PROFIBUS技术标准

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_DP协议简介

PROFIBUS-DP协议简介一．PROFIBUS – DP用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站（PLC）程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，PROFIBUS-Dp还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态．诊断和报警处理。 ①传输技术：RS－485双绞线．双线电缆或光缆。波特率从9.6K bit/s到12M bit/s。 ②总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主－从传送。支持单主或多主系统。总线上最多站点（主－从设备）数为126。 ③通信：点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）。循环主－从用户数据传送和非循环主－主数据传送。 ④运行模式：运行．清除．停止。 ⑤同步：控制指令允许输入和输出同步。同步模式：输出同步；锁定模式：输入同步。 ⑥功能：DP主站和DP从站间的循环用户有数据传送。各DP从站的动态激活和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断功能，三级诊断诊断信息。输入或输出的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过部线对DP主站（DPM1）进行配置，每个DP从站的输入和输出数据最大为246字节。 ⑦可靠性和保护机制：所有信息的传输按海明距离HD＝４进行。DP从站带看门狗定时器（Watchdog Timer）。对DP从站的输入／输出进行存取保护。DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。 ⑧设备类型：第二类DP主站（DPM2）是可进行编程．组态．诊断的设备。第一类DP主站（DPM1）是中央可编程控制器，如PLC．PC等。DP从站是带二进制值或模拟量输入输出的驱动器．阀门等。（１）PROFIBUS – DP基本特征 ①速率：在一个有着32个站点的分布系统中，PROFIBUS-DP对所有站点

关于PROFIbus总线

关于PROFIbus总线（１）三种PROFIBUS(DP．FMS．PA)均使用一致的总线存取协议。该协议是通过OSI参考模型第二层（数据链路层）来实现的。它包括了保证数据可靠性技术及传输协议和报文处理。（２）在PROFIBUS中，第二层称之为现场总线数据链路层（Fieldbus Data Link - FDL）。介质存取控制（Medium Access Control - MAC）具体控制数据传输的程序，MAC必须确保在任何一个时刻只有一个站点发送数据。（３） PROFIBUS协议的设计要满足介质控制的两个基本要求： ①．在复杂的自动化系统（主站）间的通信，必须保证在确切限定的时间间隔中，任何一个站点要有足够的时间来完成通信任务。 ②．在复杂的程序控制器和简单的I/O设备（从站）间通信，应尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。因此，PROFIBUS总线存取协议，主站之间采用令牌传送方式，主站与从站之间采用主从方式。（４）令牌传递程序保证每个主站在一个确切规定的时间内得到总线存取权（令牌）。在PROFIBUS中，令牌传递仅在各主站之间进行。（５）主站得到总线存取令牌时可与从站通信。每个主站均可向从站发送或读取信息。因此，可能有以下三种系统配置： ①．纯主－从系统 ②．纯主－主系统 ③．混合系统（６）以一个由３个主站．７个从站构成的PROFIBUS系统为例。３个主站之间构成令牌逻辑环。当某主站得到令牌报文后，该主站可在一定时间内执行主站工作。在这段时间内，它可依照主－从通讯关系表与所有从站通信，也可依照主－主通讯关系表与所有主站通信。（７）在总线系统初建时，主站介质存取控制MAC的任务是制定总线上的站点分配并建立逻辑环。在总线运行期间，断电或损坏的主站必须从环中排除，新上电的主站必须加入逻辑环。（８）第二层的另一重要工作任务是保证数据的可靠性。PROFIBUS第二层的数据结构格式可保证数据的高度完整性。（９）PROFIBUS在第二层按照非连接的模式操作，除提供点对点逻辑数据传输外，还提供多点通信，其中包括广播及选择广播功能。 PROFIBUS提供了三种数据传输类型：（1）用于DP和FMS的RS485传输。（2）用于PA的IEC1158－2传输。（3）光纤 1．用于DP／FMS的RS485传输技术由于DP与FMS系统使用了同样的传输技术和统一的总线访问协议，因而，这两套系统可在同一根电缆上同时操作。 RS-485传输是PROFIBUS最常用的的一种传输技术。这种技术通常称之为H2。采用的电缆是屏蔽双绞铜线。 RS-485传输技术基本特征：（1）网络拓扑：线性总线，两端有有源的总线终端电阻。（2）传输速率：9.6K bit /s12M bit/ s

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

Profibus通讯指南

（一）Profibus是作为德国国家标准DIN 19245和欧洲标准prEN 50170的现场总线。ISO/OSI模型也是它的参考模型。由Profibus -DP、Profibus -FMS、Profibus-PA组成了Profibus 系列。DP型用于分散外设间的高速传输，适合于加工自动化领域的应用。FMS意为现场信息规范，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等一般自动化，而PA型则是用于过程自动化的总线类型，它遵从IEC1158-2标准。该项技术是由西门子公司为主的十几家德国公司、研究所共同推出的。它采用了OSI模型的物理层、数据链路层，由这两部分形成了其标准第一部分的子集，DP型隐去了3～7层，而增加了直接数据连接拟合作为用户接口，FMS型只隐去第3～6层，采用了应用层，作为标准的第二部分。PA型的标准目前还处于制定过程之中，其传输技术遵从IEC1158-2 (1 )标准，可实现总线供电与本质安全防爆。 Porfibus支持主—从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。主站具有对总线的控制权，可主动发送信息。对多主站系统来说，主站之间采用令牌方式传递信息，得到令牌的站点可在一个事先规定的时间内拥有总线控制权，共事先规定好令牌在各主站中循环一周的最长时间。按Profibus的通信规范，令牌在主站之间按地址编号顺序，沿上行方向进行传递。主站在得到控制权时，可以按主—从方式，向从站发送或索取信息，实现点对点通信。主站可采取对所有站点广播 (不要求应答 ),或有选择地向一组站点广播。 Profibus的传输速率为96～12kbps最大传输距离在12kbps时为1000m，15Mbps时为400m，可用中继器延长至10km。其传输介质可以是双绞线，也可以是光缆，最多可挂接 127个站点。 PROFIBUS – Dp用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站（PLC）程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，PROFIBUS-Dp还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态．诊断和报警处理。 ①传输技术：RS－485双绞线．双线电缆或光缆。波特率从9.6K bit/s到12M bit/s。 ②总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主－从传送。支持单主或多主系统。总线上最站点（主－从设备）数为126。 ③通信：点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）。循环主－从用户数据传送和非循环主－主数据传送。 ④运行模式：运行．清除．停止。 ⑤同步：控制指令允许输入和输出同步。同步模式：输出同步；锁定模式：输入同步。 ⑥功能：DP主站和DP从站间的循环用户有数据传送。各DP从站的动态激活和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断功能，三级诊断诊断信息。输入或输出的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过部线对DP主站（DPM1）进行配置，每DP从站的输入和输出数据最大为246字节。 ⑦可靠性和保护机制：所有信息的传输按海明距离HD＝４进行。DP从站带看门狗定时器（Watchdog Timer）。对DP从站的输入／输出进行存取保护。DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。 ⑧设备类型：第二类DP主站（DPM2）是可进行编程．组态．诊断的设备。第一类DP 主站（DPM1）是中央可编程控制器，如PLC．PC等。DP从站是带二进制值或模拟量输入输出的驱动器．阀门等。（１） PROFIBUS – DP基本特征 ①速率：在一个有着32个站点的分布系统中，PROFIBUS-DP对所有站点传送512 bit/s 输入和512bit/s输出，在12Ｍbit/s时只需１毫秒。

PROFIBUS传输技术

国外四大组态软件的比较[转帖] 国外四大组态软件的图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理、加锁设计的比较以下内容中的技术参数来源于几家软件的内部参数，其中的看法只代表个人的经历和个人的观点，仅供参考。运行在工业现场、楼宇自动化的监控软件有很多种，各种监控软件都有着传统的功能，都是提供工业现场控制、楼宇控制的自动化解决方案，实现现场生产的远程可视化过程，现场数据获取和监控功能的工具；同时这些软件在监控中为了权衡矛盾，在软件设计中有所侧重，再加上各软件的设计方案不大一致，运用技术不同，因而在它们的功能反映上就有着自己的鲜明的特点。目前的监控软件有很多种，我就自己的工程运用把以下四种软件即：Intellution公司的iFIX(3.0)、GE公司的Cimplicity(6.0)、Wonderware公司的InTouch(7.1)以及Siemens公司的WinCC(5.0)作以比较，这其中Intellution公司和Wonderware公司是专门从事监控软件工作的，在市场占领绝大一部分份额；Cimplicity和WinCC 是GE和Siemens公司自动化产品的配套产品，正努力推向市场。下面就把这四种主要软件从图形及组态方案、数据点管理、网络功能、通信功能、管理方面、加锁设计等六个方面作比较。图形及组态方案 4种软件都是基于Object画面，都能实现对现场点的监视： iFIX的图形功能很强，支持多种图形格式，其追加的图形库，内容丰富，解决了原来图形过大的问题。可同时使用256种颜色，其中有64种颜色可用彩虹色调色，组成各种调色方案，嵌入图形中不会因放大缩小而失真。组态中提供树形结构图，能够浏览所画画面中的所有图形对象，组态信息，提供了全局性的变量组态方案，供画面组态调用，从而实现一改全改的功能，而且全局性的变量并不占用Tag点，对于画面中Group组内的对象组态并不改变，使状态变化丰富多彩，点数的扩展功能很强，有全面解决扩展点的报警、报警记录、历史记录的方法，有查找替换功能，可以替换整个图画以及画面中的对象的属性、组态点信息，对于同类型物体，避免重复组态。内嵌VBA,具有自己的内部函数，又有广泛的VB函数，功能扩展更为有利。支持双向OPC，支持所有类型的ActiveX、OLE，对不健全的控件所引发的错误进行保护，对控件的属性操作完全控制。编辑与运行是切换进行的，这有利于对现场生产安全的保障；有独立的报警监视程序，支持在线修改，具有画面分层功能，运行时可以根据程序很方便地更换对象的连接数据源，可以使控制更灵活。 Cimplicity：图形功能最为强大，图库图形丰富多彩，它支持从画面到画面包含对象的颜色渐变，这是目前其他监控软件都不具备的功能，只是对插入的对象一定要进行格式转化，不然会有死机现象。一个画面一个进程，运行脚本是多线程的，所以图画虽然大，但运行速度很快。具有基于对象链接的拷贝功能，可以像iFIX一样避免对同一对象在多个画面中出现时修改的多次进行，但存在着运行时母板必须处于激活状态的缺憾。编辑与运行分开，有独立的报警、历史趋势运行管理程序，内嵌VBA，具有自己的内部函数，又有广泛的VB函数，组VBA与通用运用方式不一样，支持ActiveX、OLE插入，但对控件其中的一些属性进行了锁定。点的扩展功能与iFIX一样强大，用之不竭的虚拟变量并不占用点数，但对于扩展点的报警设定比较难解决，输出问题，历史记录是没问题的。对数据节点的修改不是在线的，必须先停止工程，再启动工程。支持多条件组态，为组态方案提供了很好的解决方法。 InTouch：图形界面的美观性较差，粘贴位图操作较为繁琐，且引入的图形放大后的变形很大，自配的按钮文字不能变色，实现起来比较费事。支持ActiveX控件，但不具有第三方控件的出错保护，不健全的控件会造成系统出错。采用有限的内部函数，其功能也只是常用监控的功能，复杂一点的功能如报表就只能借助于其他工具。无论是否 I/O点，包括全局变量，都占用Tag点数，点数的扩展只局限于模拟量读入，按位分解，比起iFIX、Cimplicity显得小气得多，常常会让设计者因为点数的不足而窘迫。支持组态对象的查找、替换功能。对象组合上存在着组合后原单个物体的组态都将消失、使得在状态变化设计上得另谋出路。 WinCC：图形功能如InTouch一样，调色板中可以同时使用的颜色有16种，提供的图库有限、不支持AutoCAD的图形格式，点数的扩展也同InTouch一样，只有模拟量读入，按位分解，WinCC

Profibus DP通讯简要步骤

MOX RTU与第三方系统的通信方案 1.1与Siemens设备的通信 1.1.1与S7-200的通信方案 Profibus通信方案该方案使用PROFIBUS-DP模块 EM277。 Steps： 1.硬件连接，连接网关与EM277的DP总线。DP总线两头的站所需要把总线连接器终端电阻打到ON状态，总线中间的站在OFF状态。 2.把EM277的GSD文件拷贝到MOXCON安装路劲的如下文件夹中 “\moxcon\Fieldbus\PROFIBUS\GSD” 3.MoxCON中添加EM277从站并配置；ProfiBus通信中主要有站点地址、通信速率、数据位等参数。 4.在MOXGraf中配置虚拟卡件。 Modbus通信方案 Steps： 1.硬件连接；连接PLC和RTU的串口。并在IDE中配置RTU的串口。 2.使用菜单命令： instructions\Libraries\Modbus protocol，插入MBUS_INIT和MBUS_SLAVE 程序块。

3.设置模块参数如图所示： MBBUS_INIT程序块定义了通信的波特率、奇偶校验、数据位、停止位等参数。该配置要和RTU中的配置一致。 1.1.2与S7-300的通信方案通过CP342-5模块实现通讯，CP342-5作为DP从站。 Steps 设置Step-7的下载通讯连接（如果Step-7中已经设置好了，下面两步不需要再做） 1.使用菜单命令 Options/Set PG/PC Interface…, 2.配置参数对应 PC Adapt Cable的跳线设置。如下图所示：

配置Step-7工程 1.在硬件配置中插入 CP342-5。如图所示： 2.在General Tab属性页中设置 DP 站点地址通信速率 1.5Mbps，如下图所示：

Profibus DP通讯协议简单介绍

Profibus DP通讯协议简单介绍一、首先，Profibus DP通讯协议是一种单一的、一致性通讯协议，用于所有的工厂自动化和过程自动化。这种协议使用“主-从”模式：一个设备（主）控制一个或多个其他设备（从）；协议使用：“令牌”模式：“令牌”通过网络传递，具有令牌控制的站有权访问网络。Profibus DP以三种版本存在： DP-V0:Overall command structure循环数据交换 DP-V1：扩展到非循环数据交换等 DP-V2：进一步扩展到及时，时钟同步等。一种单一的协议适应所有的应用 Profibus DP支持所有的DCS或控制器与单个的现场设备；工厂设备和过程设备是直接地连接到Profibus DP；过程自动化设备（PA），聚合在“PA簇”，通过连接器或链环连接到PROFIBUS DP； Profibus总线访问协议（第二层）对三种Profibus版本（FMS/DP/PA）均相同；这使得通讯透明和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），因此他们能组合在同一根电缆上。二、Profibus-总线访问协议的特征混合总线访问协议：主站间的逻辑令牌环主从站间的主从协议主站：主动站在一个限定时间内（Token Hold Time）对总线有控制权。从站：从站只是响应一个主站的请求，他们对总线没有控制权。三、Profibus-总线访问协议（FDL）的特点主站或从站可以在任何时间点接入或断开，FDL将自动重新组织令牌环；令牌调度确保每个主站有足够的时间履行它的通信任务；因此，用户必须计算全部目标令牌环的时间；总线访问协议有能力发现有故障的站、失效的令牌、重复的令牌、传输错误和其他所有可能的网络失败。所有信息（包括令牌信息）在传输过程中确保高度安全，以免传输错误。海明距离HD=4. 四、Profibus-令牌调度原理在多主网络中，令牌调度必须确保每个主站有足够的时间完成他的通讯任务；用户组织全部目标令牌循环时间（TTR）进入所有主站的通信任务账户；每一个主站根据下列公式计算它接收令牌后完成它的通信任务的时间（TTH）: TTH=TTR-TRR TTH=持有令牌的时间 TTR=目标令牌循环时间 TRR=实际令牌循环时间五、Profibus报文结构

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与plc通信

基于PROFIBUS-DP的PLC通信 2009-08-14 10:31 https://www.360docs.net/doc/b71997550.html,/bjmonsoon/32745/message.aspx 1 引言现场总线控制系统(FCS)用数字信号取代模拟信号，以提高系统的可靠性、精确度和抗干扰能力，并延长信息传输的距离。它既是一个开放的通信网络，又是一种全分布的控制系统，是一种新型的网络集成自动化系统，它以现场总线为纽带，把挂接在总线上相关的网络节点组成自动化系统，实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、综合自动化等多项功能。 FCS用“工作站－现场总线智能仪表”的二层机构完成了集散控制系统(DCS)“操作站－控制站－现场仪表”的三层结构模式，降低了成本，提高了可靠性，且在统一的国际标准下可实现真正的开放式互连系统结构，是一种正在发展的很有前途的计算机控制系统。目前最具代表性的现场总线是Profibus(Process Fieldbus)。PROFIBUS是由SIEMENS公司推出的一种开放式现场总线标准，1989年成为德国标准DIN192 45，1996年成为欧洲标准EN50170，1999年12月被接受为国际标准IEC61158的一部分。用于工厂自动化系统三级网络中的底层，即车间级监控和现场设备层数据通信与控制;使用于分散的、具有通讯接口的现场受控设备对底层设备有较高的数据集成和远程诊断、故障报警及数字化要求的系统。 Profibus遵循ISO/OSI模型，其通信模型由三层构成:物理层、数据链路层和应用层。PROFIBUS由三部分组成，PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specif ication，现场总线报文规范)、PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery，分散型外围设备)、PROFIBUS-PA(Process Automation，过程自动化)。其中PROFIBU S-DP已广泛适用于水电站、电力、工业企业现场自动化领域。 2 Profibus-DP的特性及系统组成 2.1 Profibus-DP的特性 Profibus-DP使用物理层，数据链接层和用户接口，用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站地输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站程序循环时间短。此外，PROFIBUS-DP还提供智能化现场设备所需的非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理及复杂设备在运行中参数的确定。 Profibus-DP基本功能和特性如下: (1) 远距离高速通信支持9.6Kbps到12Mbps的传输速率; 12Mbps时最大传输距离为100m，1.5Mbps 时为200m，另外还可以用中继器延长; (2) 分布式结构各主站间令牌传递，主站与从站为主－从传送;每段可有32个站，用连接线可扩展到126个站; (3) 易于安装，开放式的通讯网络; (4) 可靠性高，具备自诊断功能。

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技术培训教程

技术培训（2—5 章）作为一种现场总线标准，在世界市场上已被普遍接受并得到广泛运用。本培训教程全面阐述了的技术特点、应用模式和产品开发方法。

的系统模型如下：是国际性的、开放的现场总线标准（1）标准50170 是完整的、开放的、与制造商无关的、已经生效的（2）稳固的标准保护世界范围的用户和制造商的投资（3）经实践证明并在世界范围内已安装使用的设备超过1,500,000 个。（截止于１９９７年四季度）给客户的好处（1）节省硬件和安装费用减少硬件成份(, 终端块、隔离栅) 更容易、更快捷和低成本的安装（2）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（3）更大的制造灵活性改进功能减少故障时间准确、可靠的诊断数据可靠的数字传输技术 ※ 减少40%的安装费用： ※ 1,200 多个产品（到1998 年 1 季），一个标准到目前为止，已250 家不同的制造商可提供1,200 多个产品，你可免费获得最新的电子产品指南的拷贝：（1）从每一个用户的或软盘（2）或访问的国际网页 ※ 产品范围快速增长 ※ 产品应用范围广泛

※ 经认证的产品确保互操作性（1）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（2）几百个产品已经通过了认证（3）在欧洲和美国建有这样的测试实验室（4）经认证的产品都有一个认证号，它们已在电子产品指南中列出是领先的开放的现场总线系统 ·独立的市场研究证实，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１９９７年已安装的基本设备超过了1,500,000 个，年增长到约20- 30%。 ·市场总值根据1997 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。 ·市场份额根据1996 关于德国和欧洲市场的市场研究2，在欧洲市场中约占41% 。三种有效的传输技术 →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。

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

PROFIBUS协议芯片ASPC2RSTE2A

PROFIBUS协议芯片ASPC2R/STE2A (1) ASICs芯片ASPC 2 是一种用于主站的智能通信芯片，支持PROFIBUS-DP和PROFIBUS-FMS 协议。通过段耦合器也可接PROFIBUS-PA。这种芯片可使可编程序控制器、个人计算机、驱动控制器、人机接口等设备减轻通信任务负担。IM 180接口模板使用的就是ASPC 2。ASPC 2 最大数据传输速率12Mbit/s。 (2) ASPC 2 采用100管脚的MQFP封装。如果用于本征安全场合，还需要一个外界信号转换器才能接到PROFIBUS-PA上。

(3) ASPC 2 可完成信息报文、地址码、备份数据序列的处理。ASPC 2 与相关FRIMWARE可支持PROFIBUS-FMS/DP的全部协议。ASPC 2可寻址1M字节的外部信息报文存储器。总线存取驱动由硬件完成。APSC 2 需要一个独立的微处理器和必要FRIMWARE一起工作。ASPC 2可以方便连接到所有标准类型的微处理器上。 (4) ASPC 2 主要技术指标： ·▲支持PROFIBUS-DP、-FMS、-PA协议。 ·▲最大数据传输速率12Mbit/s。 ·▲最多可连接125个ACTIVE/PASSIVE站点。 ·▲100管脚的MQFP封装。 ·▲16位数据线。2个中断线。 ·▲可寻址1M字节的外部信息报文存储器。 ·▲功能支持：Ident、request FDL status、SDN、SDA、SRD、SDR with distribution database、SM。 ·▲5VDC供电，最大功率损耗0.8W。 (5) FRIMWARE: 用于ASPC 2 的FRIMWARE可完成所有协议处理和主站应具有的功能要求。用于PROFIBUS-DP的FRIMWARE提供给许可证机构内部的设备制造商。 (6) 使用ASPC 2 的PROFIBUS-DP主站接口框图, 见图5-8。

profibus-DP和modbus两种通讯协议对比

profibus-DP和modbus是两种不同的通信协议。【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9.6kbaud~12Mbaud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。 ★特点 Profibus作为业界应用最广泛的现场总线技术，除具有一般总线的优点外还有自身的特点，具体表现如下：（1）最大传输信息长度为255B，最大数据长度为244B，典型长度为120B。（2）网络拓扑为线型、树型或总线型，两端带有有源的总线终端电阻。（3）传输速率取决于网络拓扑和总线长度，从9.6Kb/s到12Mb/s不等。（4）站点数取决于信号特性，如对屏蔽双绞线，每段为32个站点（无转发器），最多127个站点带转发器。（5）传输介质为屏蔽/非屏蔽双绞线或光纤。

（6）当用双绞线时，传输距离最长可达9.6km，用光纤时，最大传输长度为90km。（7）传输技术为DP和FMS的RS-485传输、PA的IEC1158-2传输和光纤传输。（8）采用单一的总线方位协议，包括主站之间的令牌传递与从站之间的主从方式。（9）数据传输服务包括循环和非循环两类。【Modbus】 Modbus是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。 ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。其系统结构既包括硬件、亦包括软件。它可应用于各种数据采集和过程监控。 ModBus网络只有一个主机，所有通信都由他发出。网络可支持247个之多的远程从属控制器，但实际所支持的从机数要由所用通信设备决定。采用这个系统，各PC可以和中心主机交换信息而不影响各PC执行本身的控制任务。 ★特点 Modbus具有以下几个特点：（1）标准、开放，用户可以免费、放心地使用Modbus协议，不需要交纳许可证费，也不会侵犯知识产权。目前，支持Modbus的厂家超过400

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