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1、,EUROPEAN FIELDBUS STANDARD,EN 50170,P R O F I B U S,技 术 培 训,第 一 部 分 概 论,通 信 透 明 从 传 感 器执 行 器 到 区 域 控 制 器,Ethernet/TCP/IP,TCP/IP/Ethernet,PROFIBUS-FMS,PROFIBUS-DP,PROFIBUS-PA,工厂级,总线 循环时间 1000 ms,车间级,总线 循环时间 100 ms,现场级,总线 循环时间 10 ms,PLC,EN 50170 Volume 2,Device Profiles Application Profiles,过程自动化,PRO
2、FIBUS-PA IEC 1158-2,- 总 线 供 电 - 本 质 安 全,PROFIBUS 簇,工厂自动化,PROFIBUS-DP RS 485 / FO,- 即 插 即 用 - 高 效、廉 价,快速,通用目的自动化,PROFIBUS-FMS RS 485 / FO,- 大 范 围 的 应 用 - 多 主 通 信,通用,面向应用,PROFIBUS 给客户的好处,节省硬件和安装费用减少硬件成份 (I/O, 终端块、隔离栅)更容易、更快捷和低成本的安装 节省工程费用更容易组态(对所有设备只需一套工具)更容易保养和维修更容易和更快捷的系统起动 更大的制造灵活性改进功能减少故障时间准确、可靠的诊
3、断数据可靠的数字传输技术,PROFIBUS 减少40%的安装费用,工 程 费,组 装 费,硬 件 费,51%,23%,27%,22%,22%,12%,0%,50%,100%,硬 件,组 装,工 程,100%,57%,Today (4.20mA),PROFIBUS,来源：: Namur, AK 3.5,1,200* 多个产品 - 一个标准,或访问PROFIBUS的国际网页: ,从每一个PROFIBUS用户的CD-ROM或软盘,你可免费获得最新的 PROFIBUS 电子产品指南的拷贝:,到目前为止，已250家不同的制造商可提供 1,900 多个产品,PROFIBUS 产 品 指 南,产品范围正快速
4、增长,PROFIBUS-DP,PROFIBUS-FMS,FMS/DP组合 设备的份额,PROFIBUS-PA,FMS,DP,FMS/DP组合设备,PA,PROFIBUS 产品范围,分散的 I/O 二进制 I/O 模拟 I/O 调节器 计时器 计数器 识别系统,网关 AS-Interface 各种专用网络,工具 组态 总线监视器 工程,主机接口 VAX 计算机 VME 计算机,网络部件 中继器 光纤 电缆,驱动器 AC Drives DC Drives,控制器 PLC/NC/RC VME, PC 工作站,软件驱动程序 DOS/Windows/NT/95 OS9/VRTX VxWorks/PSOS
5、+ OS2, QNX UNIX/VMS,服务 开发支持 实施支持 培训,HMI（人机界面） 操作面板 文本显示,阀 气动阀 电磁阀,仪器仪表 液位 流量 压力 温度,经认证的产品确保互操作性,PROFIBUS 国际已经建立了质量认证系统，包括产品的一致性和互操作性的测试 几百个产品已经通过了认证 在欧洲和美国建有这样的测试实验室 经认证的产品都有一个认证号，它们已在 PROFIBUS 电子产品指南中列出,Device,由PROFIBUS 国际认证,OK ?,No,Yes,在测试实验室 进行测试,PROFIBUS 是领先的开放的现场总线系统,独立的市场研究证实， PROFIBUS 在欧洲是市场的
6、领导者，且在世界范围内有最高的增长率。在年已安装的PROFIBUS 基本设备超过了 1,500,0001 个，年增长到约20 - 30% 。,市场份额 根据 1996 Consultic 关于德国和欧洲市场的市场研究2 。PROFIBUS 在欧洲市场中约占 41% 。,1 Status: Q4/1997 2 Details are available for all paid-up members of PROFIBUS International,市场总值根据 1997 ARC 的市场研究现场总线的世界市场总值大于2 百 万个节点， 50以上是用在欧洲。,PROFIBUS 协议符合 ISO/
7、OSI 的开放系统参考模型,PA- 行规,FMS,设备 行规,IEC 接口,FMS,IEC 1158-2,用户层,Layer,(3)-(6),应用层,(7),数据链路层,(2),物理层,(1),未用,PA,EN 50 170,PROFIBUS 导则 + 行规,DP,DP- 扩充功能,现场总线数据链路,现场总线信息规范,DP- 行规,RS-485 / 光纤,DP 基本功能,三种有效的传输技术:,PROFIBUS 使用两端有终端的总线拓扑 在运行期间，接入和断开一个或几个站不会影响其他站的工作，即使 在本质安全区也如此。,提供三种不同的物理层选择:,RS 485: 用于 DP 和 FMS IEC
8、1158-2: 用于 PA 光纤: 用于 DP 和 FMS,站 1,.,站 n,PROFIBUS 总线访问协议（第二层）对三种PROFIBUS 版本 (FMS/DP/PA)均相同 这使通信透明和FMS/DP/PA 网络区域容易组合 因为 FMS/DP 使用相同的物理介质 (RS-485/FO) ，因此它们 能组合在同一根电缆上。,主动站、主设备,被动站、从设备,PLC,PLC,PC,PROFIBUS,PROFIBUS 协议,主设备间的逻辑令牌环,PROFIBUS-DP 的特点:,代替 PLC/PC 与 I/O 之间昂贵的电线 快速，传输 1 千字节的输入数据和 1千字节的输出数据所需时间2 m
9、s 强有力的工具，减少组态和维护费用 被所有主要的 PLC 制造商支持 有广泛的产品: PLC, PC, I/O, 驱动器, 阀, 编码器等 允许周期性和非周期性的数据传输 单主和多主网络 每个站的输入和输出数据最多可达 244 字节,典型的PROFIBUS-DP 系统,主站,一个典型的 PROFIBUS-DP 系统的组成: 一个 PLC/PC 作为中央控制器 各种外围设备，如: 数字或模拟 I/O AC 或 DC 驱动器 电磁或气动阀 人机界面 (HMI),PROFIBUS-DP,PLC,从站,从站,从站,从站,RS 485 up to 12 MBit/s,PLC,基于扩展的 PROFIBU
10、S-DP 协议和 IEC 1158-2 传输技术 适用于代替现今的 4.20 mA 技术 仅用一根双绞线进行数据通信和供电 通过串行总线联接仪器仪表与控制系统 适用于本质安全的 EEx 应用区域 可靠的串行数字传输 通过一根双绞电缆进行控制、调节和监视 对所有设备只需一个工程工具 由于 PROFIBUS-PA 行规，保证了互操作性和互换性 仪器仪表的维护和诊断信息,PROFIBUS-PA 的特点 PA = Process Automation,带有 PROFIBUS-PA 的典型系统配置,PROFIBUS-DP,RS 485 up to 12 MBit/s,区域控制器 (PLC),工程或 HM
11、I 工具,PROFIBUS-PA,IEC 1158-2 with 31.25 kBit/s,I,段合器链接器,变送器,H2,H1,+,PROFIBUS-FMS 的特点:,FMS 最佳适用于车间级智能主站间通用的、面向对象的通信 FMS 提供一个 MMS-功能子集 （MMS 即 Manufacturing Message Specification, ISO9506) 主要应用区域: 大数量的数据传输，例如程序、数据块等等 若干个分散过程部分集成到一个公共过程中 智能站间的通信,典型的PROFIBUS-FMS 系统,主站,一个典型的 PROFIBUS-FMS 系统的组成: 各种智能自动化单元，如
12、: PC 作为中央控制器的PLC 作为人机界面的HMI,PROFIBUS-FMS,PLC,主站,主站,主站,主站,RS 485 up to 12 MBit/s,PLC,开放的组态允许即插即用,PROFIBUS 组态工具,系统组态,电子设备数据单 (GSD-files),PLC,PROFIBUS,GSD,GSD,GSD,GSD,GSD,GSD,PLC,超过 1000 个会员* - 23 个地区用户协会 - 一个很强大的组织:,奥地利 比利时 芬兰 法国 德国 意大利 荷兰 挪威 俄罗斯 瑞典 瑞士 英国 捷克 波兰,非洲,美洲,欧洲,亚洲,澳洲,PROFIBUS 国际,巴西 美国,*Status: Q2/2000,
