現場總線PROFIBUS系統集成與產品開發(1)
2005/6/23 11:03:00
統集成 (一)系統結構 1、單主的系統 2、帶監控站的系統 3、多主系統及分層的多主系統 4、幾種特殊結構 5、-PA網絡結構 (二)非標通信設備及不同標準總線設備與PROFIBUS連接 (三)現場安裝及系統可靠性 關于產品開發 (一)可行性 (二)可選擇的解決方案 (三)DP從站開發詳談 關于系統集成(一) 系統結構 1、單主的系統 2、帶監控站的系統 3、多主系統及分層的多主系統 4、幾種特殊結構 (1)段、中繼、站點 (2)分支及樹形結構 (3)光纖網 5、-PA網絡結構 關于系統集成(一)系統結構 從系統結構角度對系統集成分類 1、單主站的系統 根據PROFIBUS技術原理,一個最小系統至少由一個PROFIBUS (一類)主站和若干PROFIBUS從站組成。 PROFIBUS總線訪問協議:主站間的邏輯令牌環、主從站間的主從協議。主動站在一個限定時間內 (Token Hold Time)對總線有控制權,從站只是響應主站的請求,它們對總線沒有控制權 主站 一類主站:一類主站完成總線通信控制與管理,完成周期性數據訪問。PLC、PC或可做一類主站的控制器。 
二類主站:二類主站完成非周期性數據訪問,如數據讀寫、系統配置、故障診斷等。二類主站包括:操作員工作站(如PC機加圖形監控軟件)、編程器、HMI等。 
從站 (1) PLC或其它控制器:PLC可做PROFIBUS上的一個從站。PLC自身有程序存儲,PLC執行程序并按程序指令驅動I/O。做為PROFIBUS主站的一個從站,在PLC存儲器中有一段特定區域作為與主站通信的共享數據區。主站可通過通信間接控制從站PLC的I/O。 
(2) 分散式I/O: 分散式I/O不具有程序存儲和程序執行,通信適配器部分接收主站指令,按主站指令驅動I/O,并將I/O輸入及故障診斷等信息返回給主站。通常分散型I/O是由主站統一編址,主站編程時使用分散式I/O與使用主站的I/O沒有什么區別。 
(3) 智能現場現場設備:即帶PROFIBUS接口的現場設備,可由主站在線完成系統配置、參數修改、數據交換等功能。至于那些參數可進行通信及參數格式由PROFIBUS行規決定。 
(1)PLC做PROFIBUS一類主站 控制器:如S7-300(-2DP、CP342-5);S7-400(-2DP、CP442-5) 配置/控制軟件:STEP 7 從站提供:GSD文件 
PLC做PROFIBUS一類主站構成應用廣泛的單機控制系統: 最簡單的單機控制系統:PLC+PROFIBUS I/O 
(2)另一種單主站系統:PC+網卡做PROFIBUS一類主站: 網卡:如CP511;CP5613……. 配置/驅動軟件:COM PROFIBUS、SIMATIC NET 控制軟件:WinAC、WinCC……. 從站提供:GSD文件 
關于其他公司PLC或網卡做PROFIBUS一類主站: 1、PLC中插入(第三方的)PROFIBUS通信模塊,使用相關配置軟件:如PLC-5、SLC500C插入SST公司PROFIBUS通信模塊;其它:OMRON、MODICON、三菱PLC都有PROFIBUS主站解決方案。 2、注意技術指標:最大多少從站、每個從站最大I/O、最大波特率…….. 3、注意配置軟件功能:如有些配置軟件不支持復雜的GSD文件結構、少數配置軟件不支持用戶參數化功能…….. 4、使用多家第三方的產品互連的建議: ① 西門子主站+(經測試認證的)第三方從站:比較有把握; ② 其他:建議在下現場之前做連接實驗。 2、帶監控站的系統 (1) PC+組態軟件 (2) HMI (3)其他通信協議監控站的連接 (1) PC+網卡+組態軟件:二類主站 
(2) HMI:圖形、字符、觸摸屏 


典型的單機控制系統結構 帶HMI的單主系統構成應用廣泛的單機控制系統;適用于多種行業:機床、冶金、塑料機械、包裝機械、紡織機械、印刷機械、制煙……. 控制技術:順序、過程、運動 
HMI做一類主站:HMI、 PLC、主站一體化 
(3) 系統中連接其他通信協議的監控站 常見1:RS-232/485(自定義協議、MODBUS) 常見2: MPI、Ethernet、CAN、DeviceNet、InterBus…… 
3、多主系統及分層的多主系統 (1)基于PROFIBUS的多主系統 PROFIBUS鏈路層:支持基于令牌的多主系統; PROFIBUS應用層:定義信息規范FMS 西門子PLC多主系統產品:兩種 ① FMS ② S7 FUNCTION PROFIBUS 協議結構 
PROFIBUS 總線訪問方式兼有多主通信和主從通 
基于PROFIBUS S7 FUNCTION多主系統 
PROFIBUS-DP 和 PROFIBUS-FMS 的混合系統 
基于PROFIBUS-FMS 分層的多主系統 





















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