PROFIBUS技术培训概论.pptx

PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 1PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard通通 信信 透透 明明 从从 传传 感感 器执器执 行行 器器 到到 区区 域域 控控 制制 器器CNC区区 域域 控控 制制 器器Ethernet/TCP/IPTCP/IP/EthernetPROFIBUS-FMSPROFIBUS-DPPROFIBUS-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 msPC/VMEVME/PCPLCDCSPROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 2PROFIBUS-THE International Open Fieldbus StandardEN 50170 Volume 2 Device ProfilesApplication Profiles过程自动化过程自动化PROFIBUS-PAIEC 1158-2-总总 线线 供供 电电-本本 质质 安安 全全 PROFIBUS 簇簇工厂自动化工厂自动化PROFIBUS-DPRS 485/FO-即即 插插 即即 用用-高高 效、廉效、廉 价价快速快速通用目的自动化通用目的自动化PROFIBUS-FMSRS 485/FO-大大 范范 围围 的的 应应 用用-多多 主主 通通 信信通用通用面向应用面向应用PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 3PROFIBUS-THE International Open Fieldbus StandardPROFIBUS 是是 国国 际际 性性 的的 开开 放放 的的现现 场场 总总 线线 标标 准准4PROFIBUS 标准标准 EN 50170 是完整的、开放的、与制造商无关的、已是完整的、开放的、与制造商无关的、已经生效的经生效的 4稳固的稳固的 PROFIBUS 标准保护世界范围的用户和制造商的投资标准保护世界范围的用户和制造商的投资4PROFIBUS 经实践证明并在世界范围内已安装使用的设备超过经实践证明并在世界范围内已安装使用的设备超过3 3,000,000 个。（截止于年个。（截止于年3 3季度）季度）PROFIBUSEN 50170PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 4PROFIBUS-THE International Open Fieldbus StandardPROFIBUS 给客户的好处给客户的好处节省硬件和安装费用节省硬件和安装费用减少硬件成份减少硬件成份(I/O,终端块、隔离栅终端块、隔离栅)更容易、更快捷和低成本的安装更容易、更快捷和低成本的安装节省工程费用节省工程费用更容易组态更容易组态(对所有设备只需一套工具对所有设备只需一套工具)更容易保养和维修更容易保养和维修更容易和更快捷的系统起动更容易和更快捷的系统起动更大的制造灵活性更大的制造灵活性改进功能改进功能减少故障时间减少故障时间准确、可靠的诊断数据准确、可靠的诊断数据可靠的数字传输技术可靠的数字传输技术PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 5PROFIBUS-THE International Open Fieldbus StandardPROFIBUS 减少减少40%的的安装费用安装费用工工 程程 费费组组 装装 费费硬硬 件件 费费51%23%27%22%22%12%0%50%100%硬硬 件件组组 装装工工 程程100%57%Today(4.20mA)PROFIBUS来源：:Namur,AK 3.5PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 6PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard1,200*多个产品多个产品 -一个标准一个标准 或访问或访问PROFIBUS的国际网页的国际网页:http:/从每一个从每一个PROFIBUS用户的用户的CD-ROM或软盘或软盘 你可免费获得最新的你可免费获得最新的 PROFIBUS 电子产品指南的拷贝电子产品指南的拷贝:到目前为止，已到目前为止，已250250家不同的制造商可提供家不同的制造商可提供 1,900 多个产品多个产品PROFIBUS产 品 指 南PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 7PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard批准PROFIBUS-FMSDIN 19245 part 1+2批准PROFIBUS-DPDIN 19245 part 3批准欧洲标准 EN 50 170批准 PROFIBUS-PADIN 19245 part 4产品范围正快速增长产品范围正快速增长PROFIBUS-DPPROFIBUS-FMSFMS/DP组合组合设备的份额设备的份额PROFIBUS-PAFMSDPFMS/DP组合设备组合设备PAPROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 8PROFIBUS-THE International Open Fieldbus StandardPROFIBUS 产品范围产品范围分散的分散的 I/O二进制二进制 I/O模拟模拟 I/O调节器调节器计时器计时器计数器计数器识别系统识别系统网关网关AS-Interface各种专用网络各种专用网络 工具工具组态组态 总线监视器总线监视器工程工程主机接口主机接口 VAX 计算机计算机VME 计算机计算机网络部件网络部件 中继器中继器光纤光纤电缆电缆驱动器驱动器AC DrivesDC Drives控制器控制器 PLC/NC/RCVME,PC工作站工作站软件驱动程序软件驱动程序 DOS/Windows/NT/95OS9/VRTXVxWorks/PSOS+OS2,QNXUNIX/VMS服务服务开发支持开发支持实施支持实施支持 培训培训HMI（人机界面人机界面）操作面板操作面板文本显示文本显示阀阀气动阀气动阀电磁阀电磁阀仪器仪表仪器仪表 液位液位流量流量压力压力温度温度PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 9PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard经认证的产品确保互操作性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，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电子产品指南中列出Device 由PROFIBUS 国际认证OK?NoYes在测试实验室进行测试PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 10PROFIBUS-THE International Open Fieldbus StandardPROFIBUS 是领先的开放的现场总线系统是领先的开放的现场总线系统独立的市场研究证实，独立的市场研究证实，PROFIBUS 在欧洲是市场的领导者，且在在欧洲是市场的领导者，且在世界范围内有最高的增长率。在年已安装的世界范围内有最高的增长率。在年已安装的PROFIBUS 基本设备超过了基本设备超过了 1,500,0001 个，年增长到约个，年增长到约20-30%。+市场份额市场份额根据根据 1996 Consultic 关于德国和欧洲市场的市场研究关于德国和欧洲市场的市场研究2。PROFIBUS 在欧洲市场中约占在欧洲市场中约占 41%。1 Status:Q4/19972 Details are available for all paid-up members of PROFIBUS International+市场总值市场总值根据根据 1997 ARC 的市场研究现场总线的世界市场总值大于的市场研究现场总线的世界市场总值大于2 百百 万万个节点，个节点，50以上是用在欧洲。以上是用在欧洲。PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 11PROFIBUS-THE International Open Fieldbus StandardPROFIBUS 协议符合协议符合 ISO/OSI 的开放系统参考模型的开放系统参考模型PA-行规FMS设备行规IEC 接口FMSIEC 1158-2用户层Layer(3)-(6)应用层(7)数据链路层(2)物理层(1)未用PAEN 50 170PROFIBUS 导则+行规DPDP-扩充功能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PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 12PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard三种有效的传输技术三种有效的传输技术:PROFIBUS 使用两端有终端的总线拓扑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。在本质安全区也如此。提供三种不同的物理层选择提供三种不同的物理层选择:RS 485:用于用于 DP 和和 FMSIEC 1158-2:用于用于 PA光纤光纤:用于用于 DP 和和 FMS 终端 终端站站 1.站站 nPROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 13PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard 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PLCPLCPCPROFIBUSPROFIBUS 协议协议PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 14PROFIBUS-THE International Open Fieldbus StandardPROFIBUS-DP 的特点的特点:代替代替 PLC/PC 与与 I/O 之间昂贵的电线之间昂贵的电线快速，传输快速，传输 1 千字节的输入数据和千字节的输入数据和 1千字节的输出数据所需时间千字节的输出数据所需时间2 ms强有力的工具，减少组态和维护费用强有力的工具，减少组态和维护费用 被所有主要的被所有主要的 PLC 制造商支持制造商支持有广泛的产品有广泛的产品:PLC,PC,I/O,驱动器驱动器,阀阀,编码器等编码器等允许周期性和非周期性的数据传输允许周期性和非周期性的数据传输单主和多主网络单主和多主网络每个站的输入和输出数据最多可达每个站的输入和输出数据最多可达 244 字节字节PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 15PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard典型的典型的PROFIBUS-DP 系统系统主站主站一个典型的一个典型的 PROFIBUS-DP 系统的组成系统的组成:一个一个 PLC/PC 作为中央控制器作为中央控制器 各种外围设备，如各种外围设备，如:数字或模拟数字或模拟 I/O AC 或或 DC 驱动器驱动器 电磁或气动阀电磁或气动阀 人机界面人机界面(HMI)PROFIBUS-DPPLC从站从站从站从站从站从站从站从站RS 485 up to 12 MBit/sPLCPROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 16PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard基于扩展的基于扩展的 PROFIBUS-DP 协议和协议和 IEC 1158-2 传输技术传输技术 适用于代替现今的适用于代替现今的 4.20 mA 技术技术仅用一根双绞线进行数据通信和供电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适用于本质安全的 EEx 应用区域应用区域可靠的串行数字传输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对所有设备只需一个工程工具由于由于 PROFIBUS-PA 行规，保证了互操作性和互换性行规，保证了互操作性和互换性仪器仪表的维护和诊断信息仪器仪表的维护和诊断信息PROFIBUS-PA 的特点的特点PA=Process AutomationPROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 17PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard带有带有 PROFIBUS-PA 的典型系统配置的典型系统配置PROFIBUS-DPRS 485 up to 12 MBit/s区域控制器区域控制器(PLC)工程或工程或 HMI 工具工具PROFIBUS-PA IEC 1158-2 with 31.25 kBit/sI段合器链接器段合器链接器变送器H2H1+PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 18PROFIBUS-THE International Open Fieldbus StandardPROFIBUS-FMS 的特点的特点: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 提供一个提供一个 MMS-功能子集功能子集（MMS 即即 Manufacturing Message Specification,ISO9506)主要应用区域主要应用区域:l大数量的数据传输，例如程序、数据块等等大数量的数据传输，例如程序、数据块等等 l若干个分散过程部分集成到一个公共过程中若干个分散过程部分集成到一个公共过程中l智能站间的通信智能站间的通信PROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 19PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard典型的典型的PROFIBUS-FMS 系统系统主站主站一个典型的一个典型的 PROFIBUS-FMS 系统的组成系统的组成:各种智能自动化单元，如各种智能自动化单元，如:PC 作为中央控制器的作为中央控制器的PLC 作为人机界面的作为人机界面的HMIPROFIBUS-FMSPLC主站主站主站主站主站主站主站主站RS 485 up to 12 MBit/sPLCPROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 20PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard开放的组态允许即插即用开放的组态允许即插即用PROFIBUS 组态工具组态工具系统组态系统组态电子设备数据单电子设备数据单(GSD-files)PLCPROFIBUSGSDGSDGSDGSDGSDGSDPLCPROFIBUS InternationalCopyright by PROFIBUS International 1997Technique,Rev.1,Part I,Page 21PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard超过超过 1000 1000 个会员个会员*-23 个地区用户协会个地区用户协会 -一个很强大的组织一个很强大的组织:中国中国日本日本新加坡新加坡南非南非奥地利奥地利比利时比利时芬兰芬兰法国法国德国德国意大利意大利荷兰荷兰挪威挪威俄罗斯俄罗斯瑞典瑞典瑞士瑞士英国英国捷克捷克波兰波兰非洲非洲美洲美洲欧洲欧洲亚洲亚洲澳洲澳洲PROFIBUS 国际国际巴西巴西美国美国in foundation*Status:Q2/2000