邢臺西門子變頻器總代理商

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本章從profibus協議標準角度，概要說明了profibus技術要點。使讀者可快速了解profibus技術概貌。

2.1 profibus概貌

(1) profibus是一種國際化、開放式、不依賴于設備生產商的現場總線標準。廣泛適用于制造業自動化、流程工業自動化和樓宇、交通、電力等其他領域自動化。

(2) profibus由三個兼容部分組成，即profibus-dp（decentralized periphery）、profibus-pa(process automation)、profibus-fms(fieldbus message specification)。

(3) profibus-dp：是一種高速低成本通信，用于設備級控制系統與分散式i/o的通信。使用profibus-dp可取24vdc或4-20ma信號傳輸。

(4) profibus-pa：專為過程自動化設計，可使傳感器和執行機構聯在一根總線上，并有本征安全規范。

(5) profibus-fms：用于車間級監控網絡，是一個令牌結構、實時多主網絡。

(7) profibus是一種用于工廠自動化車間級監控和現場設備層與控制的現場總線技術。可實現現場設備層到車間級監控的分散式數字控制和現場通信網絡，從而為實現工廠綜合自動化和現場設備智能化提供了可行的解決方案。

2.2 prfibus基本特性

2.2.1 profibus協議結構

profibus協議結構是根據iso7498國際準，以開放式系統互聯網絡（open system interconnection—sio）作為參考模型的。該模型共有七層，如下圖2-1所示：

圖2-1：profibus協議結構

(1) profibus-dp：定義了第一、二層和用戶接口。第三到七層未加描述。用戶接口規定了用戶及系統以及不同設備可調用的應用功能，并詳細說明了各種不同profibus-dp設備的設備行為。

(2) profibus-fms：定義了第一、二、七層，應用層包括現場總線信息規范（fieldbus message specification-fms）和低層接口（lower layer interface—lli）。fms包括了應用協議并向用戶提供了可廣泛選用的強有力的通信服務。lli協調不同的通信關系并提供不依賴設備的第二層訪問接口。

(3) profibus-pa：pa的數據傳輸采用擴展的profibus-dp協議。另外，pa還描述了現場設備行為的pa行規。根據iec1158-2標準，pa的傳輸技術可確保其本征安全性，而且可通過總線給現場設備供電。使用連接器可在dp上擴展pa網絡。

2.2.2 profibus傳輸技術

profibus提供了三種數據傳輸類型：

· 用于dp和fms的rs485傳輸。

· 用于pa的iec1158-2傳輸。

· 光纖

2.2.2.1用于dp/fms的rs485傳輸技術

由于dp與fms系統使用了同樣的傳輸技術和統一的總線訪問協議，因而，這兩套系統可在同一根電纜上同時操作。

rs-485傳輸是profibus的一種傳輸技術。這種技術通常稱之為h2。采用的電纜是屏蔽雙絞銅線。

rs-485傳輸技術基本特征：

· 網絡拓撲：線性總線，兩端有有源的總線終端電阻。

· 傳輸速率：9.6k bit/s~12m bit/s

· 介質：屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于環境條件（emc）。

· 站點數：每分段32個站（不帶中繼），可多到127個站（帶中繼）。

· 插頭連接：最好使用9針d型插頭。

2.2.2.2 rs-485傳輸設備安裝要點

(1) 全部設備均與總線連接。

(2) 每個分段上最多可接32個站（主站或從站）。

(3) 每段的頭和尾各有一個總線終端電阻，確保操作運行不發生誤差。兩個總線終端電阻必須永遠有。見圖2-2所示。

(4) 當分段站超過32個時，必須使用中繼器用以連接各總線段。串聯的中繼器一般不超過3個。見圖2-3所示：

圖2-2：profibud-dp和profibus-fms的電纜接線和總線終端電阻