PROFIBUS现场总线技术(技术讲解)

profibus

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。PROFIBUS传送速度可在9.6kbit/s～12Mbit/s范围内选择，且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。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。 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 PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－DP、PROFIBUS－PA、PROFIBUS-FMS 。主要使用主-从方式，通常周期性地与传动装置进行数据交换。 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24VDC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联在一根总线上，并有本征安全规范。 PROFIBUS－FMS：用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。 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。 现场设备信息格式及功能描述规范称为―行规‖(Profile)，行规可有效实现各种现场设备应用层互联。 1、通信行规 Profibus通信行规定义用户怎样通过共同的传输介质串行地传输设备的数据。DP是使用最频繁的通信行规。 2、物理行规 PROFIBUS提供了三种数据传输技术（物理行规）： （1）用于DP和FMS的RS485传输。 （2）用于PA的IEC1158－2传输。 （3）光纤：用于提高抗干扰性和增大网络距离。 耦合器或链接器用于各种传输技术之间的转换。 3、应用行规 描述与所使用的传输技术相一致的通信协议的内部活动。最重要的：PA行规。 Profibus 是一种多主站系统，可以实现多个控制、配置或可视化系统在一条总线上相互操作。拥有访问权( 令牌) 的主站无需外部请求就可以发送数据。而从站是一种被动设备，不享有总线访问权。从站只能对接收到的消息进行确认，或者在主站请求时进行发送。波特率支持9.6k 至12M 。总线上最多可连接126 个设备。Profibus 也支持广播和多点通讯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作为参考模型的。第一层定义物理的传输性，第二层定义总线存取协议，第七层定义应用功能，3－6层未用。（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报文规范（ 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

PROFIBUS现场总线9页

PROFIBUS现场总线 Abstract: PROFIBUS is an international, open and equipment vendor independent standard for field bus communication. It is widely used in manufacturing automation, process industrial automation and buildings, transportation, electricity and other areas of automation. This article focuses on domestic and international developments in PROFIBUS, its technical characteristics, its technical advantages and prospects in automation control area. Keyword: field bus, open control system, PROFIBUS；PROFIBUS-DP；PROFIBUS-PA；PROFIBUS-FMS；IEC61158；EN50170 standard；RS-485 一．概述 随着计算机、控制、通信和网络等技术的进步，现场总线在20世纪80年代中期逐渐发展起来。现场总线是应用在生产现场测量与控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多节点通信的底层控制网络。PROFIBUS是过程现场总线（ProcessField Bus）的缩写。德国科学技术部总结了20世纪80年代德国工业界自动控制技术的发展经验，为了适应分散控制系统的发展要求，对各公司自己定义的网络协议加以规范化、公开化，使得不同厂家生产的自动控制设备在网络通信级互相兼容、遵守同一协议，以利于提高工业标准化水平，于1987年列为德国国家项目，由13家大公司（如SIEMENS、ABB、AEG等）及5家研究所经过2年多的时间完成。1991年，PROFIBUS成为德国国家标准DIN

用Profibus-DP现场总线控制ACS800变频器的方法

用PROFIBUS-DP现场总线控制 ACS800系列变频器的方法 北京迪安帝科贸有限公司曲冬辉 摘要：文章详细介绍了ACS800系列变频器在PROFIBUS-DP现场总线控制系统中的参数设置，数据格式和控制方法。 关键词：PROFIBUS 现场总线 ACS系列变频器 引言 现场总线技术已成为世界自动化技术的热点，近年来在我国工业自动化系统中已受到关注并推广应用。PROFIBUS-DP是现场总线PROFIBUS中广泛应用的一种协议、主要用于现场级的主从通信，实现现场级控制系统与分布式I/O及其他现场级设备之间的通信（它有极好的抗电磁干扰性能）。由于Siemens公司对PROFIBUS现场总线的大力推广以及其在国内的影响力，我国工业自动化系统已广泛应用了PROFIBUS-DP现场总线。 ABB公司的ACS系列变频器由于其优异的性能，在各个行业得到大量应用。本文以ACS800系列变频器为例，详细介绍用PROFIBUS-DP现场总线系统控制ACS800系列变频器的方法，希望对广大工程技术人员有所帮助。一．PROFIBUS-DP现场总线控制器（如PLC或DCS系统）的设置: 1．安装ABB变频器GSD文件 ABB_0812.GSD； 2．在系统PROFIBUS-DP硬件配置中添加从站ABB Drives RPBA-01，站号为2（或其它站号）,插入PPO Type Module为4； 3．在2号从站的参数设置中，将Operation Mode改为Vendor Specific（即ABB传动协议）； 4．其它为默认配置； 5．将配置下载到主站中。 6．这样主站对从站2的输出区（OUTPUT）的数据结构为： Output：含义： 第一个字用于ABB传动通信协议的控制字CW 第二个字变频器的给定值REF1 第三个字变频器的给定值REF2 第四个字变频器的给定值REF3（由ACS800变频器参数90.01决定）第五个字变频器的给定值REF4（由ACS800变频器参数90.02决定）第六个字变频器的给定值REF5（由ACS800变频器参数90.03决定）7．主站对从站2的输入区（INPUT）的数据结构为： Input：含义： 第一个字用于ABB传动通信协议的状态字SW 第二个字变频器的实际值ACT1（由ACS800变频器参数92.02决定）第三个字变频器的实际值ACT2（由ACS800变频器参数92.03决定）第四个字变频器的实际值ACT3（由ACS800变频器参数92.04决定）第五个字变频器的实际值ACT4（由ACS800变频器参数92.05决定）第六个字变频器的实际值ACT5（由ACS800变频器参数92.06决定）

PROFIBUS-DP现场总线的结构及应用

PROFIBUS-DP现场总线的结构及应用 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 国际标准，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

PROFIBUS总线技术的基础知识

Profibus总线技术 一、什么是Profibus现场总线？ 现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通讯的数字总线。当然，生产过程包括连续生产和断续生产两种。Profibus现场总线是其中的一种。 简单的说就是Profibus通过总线把各分散的现场设备（传感器和执行机构）连接到控制器或控制系统，同时支持工厂自动化和过程自动化以及驱动应用。 二、Profibus总线的三种行规 Profibus现场总线包括：Profibus-FMS、Profibus-DP、Profibus-PA。相应的通信方式的应用领域及优点为;FMS主要是是通用目的的自动化，是大范围的应用，多主通信；DP主要是工厂自动化，它的特点主要是快速，即插即用，高效廉洁；而PA主要应用于过程自动化，面向应用，需要总线供电，要求符合本质安全的。 目前来看，市面上主要应用还是Profibus-DP网络，所以接下来的我将主要介绍DP网络的一些知识。 三、Profibus-DP定义的三种设备类型 1、DP-1类主设备（DPM1） 中央控制器，它与分散的I/O设备（DP-从）交换数据； 允许若干个DPM1同时存在，典型性的设备是PLC,PC,VME。 2、DP2类主设备（DPM2） 组态、监视或工程工具，它被用来设定网络或参数、监视DP-从设备 3、DP-从设备 直接连接I/O信号的外围设备； 典型的设备是输入、输出、驱动器、阀、操作面板等等。 四、Profibus-DP-主站和DP从站间的数据传输 1、参数化阶段

从站由DP-主站用现行总线参数、监控时间和从站的特定参数进行参数化。 2、组态阶段 DP-主站对DP-从站所需要的配置和现行的配置进项比较。 3、用户数据传输阶段 在参数化和组态成功后，DP-从站改变其状态进入用户数据交换阶段。 在此阶段，从站的参数化能被更改，而不必中断数据传输。 注意：在这三个阶段中，都可以附加诊断数据和控制命令的传输。 五、Profibus的主要应用 Profibus总线技术现在在国内的发展已经相对比较成熟，它应用的行业也比较广泛。其中工厂自动化中有：车辆制造、灌装工厂、库存系统、开关设备玻璃生产等等；过程自动化中有：化学工业、石化工业、造纸和纺织工业、食品粮食工业、电站、污水处理等等；另外一些驱动技术和安全应用行业也是非常广泛的。 六、网络的调试、维护和诊断 众所周知，现在Profibus总线网络的应用已经越来越多，那么对于网络的维护和诊断也变得越来越重要，不可忽视。那么对于网络诊断个工具我们可能了解的不是很多，我也只是接触了几种，其中它包含两种类型，一种是在线式的，T H LINK Profibus硬件加软件TH SCOPE；另一种是手持式的，NetTESTⅡ和Profibus Test 5。两种类型的工具在诊断过程中的使用可以结合的，所谓在线式的就是长期在线监测，实时记录网络的状态，每个站点的工作状况，是否出现问题，什么时间出现的问题，可能出现了什么问题，并给出相应的建议，这种情况对于那种出现间歇性故障的网络是非常有帮助的，因为这种故障是我们完全没办法预期的，但是这种故障有时会严重影响生产质量的，因此诊断工具的重要性就可想而知了。 同时，检测到网络出现故障之后，可以带着手持式的诊断工具进行检测，一一排查网络中每一个站点可能出现的问题，我们可能都知道，对于Profibus网络的故障来说，百分之**十的故障都是发生在物理层的，那么这两款手持式的诊断工具-NetTESTⅡ和Profibus Test 5在这方面的诊断是非常强大的，他们可以： comsoft NetTEST II网络分析测试仪，可以系统的检测每一段DP网络，其中大部分的常见错误，比如安装错误，短路，线缆中断，或者屏蔽中断都能够在实际操作之前被检测和解决，而且不管DP从站是连接还是断开，是通电还是断电都是可以的。 NetTEST II能够检测和准确找出以下错误： ◆两根信号线A和B之间的短路 ◆信号线A或者信号线B以及屏蔽情况 ◆线缆中断或者屏蔽中断 ◆交叉的信号线A-B ◆不准确的或者丢失的总线终端 ◆总线终端的错误位置 ◆线缆长度不合适 ◆错误的总线电缆波阻抗 ◆错误类型的电缆 ◆不够高的传送和接收级别 ◆不允许的支线 ◆反射 PROFIBUS Tester 5 BC-700-PB是一款功能强大的DP总线诊断和故障排除工具，用于PROFIBUS线缆测试、物理链路层信号质量检测和协议层通信分析。PB-T5内置充电电池，单机模式下可以图形化显示信号质量柱状图，快速查看检测结果。存储在PB-T5中的检测结果可导入到PC软件中用于更详细分析。在不影响PROFIBUS正常运行的情况下，PROFIBUS-Tester 5对DP段内所有主从站的物理层和协议层同时进行完整检测，从而分析网络状况并定位故障

现场总线(PROFIBUS)技术简介

现场总线（PROFIBUS）技术简介 摘要： 本文详细的介绍PROFIBUS的概念以及相关的基础知识。 内容： 第一章：现场总线技术及PROFIBUS 1.1 现场总线技术的由来 1.1.1 CIMS体系结构及工业数据结构的层次划分 根据工厂管理、生产过程及功能要求，CIMS体系结构可分为5层，即工厂级、车间级、单元级、工作站级和现场级。简化的CIMS则分为3层，即工厂级、车间级和现场级。在一个现代化工厂环境中，在大规模的工业生产过程控制中，工业数据结构同样分为这三个层次，与简化的网络层次相对应。如图1-1所示。 图1-1：简化的CIMS网络体系结构

1.1.2 现场级与车间级自动化监控及信息集成是工厂自动化及CIMS不可缺少的重要部分。 现场级与车间级自动化监控及信息集成系统主要完成底层设备单机控制、连机控制、通信连网、在线设备状态监测及现场设备运行、生产数据的采集、存储、统计等功能，保证现场设备高质量完成生产任务，并将现场设备生产及运行数据信息传送到工厂管理层，向工厂级MIS系统数据库提供数据。同时也可接受工厂管理层下达的生产管理及调度命令并执行之。因此，现场级与车间级监控及信息集成系统是实现工厂自动化及CIMS系统的基础。 1.1.3 传统的现场级与车间级自动化监控及信息集成系统 传统的现场级与车间级自动化监控及信息集成系统（包括：基于PC、PLC、DCS 产品的分布式控制系统），其主要特点之一是，现场层设备与控制器之间的连接是一对一（一个I/O点对设备的一个测控点）所谓I/O接线方式，信号传递4-20mA（传送模拟量信息）或24VDC（传送开关量信息）信号。如图1-2所示： 图1-2：传统的现场级与车间级自动化监控及信息集成系统 1.1.4 系统主要缺点 （1）信息集成能力不强：控制器与现场设备之间靠I/O连线连接，传送4-20mA 模拟量信号或24VDC等开关量信号，并以此监控现场设备。这样，控制器获取信息量有限，大量的数据如设备参数、故障及故障纪录等数据很难得到。底层数据不全、信息集成能力不强，不能完全满足CIMS系统对底层数据的要求。 （2）系统不开放、可集成性差、专业性不强：除现场设备均靠标准4-20mA/24VDC连接，系统其它软、硬件通常只能使用一家产品。不同厂家产品之间缺乏互操作性、互

profibus 总线基础知识及DP从站开发简介

提供 Profibus-DP 协议的远程 I/O（Kinco-R1） ，总线 I/O（Kinco-R3） ，总线桥（Kinco-B）
北京凯迪恩自动化技术有限公司
PROFIBUS 基础知识
PROFIBUS 是世界上第一个开放式现场总线标准，从 1991 年德国颁布 FMS 标准 （DIN19245）至今已经历了十余年，现在已为全世界所接受。其应用领域覆盖了从机械加 工、过程控制、电力、交通到楼宇自动化的各个领域。PROFIBUS 于 1995 年成为欧洲工业 标准（EN50170） ，1999 年成为国际标准（IEC61158-3） ，2001 年被批准成为中华人民共和 国工业自动化领域行业标准中唯一的现场总线标准。PROFIBUS 在众多的现场总线中以其超 过 40% 的市场占有率稳居榜首。其产品每年增长 20-30%。以著名的西门子公司为例，它可 以提供上千种 PROFIBUS 产品并已经把他们应用在中国的许多自动控制系统中。 一 PROFIBUS 概述
为 全 球 客 户 提 供 自 动 化 系 统 解 决 方 案 和 产 品

提供 Profibus-DP 协议的远程 I/O（Kinco-R1） ，总线 I/O（Kinco-R3） ，总线桥（Kinco-B）
欧洲标准及国际标准 PROFIBUS 的优点
确保完整、开放、与制造商无关和有效的标准 保护制造商和用户的投资 在欧洲采用现场总线技术的所有成功都基于 EN 50170
PROFIBUS 减少安装费用 40%
认证了的产品保证互操作性
各类设备经认证的产品确保由不同制造商生产的设备能毫无问题地相互通 信，PROFIBUS 用户组织已建立了质量认证程序，它包括一致性和互操作性测试 在德国、美国和中国建立了测试实验室 经认证的产品被列入 PROFIBUS 电子产品指南
为 全 球 客 户 提 供 自 动 化 系 统 解 决 方 案 和 产 品

profibus总线连接器及终端电阻.

典型总线电缆连接器的电压偏置及终端电阻

Profibus 总线连接器及总线电缆的装配过程 名词解释 终端电阻： 在通讯中，增加终端电阻的作用是什么？ （1）一般说法：终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。在通信过程中，有两种原因因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲

方式时，整个网络数据混乱。要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。 （2）永宏PLC 手册：信号传输电路由于各种传输线都有其特性阻抗（以Twisted Pair 而言约为120Ω）。当信号在传输线中传输至终端时，如果它的终端阻抗和特性阻抗不同时，将会造成反射，而使信号波形失真（凹陷或凸出）。该失真的现象在传输线短时并不明显，但随着传输线的加长会更加严重，致使无法正确传输，这时就必须加装终端电阻（ Terminator ）。FBs-PLC 内部已安装有120Ω 终端电阻，要施加终端电阻时请打开PLC 通讯盖板，将指拨开关调到〝ON 〞的位置上（出厂时指拨是置于〝OFF 〞位置），但注意终端电阻只能在Bus 的最左和最右的两侧PLC 上施加，两侧间的所有PLC 指拨需置于〝OFF 〞位置，否则会造成RS-485 推动能力不足。 终端电阻在通信中的作用2007-11-16 15:07终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。 在通信过程中，有两种原因因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。 引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。

PROFIBUS 现场总线技术问题

Field bus Technical Questions General Issues 1.What Bus type does your system implement. Examples CMSA/BA, CMSA/CD, master/slave, multiple masters etc. PROFIBUS is based on a Token principle with underlying Master/ Slave communication (hybrid media access). Services: SDN-Send Data with no acknowledge (can be used for multicast/broadcast) SDA- Send Data with acknowledge SRD- Send and Reply with Data (for efficient bi-directional data transfer)

2.What is the maximum number of nodes that the network can support. 3.What is the Bus topology. The base technology is a line which allows connection and removal of nodes at any time without breakdown. PROFBUS allows ring and star topology as well with fiber optics. 4.What is the maximum transmission distance without repeaters. What baud rate is supported at this maximum distance. The maximum distance would be 1000m by using copper with baudrates between 9.6 –187.5 kBaud. 500kBaud 1.5MBaud3-12MBaud 9.6kBaud – 187.5kBaud 1000m400m200m100m per segment with 10000m4000m2000m1000m repeater 15 km15 km15 km15 km per fiber optic segment >200 km>200 km>200 km130 km total with fiber optic The maximum length may be extended with fiber optic links (up to 2300/15000 m per link)

Profibus现场总线技术

（作业）封面 题目 Profibus现场总线技术综述 专业电子科学与技术 入学年月 2013.9 PROFIBUS现场总线技术综述

摘要:PROFIBUS是一种国际性现场总线标准，本文从PROFIBUS总线的形成、技术参数和特点、应用以及发展前景等几个方面进行阐述。并阐述了PROFIBUS在系统集成方面的应用，具体说明了PROFIBUS在工厂自动化系统中的位置以及PROFIBUS控制系统的组成，分析了其应用领域。 关键字：PROFIBUS ；现场总线；控制系统 Review of PROFIBUS field bus technology Abstract: Profibus as an international fieldbus standard, this article state the formation of PROFIBUS field bus, technical parameters and characteristics, application and development prospect. It expounds the application of PROFIBUS in the aspect of system integration, the concrete expression of PROFIBUS in factory automation system of location and composition of PROFIBUS control system, and analyzes its application field. Key words: Profibus;Fieldbus;Control system 0引言 现场总线（Fieldbus）是20世纪80年代末、90年代初国际上发展形成的，用于过程自动化、制造自动化、楼宇自动化等领域的现场智能设备互连通讯网络。自上世纪80年代以来, 有几种类型的现场总线技术己经发展成熟, 它们是CAN、LONWORKS、PROFIBUS、WORLDFIP、HART、FF现场基金会总线等。PROFIBUS(Process Fieldbus的缩写)是一种国际化的、开放的、不依赖于设备生产商的现场总线标准，它广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力等其他自动化领域。 1 形成 PROFIBUS技术的发展经历了如下过程: （1）1984 年，美国仪表协会（ISA）下属的标准与实施组工作中的ISA/SP50 开始制订现场总线的标准。 （2）1985 年国际电工委员会决定由Proway Working group 负责现场总线体系结构与标准的研究工作。（3）1986 年德国开始制订过程现场总线（process field-bus）标准，简称PROFIBUS，由此拉开了现场总线标准制订和产品开发的序幕. （4）1987年由德国SIEMENS公司等13家企业和5家研究机构联合开发； （5）1989年成为德国工业标准DIN19245； （6）1996年成为欧洲标准EN50170V.2(PROFIBUS-FMS-DP); （7）1998年PROFIBUS-PA被纳入EN50170V.2； （8）1999年PROFIBUS成为国际标准IEC61158的组成部分 (TYPEIII)； （9）2001年成为中国的机械行业标准JB/T10308-3-2001； （10）2006年成为中国的国家标准GB/T20540-2006。 2 PROFIBUS 现场总线系统的技术参数与特点 2.1PROFIBUS通信模型和协议类型

Profibus总线的特点和应用

Profibus 总线的特点和应用 摘要: Profibus 总线协议是基于OSI 模型的，文介绍Profibus 总线特点、Profibus 总线的三个版本及Profibus 总线的应用，对大家深入了解现场总线技术很有帮助。Profibus 总线是德国国家标准DIN19245 和欧洲标准EN50170 的现场总线标准。由Profibus-DP、Profibus-FMS、Profibus-PA 组成，Profibus-DP 型用于分散外设简单高速数据传输，适合于加工自动化领域的... Profibus 总线协议是基于OSI 模型的，文介绍Profibus 总线特点、Profibus 总线的三个版本及Profibus 总线的应用，对大家深入了解现场总线技术很有 帮助。 Profibus 总线是德国国家标准DIN19245 和欧洲标准EN50170 的现场总线 标准。由Profibus-DP、Profibus-FMS、Profibus-PA 组成，Profibus-DP 型用于分散外设简单高速数据传输，适合于加工自动化领域的应用。Profibus-FMS 为现场信息规范，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。Profibus-PA 用于过程自动化的总线类型：它遵循IEC1158-2 标准。 Profibus 是唯一全集成H1(过程)和H2(工厂自动化)的现场总线解决方案， 是一种国际化的、不依赖于设备制造商的开放式现场总线标准。它广泛应用 于制造业自动化、流程工业自动化、楼宇自动化以及交通、电力等其他自动 化领域。采用Profibus 标准系统，不同制造商所生产的设备不需对其接口进 行特别调整就可通信，Profibus 可用于高速并对时间有苛刻要求的数据传 输，也可用于大范围的复杂通信场合。

PROFIBUS现场总线小论文格式

PROFIBUS现场总线 摘要 现场总线技术是20世纪90年代兴起的一种集控制技术、仪表技术和计算机网络技术为一体的先进的工业控制技术。这其中PROFIBUS现场总线是目前较为流行的五种现场总线中较为有仪表性的一种。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、过程控制和楼宇自动化等。PROFIBUS的开放性和不依赖于厂商的通信设想，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份额超过40%。 一、现场总线 1.1 现场总线的产生背景 随着控制、计算机、通讯、网络等技术的发展，信息交换沟通的领域正在迅速覆盖从工厂的现场设备层到控制、管理的各个层次、覆盖从工段、车间、工厂、企业乃至世界各地的市场。信息技术的飞速发展，引起了自动化系统结构的深刻变革，现场总线就是在这种形式下发展起来的新技术。 20世纪50年代至今，工业过程控制仪表一只采用4-20mA的标准信号。20世纪60年代，测控系统一般采用直接数字式控制系统。 20世纪70年代，数字式计算机被映入到测控系统中，此时的计算机提供的是集中式控制处理。 20世纪80年代，微处理器被嵌入到各种仪器设备中，而形成了分布式控制系统(DCS)，这种分布式控制系统经历了若干发展阶段，从集散控制系统(DCS)、现场总线控制系统(FCS)到智能控制、维护、管理集成系统(ICMMS)，控制单元日益智能化，控制的方式日益走向多智能控制单元的协同工作模式。 由于各种现场总线技术的相继出现，人们对传统的模拟仪表和控制系统要求变革的呼声越来越高，现场总线为引入智能现场仪表提供了一个开放平台。基于现场总线的分布式控制系统(Fieldbus Control System,FCS)是在传统的分布式

PROFIBUS现场总线安装指导

PROFIBUS现场总线安装指导PROFIBUS Installation Guide

摘要本文主要介绍了PROFIBUS网络中所涉及的硬件以及网络规划和安装中的注意事项，帮助用户正确的安装和使用PROFIBUS现场总线。 关键词 PROFIBUS，现场总线，通讯，安装，拓扑 Key Words PROFIBUS，field bus，communication，installation，topology IA&DT Service & Support Page 2-37

目录 PROFIBUS现场总线安装指导 (1) 1 PROFIBUS 概述 (4) 2 PROFIBUS网络硬件 (5) 2.1 PROFIBUS接口 (5) 2.2 通讯介质 (6) 2.2.1 PROFIBUS 电缆 (6) 2.2.2 光纤及接口 (8) 2.2.3 PRFOBUS插头 (11) 2.2.4 终端电阻 (13) 2.2.5 RS485中继器 (15) 2.2.6 OLM和OBT (17) 3 PROFIBUS 网络安装规范 (21) 3.1 网络拓扑的规则 (21) 3.2 PROFIBUS网络安装的规则 (22) 3.2.1 网络布线的规则 (22) 3.2.2 通讯电缆的屏蔽层在电柜内的处理 (29) 3.2.3 过压保护 (32) 3.2.4 减小变频器等干扰源设备对通讯的影响 (33) 4 PROFIBUS诊断的常用工具 (34) 5 结束语 (36) IA&DT Service & Support Page 3-37

PROFIBUS 是一种具有广泛应用范围的、开放的数字通信系统，在集中自动化系统向分散自动化系统转移方面是一种重大突破。 由于PROFIBUS 一直侧重于系统集成和系统工程等方面，尤其是侧重于应用行规的研究开发，使得该总线具有适合于快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务的特点，成为唯一能够全面覆盖工厂自动化和过程自动化应用的现场总线，特别适用于工厂自动化和过程自动化领域。因而从诞生至今，PROFIBUS 在现场总线技术领域一直是国际市场上的领导者。 随着PROFIBUS 的大量应用，许多用户开始接触并使用了现场总线。但由于用户对现场总线技术的了解程度不同，再加上现场施工情况复杂，因而很有可能导致许多项目的现场总线通讯上可能存在着一些隐患，如果不能及时发现和处理，将有可能导致系统出现通讯故障，从而影响整个系统的正常运行。 为了帮助广大用户――特别是刚刚接触到现场总线的用户能够对PROFIBUS 的硬件有个初步的了解，这里将重点介绍如何在现场正确的安装和使用相关PROFIBUS 的网络元件和设备，帮助用户在使用PROFIBUS 现场总线的过程中从硬件安装的角度尽量减少问题的发生，从而尽量减少整个网络使用中出现故障的概率。 1 PROFIBUS 概述 PROFIBUS 网络通讯的本质是RS485串口通讯，按照不同的行业应用，主要有三种通讯行规：DP （Decentralized Peripherals ），FMS （Field Message Specification ）和PA （Process Automation ）行规。 其中DP 通讯的方式在OSI 参考模型中主要使用第1、2、7层，因此PROFIBUS DP 网络的通讯速度较快，且报文简单（表1）。 DP 设备行规 PA 设备行规 基本功能 扩展功能 FMS 设备行规 基本功能 扩展功能 第7层 （应用层） DP 用户接口 直接数据链路映象程序 (DDLM) 应用层接口 （ALI) DP 用户接口 直接数据链路映象程序 (DDLM) 第3～6层 （并没有省略） IA&DT Service & Support Page 4-37

PROFIBUS-DP现场总线的结构及应用

PROFIBUS-DP现场总线的结构及应用newmaker 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国际标准，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PROFIBUS最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；每个分段上最多可接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9.6kbps～12Mbps，一旦设备

PROFIBUS现场总线

PROFIBUS现场总线 摘要： profibus是一种国际化的、开放的、不依赖于设备生产厂商的现场总线标准。它广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力等领域自动化。本文主要就profibus的国内外发展动态、技术特性、在控制领域的技术优势及应用前景进行了讨论。 关键词：现场总线；开放控制系统；profibus；profibus-dp；profibus-pa；profibus-fms；iec61158；en50170标准；rs-485； 中图分类号：tu976+.2文献标识码：a 文章编号： abstract: profibus is an international, open and equipment vendor independent standard for field bus communication. it is widely used in manufacturing automation, process industrial automation and buildings, transportation, electricity and other areas of automation. this article focuses on domestic and international developments in profibus, its technical characteristics, its technical advantages and prospects in automation control area. keyword: field bus, open control system, profibus；profibus-dp；profibus-pa；profibus-fms；iec61158；en50170 standard；rs-485 一．概述 随着计算机、控制、通信和网络等技术的进步，现场总线在20

PROFIBUS现场总线的通信原理

PR ＯFIBU Ｓ现场总线的通信原理 1． 引言 PRO ＦIBU Ｓ是一种国际性的开放式现场总线标准,是唯一的全集成H1（过程）和H2(工厂自动化）现场总线解决方案[１]，它不依赖于产品制造商，不同厂商生产的设备无须对其接口进行特别调整就可通信，因此它广泛应用于制造加工、楼宇和过程自动化等自动控制领域。它包括3个兼容版本，P ｒｏfibus －DP(H2)、Prof ｉｂus-PA(Ｈ１)、Ｐrofibu ｓ-F ＭS 。DP 是经过优化的高速、廉价的通信接口,专为自动控制系统和设备级分散I ／O 之间通信设计,可取代2４Ｖ或0~2０ｍA 并行信号线。也可用于分布式控制系统的高速数据传输。FM Ｓ用于车间级通用性中等传输速度的循环和非循环通信,适用于传感器、执行器、ＰLC 等一般自动控制系统。PA 是专为过程自动化设计的标准本质安全传输技术,满足IEC1158－2中规定的通信规程，适用于安全性要求高以及由总线供电的场合。PROFI ＢUS 可使分散式数字化控制器从现场底层到车间级网络化,总线系统分为主站和从站,主站决定总线的数据通信,从站仅对接收到的信息给予确认或当主站发出请求时向它发送信息[2]。 2． PROF ＩＢＵＳ的协议结构 PR ＯＦＩＢUS 的协议结构是根据ＩS Ｏ７4９8国际标准化开发式互联网络（OSI ）作为参考模型，具体结构如图1所示。 图1 ＰROFIBUS 协议结构图 PRO ＦIBUS －D Ｐ使用了第１、2层和用户接口，这样确保了数据传输快速和有效地进行，直接数据链路映像（DDL Ｍ)使用户接口易于进入第２层。PROFIBU Ｓ-F ＭS 对第1、2、7层均加以定义。应用层包括现场总线信息规范（FMS ）和底层接口(LLI)。ＦM Ｓ包括了应 物理（1数据链路（2（3）~（6（7.. .