼
文章很好,对初学者有帮助,可惜看不到图片

CAOCHAO

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发表于:2008-09-19 15:02:39
9楼

CAOCHAO

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发表于:2008-09-19 15:02:57
10楼

jiaxiaopei

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发表于:2009-03-30 16:12:04
11楼

德国schleicher安全继电器,绝对不少的.

 

菲尼克斯,威图

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发表于:2009-08-08 11:48:55
12楼

在这其中如果再加上无线系统会更好一些!德国菲尼克斯 一级代理    15098972238

hesq660109

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发表于:2009-08-10 12:36:09
13楼

好,谢谢

 

土著

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发表于:2009-09-10 10:54:54
14楼
modbus转profibus-dp模块,外置,内置都有,可参考www.profibus.com.cn

总线桥厂家

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发表于:2009-11-02 12:50:09
15楼
PROFIBUS-DP 总线桥模块

本模块是PROFIBUS-DP总线协议与其他通信协议之间相互转换的桥。可以完成PROFIBUS-DP数据到RS485、RS232或MODBUS等通讯的转换。
本产品可接受客户需要定制,也可作定制嵌入式总线桥,可嵌入不同的仪表内!

一、 安装:
1, 将模块嵌入30MM标准DIN槽内(外型尺寸:80 x75 x25 mm,重量:150g)。
2, 如下图所示,将24VDC电源接入D24端子,将DP2端子接入用户设备的RS485端子(如端口为RS232,DP2的A端为RXD,B端为TXD),将DP1端子接入 PROFIBUS-DP端口。



二、 操作程序:
1, 将厂家提供的GSD文件拷入组态软件的GSD目录下。
2, 将模块作为PROFIBUS-DP从站组态到PROFIBUS-DP主系统(分配的地址必须与模块设置的地址一致)。
3, 将对用户设备的操作命令从PROFIBUS-DP主站输出数据口发送到用户设备(如果是MODBUS协议,校验字节CRC由本模块添加,如果与用户设备通信采用7位数据+偶校验,校验位的设置由本模块完成),从用户设备获得的数据由PROFIBUS-DP主站读取(如果是MODBUS协议,本模块进行CRC校验,无误后去掉CRC字段,将纯用户数据送到发送缓冲区供主站读取,如果与用户设备通信采用7位数据+偶校验,奇偶校验由本模块完成,无误后去掉校验位,将纯用户数据送到发送缓冲区供主站读取)。

三、 模块设置:
在模块上电后的5秒钟之内,用户可以通过RS232(RS485)端口对模块进行设置。若未进行设置操作,模块在5秒钟后将自动导入上一次设置的参数。
设置参数以字符串的方式下传到模块,用户可以使用串口调试助手等软件操作。串口的初始定义为9600,N,8,即波特率9600,无校验位,8数据位。字符串由10个16进制字符组成,仅需下发1次,故串口调试助手可设置为手动发送数据,数据准备好后给模块上电,5秒钟之内手动发送。若发送成功,模块将返回此字符串。
ID数据与组态数据必须与模块的GSD文件所描述的一致,否则将不能与PROFIBUS-DP通信。其他数据可以参照所要连接的用户设备的具体要求进行调整。
模块设置字符串的定义如下:
字符1:模块ID高字节,须与GSD文件一致
字符2:模块ID低字节,须与GSD文件一致
字符3:模块地址,在1-125之间选择
若设置为FFh,模块地址由模块内拨码开关低7位确定
字符4:模块组态字符长度,参见GSD文件
字符5:模块组态字符1,参见GSD文件
字符6:模块组态字符2,参见GSD文件,若无则填“0”
字符7:模块组态字符3,参见GSD文件,若无则填“0”
字符8:模块组态字符4,参见GSD文件,若无则填“0”
字符9:RS232(RS485)端口波特率
00 19200
01 9600
02 4800
03 2400
FFh 按照模块内拨码开关第8位确定。
“0” 9600
“1” 19200
字符10:用户设备通信协议
00 无
01 MODBUS
02 7位数据+偶校验
03 7位数据+奇校验
04 特殊结束符(Odh,Oah)
05 特殊结束符(Odh,Oah)+偶校验
06 特殊结束符(Odh,Oah)+奇校验

举例1:
GSD文件中对模块的ID定义为0050h,CFG为0X7F,模块地址为3,用户设备通信协议为MODBUS,波特率19200。
设置字符串为(16进制) 00,50,03,01,7F,00,00,00,01,01
举例2:
GSD文件中对模块的ID定义为0062h,CFG为0X5F,0X14,0X2A,模块地址为5,用户设备通信协议为特殊结束符+偶校验,波特率4800。
设置字符串为(16进制) 00,62,05,03,5F,14,2A,00,02,05

四、 设置检查:
在模块上电后的5秒钟之内,用户可以通过RS232(RS485)端口对模块进行设置检查。下发(16进制)2个字符 51,34,模块将回送本站设置字符串。
五、 内部拨码开关设置
当设置字符串当中对模块地址或波特率设为FFh时,模块使用内部拨码开关对站号和波特率进行设置。
1、 RS485(RS232)端波特率设置:
打开机盒,可见拨码开关SW,第八位为波特率设置位。ON=9.6K,OFF=19.2K。出厂设置为19.2K。
2、 站地址设置:
拨码开关SW的第一位至第七位为站地址设置位,OFF=1。站号可在0000000到1111110间选择(十进制0-126)。如下图所示站号为5。


SW示意图

六、 性能指标:
供电电压: 24V DC
功率消耗: 1W
环境温度: 0°C ~ 80°C
极限温度: -10°C ~ 90°C
PROFIBUS-DP波特率: 9.6K-3M
RS485(RS232)端波特率: 9.6K和19.2K (或由用户定货时指定)
I/O数据长度:最大64字节
七、 注意事项:
1, 输出数据字节总长度由GSD文件指定,当命令字节长度小于此长度时,剩余字节须全部清零。
2, 如命令字节长度超过总长度时,可以分次操作。
3, 如果PROFIBUS通信指示灯(绿色LED)不亮,说明PROFIBUS端通信失败,应将通信电缆A、B互换。
4, 如果本模块与用户设备无法通信,应检查波特率设置是否正确,如仍无法通信,应将RS485通信电缆A、B互换。

如果您对以上产品有兴趣,我公司可以派业务员拿样品登门拜访,洽谈合作事宜,联系电话:15810487504,郭鹏 E-mail guo-peng666@163.com。
北京鼎乾诚科技有限公司
企业网址:www.profibus.com.cn


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