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1、 PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS International 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part VI - Page 1 L R Explosion Protected Intrinsic Safety Pressure Encapsulation P R O F I B U S 第六部分第六部分 PROFIBUS - PA 技术培训技术培训 PROCESS FIELD BUS P
2、ROFIBUS International Copyright by PROFIBUS International 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part VI - Page 2 什么是什么是 PROFIBUS-PA ? 定义定义 PROFIBUS-PA = PROFIBUS-DP 通信通信 + 对现场设备优选的传输技术对现场设备优选的传输技术 PROFIBUS-PA = PROFIBUS-DP 通信通信 + 对现场设备优选的传输技术对现场设备优选的传输技术 PROFIBUS-
3、PA J x + PROFIBUS-DP PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS International 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part VI - Page 3 什么是什么是 PROFIBUS-PA ? 应用范围应用范围 ?变送器变送器阀阀执行器等等执行器等等 ?通过串行总线系统连接通过串行总线系统连接 ?在化学工业和过程控制中使用在化学工业和过程控制中使用 ?通过数据线对现场设备
4、供电通过数据线对现场设备供电 ?在危险区域在危险区域 (EExi 型保护区域型保护区域)应用应用 PROFIBUS-PA = 用于过程自动化的用于过程自动化的 PROFIBUS J x + PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS International 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part VI - Page 4 PROFIBUS-PA 适应所有过程自动化领域适应所有过程自动化领域 ?对
5、防爆和非防爆区域过程自动化的低端应用PROFIBUS-PA 是优选的 ?PROFIBUS-PA 完全满足化学工业用户组织(如 NAMUR)对数字现场总线 的要求 海上 石化工业 化学工业 发电和电力输送 化学爆炸试验 制药 食品 海上 石化工业 化学工业 发电和电力输送 化学爆炸试验 制药 食品饮料工业 水 饮料工业 水污水处理污水处理 性能性能 价格 PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS International 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbu
6、s StandardTechnique, Rev. 1, Part VI - Page 5 Zone 2 采用采用PROFIBUS-PA 技术技术PA设备 运行在下列防爆区域 设备 运行在下列防爆区域 Zone 0:危险的爆炸瓦斯气体经常或长期存在的区域 Zone 1:在正常运行期间危险的爆炸瓦斯气体有可能存在的区域 Zone 2:不希望在正常运行期间存在危险的爆炸瓦斯气体的区域 Zone 1 Zone 1 Zone 0Zone 0 Zone 0 PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS Internation
7、al 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part VI - Page 6 PROFIBUS-PA 与与 420mA 系统的比较系统的比较 i 总线耦合器1 PNCPNC I/O 模块(1-x) 终端块 (PNC) I/O module X 1 终端块 灰色线 变送器 供电源 终端块 Exi, 蓝色线 分配器 连接盒 传感器 1 .n PROFIBUS PA n PROFIBUS PA 1 总线耦合器n 连接总线 PROFIBUS DP 4.20 mA 系统系统PROFIBUS-PA
8、 传感器 1 .n i xx 过程接近 元件 PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS International 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part VI - Page 7 节省成本的潜力 安装 节省成本的潜力 安装 节省节省 ?电线电线 ?PLC I/O 板板 ?安装元件安装元件 (Ex-/电流隔离器等电流隔离器等) ?排列机架排列机架 ?空间 减少错误 减少安装时间 空间 减少错误 减
9、少安装时间 PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS International 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part VI - Page 8 采用采用PROFIBUS-PA节省的成本节省的成本 温 度温 度 4.20 m AP R O F IB U S -P A (模 拟模 拟 ) 份 额份 额 % 价 格价 格 $ 份 额份 额 % 价 格价 格 $ 安 装安 装2184026580 仪
10、器 设 备仪 器 设 备481930521160 规 划规 划26105016360 开 工开 工51805120 总 计总 计10040001002220 节 省节 省45 %$ 1780 如下数据来自于如下数据来自于Cologne市市acker化工厂的实际经验化工厂的实际经验 PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS International 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part VI
11、- Page 9 PROFIBUS-PA的基本成份的基本成份 PROFIBUS-DP 现场总线系统现场总线系统 主站主站( 1 类类) 从站从站 (现场设备现场设备分散分散 I/Os信号循环控制器信号循环控制器 接到接到 PROFIBUS-PA的链接器的链接器) 主站主站(2 类类) PROFIBUS-DP PROFIBUS-PA J x + PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS International 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus Sta
12、ndardTechnique, Rev. 1, Part VI - Page 10 PROFIBUS-PA的组态的组态 DCS/PLC 段段 连接盒连接盒 PROFIBUS-PA DP/PA 链接器 24 V PROFIBUS-DP x + 拓扑拓扑 PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS International 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part VI - Page 11 PROFI
13、BUS-PA的组态的组态 现场设备的供电现场设备的供电 DCS/PLC PROFIBUS-PA 31.25 kbit/s100 F1 双绞屏蔽电缆总长度最大 1,900米 (保护类型EEx ib, 爆炸组: IIC) 10 mA 10 mA 10 mA 10 mA 10 mA 24 V 现场设备供电: Ex 区: max. 10 Non-Ex 区: max. 30 Spur max. 30 m DP/PA Link PROFIBUS-DP x + 120 mA PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS Inte
14、rnational 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part VI - Page 12 PROFIBUS-PA的成份的成份 网络元件耦合器和链接器网络元件耦合器和链接器 DP/PA 链接器链接器 (模板扩展中央模 板最多带3个耦合器) DP/PA 耦合器耦合器 PROFIBUS-PA 31.25 kbit/s 24 V Non-Ex区区:I 320 mA, 最多最多 30 个现场设备个现场设备 24 V Non-Ex:最多最多 30 个现场设备个现场设备 Ex:最多最多 3 x
15、10 个现场设备个现场设备 J 24 V J Ex 区区:I 120 mA 最多最多 10 个现场设备个现场设备 PROFIBUS-PA 31.25 kbit/s J J PROFIBUS-DP up to 93.75 kBit/sPROFIBUS-DP up to 12 Mbit/s xx PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS International 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Pa
16、rt VI - Page 13 耦合器的功能耦合器的功能 段耦合器在不同的传输技术之间提供一个网关gateway) PROFIBUS-PA IEC 1158-2RS 485 PROFIBUS-DP ? 异步NRZ 编码 ? 1 Byte = 11 Bit (8 个用户位 + 1 开始位 + 1 停止位 + 1 奇偶校验位) ? 可变的波特率 ? 同步Manchester 编码 ? 1 Byte = 8 Bit ? 固定波特率 = 31.25 kBit/s DP/PA 耦合器 PROCESS FIELD BUS PROFIBUS International Copyright by PROFIBUS International 1997PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StandardTechnique, Rev. 1, Part VI - Pa
