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湖南环辰泰瑞电气设备有限公司
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上海戈辰自动化科技有限公司
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西门子电缆代理商前言
PROFIBUS的zui大优点在于具有稳定的标准EN50170作保证,并经实际应用验证具有普遍性。目前已广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等领域。PROFIBUS由3个兼容部分组成,即PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery,分布I/O系统)、PROFIBUS-PA(Process Automation,现场总线信息规范)和PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification,过程自动化)。
PROFIBUS-DP是一种高速、低成本通信,专门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24V DC或4~20mA信号传输。PORFIBUS-PA专为过程自动化设计,可使传感器和执行机构连在一根总线上,并有本质安全规范。PROFIBUS-FMS用于车间级监控网络,是一个令牌结构的实时多主网络。
1.PROFIBUS的协议结构
PROFIBUS协议结构是根据ISO7498标准,以OSI作为参考模型的。PROFIBUS-DP定义了第1、2层和用户接口。第3到7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。PROFIBUS-FMS定义了第1、2、7层,应用层包括现场总线信息规范(FMS)和低层接口(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2层访问接口。PROFIBUS-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IEC1157-2标准,PA的传输技术可确保其本质安全性,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。
2.PROFIBUS的传输技术
PROFIBUS提供了三种数据传输型式:RS-485传输、IEC1157-2传输和光纤传输。
(1) RS-485传输技术
RS-485传输是PROFIBUSzui常用的一种传输技术,通常称之为H2。RS-485传输技术用于PROFIBUS-DP与PROFIBUS-FMS。
RS-485传输技术基本特征是:网络拓扑为线性总线,两端有有源的总线终端电阻;传输速率为9.6kbps~12Mbps;介质为屏蔽双绞电缆,也可取消屏蔽,取决于环境条件;不带中继时每分段可连接32个站,带中继时可多到127个站。
RS-485传输设备安装要点:全部设备均与总线连接;每个分段上zui多可接32个站(主站或从站);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一直有电源;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4个;传输速率可选用9.6kbps~12Mbps,一旦设备投入运行,全部设备均需选用同一传输速率。电缆zui大长度取决于传输速率。
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