FB3050通信控制器在ProfibusPA设备中的应用_周侗
profibus总线应用实例
profibus总线应用实例Profibus总线应用实例Profibus（过程领域总线）是一种广泛应用于自动化领域的现场总线技术，它能够实现工业设备之间的通信和数据交换。
在工业自动化系统中，Profibus总线被广泛应用于控制系统、传感器、执行器和其他设备之间的通信。
本文将介绍几个Profibus总线的应用实例，以说明其在工业领域的重要性和优势。
1. 工厂自动化在现代工厂中，各种设备和系统需要进行高效的通信和协调。
Profibus总线提供了一种可靠的通信方式，使得不同设备之间可以实现数据交换和控制命令的传输。
例如，PLC控制器可以通过Profibus总线与传感器和执行器进行通信，实现对生产线的精确控制和监控。
这种应用可以大大提高工厂的生产效率和自动化水平。
2. 过程控制在化工、石油和能源等过程控制领域，Profibus总线被广泛应用于各种传感器和执行器之间的通信。
通过Profibus总线，温度传感器、压力传感器、流量计等可以将实时数据传输到控制系统，实现对生产过程的精确控制和监测。
同时，控制系统也可以通过Profibus总线下发指令，控制执行器的动作，调整工艺参数，提高生产过程的稳定性和可靠性。
3. 机器人控制机器人技术在制造业中扮演着越来越重要的角色，它可以实现高精度、高效率的生产和组装。
Profibus总线在机器人控制中的应用可以实现机器人与其他设备之间的实时通信和数据交换。
例如，机器人可以通过Profibus总线获取传感器数据，根据实时反馈进行精确的运动控制和路径规划。
这种应用能够大大提高机器人的灵活性和智能化水平，满足不同生产需求。
4. 远程监控Profibus总线还可以用于远程监控系统，实现对设备状态和生产过程的远程监测和控制。
通过Profibus总线，监控系统可以实时获取设备的运行数据，并进行分析和判断。
当设备出现异常或故障时，监控系统可以通过Profibus总线下发指令，进行远程重启或调整，提高故障处理的效率和准确性。
《PROFIBUS总线》课件
楼宇自动化
Profibus用于智能建筑和楼宇自动化系统，实现 照明、空调、安防等系统的集中控制和管理。
PART 02
Profibus总线的工作原 理
REPORTING
数据传输方式
串行通信
Profibus总线采用串行通信方式，数 据在总线上按位传输，按顺序排列。
Profibus总线技术将不断完善行业标准与规范，促进 技术的普及和应用。
详细描述
为了推动Profibus总线技术的普及和应用，相关的行 业标准和规范将不断完善，以确保技术的可靠性和互 操作性，同时也有助于技术的推广和交流。
THANKS
感谢观看
REPORTING
异步传输
Profibus总线采用异步传输方式，数 据传输速率可变，不受时钟信号控制 。
通信协议
主从结构
Profibus总线采用主从通信协议，主设备发起通信请求，从设备响应请求并发送数据。
寻址机制
Profibus总线采用寻址机制，主设备通过地址码选择从设备进行通信。
总线拓扑结构
线形结构
Profibus总线可以采用线形结构，设备串 联在总线上，首尾设备可连接至总线。
应用领域的拓展
总结词
Profibus总线技术的应用领域将不断拓展，从传统的制 造业向其他行业延伸。
详细描述
随着技术的进步和应用需求的增长，Profibus总线技术 的应用领域将不再局限于传统的制造业，而是向能源、 环保、城市管理等领域拓展，实现更广泛的自动化控制 和数据交互。
行业标准与规范
总结词
VS
树形结构
Profibus总线也可以采用树形结构，设备 并联在总线上，分支可连接至总线。
profibus总线的应用实例
profibus总线的应用实例题目：Profibus总线的应用实例概要：本篇文章将深入探讨Profibus总线在不同领域的应用实例，并对其进行评估。
我们将从简单的概念入手并逐渐深入，以帮助读者全面了解Profibus总线技术及其在工业自动化中的重要性。
正文：一、简介Profibus总线是一种用于工业自动化领域的现场总线技术。
它通过传输数据和通信来连接不同的自动化设备，以实现实时监控和控制。
接下来，我们将介绍Profibus总线在不同应用领域中的实际案例，并探讨其优势和局限性。
二、工业自动化1. 应用实例一：工厂自动化在工厂自动化中，Profibus总线可以连接各种传感器、执行器、PLC （可编程逻辑控制器）等设备，实现设备之间的信息交换和协调工作。
通过Profibus总线，工厂可以实现高效的生产线自动化，提高生产效率和质量控制。
2. 应用实例二：过程控制Profibus总线在过程控制领域也有广泛的应用。
在化工生产过程中，通过Profibus总线连接压力传感器、温度传感器、流量计等设备，实现对生产过程的实时监控和控制。
这样可以提高生产工艺的稳定性和安全性。
三、交通运输领域1. 应用实例一：智能交通系统Profibus总线在智能交通系统中扮演着重要的角色。
通过使用Profibus总线，各种交通设备，如信号灯、道路监测设备和车辆检测器等，可以相互连接并实现信息的共享和实时交互。
这样可以提高交通运输的效率和安全性。
2. 应用实例二：铁路信号系统在铁路交通领域，Profibus总线被广泛用于铁路信号系统中。
通过Profibus总线，信号设备可以快速传输数据，实现列车运行状态的实时监控和控制。
这对于提高铁路运输的安全性和效率至关重要。
四、优势和局限性Profibus总线作为一种现场总线技术具有许多优势，包括高可靠性、高效率、易于维护和灵活性等。
然而，它也存在一些局限性，如设备兼容性和实施成本较高等问题。
在实际应用中，这些因素需要根据具体情况进行权衡和解决。
PROFIBUSDP现场总线通信网络及应用系统
现场 设备
图8-32 PROFIBUS的典型应用
5.2 PROFIBUS-DP的通信模型
1. PROFIBUS-DP的物理层 PROFIBUS-DP的物理层支持屏蔽双绞线和光纤电缆两种
传输介质。
（1）DP（RS-485）的物理层 对于屏蔽双绞电缆的基本类型来说，PROFIBUS的物理层
（第1层）实现对称的数据传输，符合EIA RS-485标准 （也称为H2）。一个总线段内的导线是屏蔽双绞电缆，段 的两端各有一个终端器，如图8-33所示。
PROFRIBUS-DP协议的实现有两种方式：一种通过软件实 现，原则上只要微处理器或微控制器配有内部或外部的异 步串行通信接口（UART），PROFIBUS-DP协议在任何微 处理器或微控制器上都可以实现。但是，如果协议的传输 速率超过500kbps时，则应当使用ASIC通信控制器。
采用何种方式，主要取决于现场设备的复杂程度、需要的 性能和功能。
当总线系统运行的传输速率大于1.5Mbps时，由于所连接 站的电容性负载而引起导线反射，因此必须使用附加有轴 向电感的总线连接插头，如图8-36所示。
表8-11 9针D型连接器的针脚分配
引脚号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
信号名称
设计含义
SHIELD 屏蔽或功能地24V
M24
输出电压的地（辅助电源）
PROFIBUS-FMS：它的设计是旨在解决车间一级通用性通
信任务，FMS提供大量的通信服务，用以完成以中等传输 速率进行的循环和非循环的通信任务。
为了满足苛刻的实时要求，PROFIBUS协议具有如下特点：
➢ （1）不支持长信息段>235B（实际最大长度为255B，数 据最大长度244B，典型长度120B）。
PROFIBUS总线技术及应用
PROFIBUS总线技术及应用摘要现场总线技术是20世纪90年代兴起的一种集控制技术、仪表技术和计算机网络技术为一体的先进的工业控制技术。
这其中PROFIBUS现场总线是目前较为流行的五种现场总线中较为有仪表性的一种。
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。
目前已应用的领域包括加工制造、过程控制和楼宇自动化等。
PROFIBUS的开放性和不依赖于厂商的通信设想,已在10多万成功应用中得以实现。
市场调查确认,在德国和欧洲市场中PROFIBUS占开放性工业现场总线系统的市场份额超过40%。
文中介绍了PROFIBUS现场总线的由来、构成、特性及其应用，对PROFIBUS-DP现场总线技术的协议结构进行了阐述。
关键词：现场总线；PROFIBUS-DP；协议结构1 引言随着控制技术、计算机技术和通信技术的飞速发展, 现场总线技术己经成为工业生产过程的必然趋势。
现场总线有节省硬件数量与投资、节省安装费用、节省维护开销、用户具有高度的系统集成主动权、提高系统的准确性与可靠性等优点。
自上世纪80年代以来, 有几种类型的现场总线技术己经发展成熟, 它们是CAN、LONWORKS、PROFIBUS、WORLDFIP、HART、FF现场基金会总线等。
PROFIBUS 是目前最成功的现场总线之一, 得到了广泛的应用。
它是不依赖于生产厂家的、开放式的现场总线, 各种自动化设备均可通过同样的接口交换信息。
PROFIBUS 现场总线技术是德国国家科学技术部审视了数字技术发展的必然趋势以及德国工业、经济对自控技术的需要，特别在规范化和开放性方面的要求，把它列为德国的国家科技研究项目，从1987年开始集中了SIEMENS等13家公司和5家研究所的力量，按照ISO/OSI参考模型开始研究制订现场总线的德国国家标准[1]。
2PROFIBUS现场总线的技术概况2.1 PROFIBUS现场总线基本原理PROFIBUS由3部分组成：PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification,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）[2, 3]。
用于无线通信系统中波束扫描功率控制的技术[发明专利]
![用于无线通信系统中波束扫描功率控制的技术[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/9fd1e85d5bcfa1c7aa00b52acfc789eb172d9e93.png)
专利名称：用于无线通信系统中波束扫描功率控制的技术专利类型：发明专利
发明人：周彦,X·F·王,骆涛
申请号：CN202080051199.4
申请日：20200717
公开号：CN114521338A
公开日：
20220520
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本文所描述的方面涉及用于上行链路波束扫描的功率控制。
在一个方面，网络实体可以确定包括用于用户设备(UE)的一个或多个波束的波束扫描模式，该波束扫描模式与物理上行链路共享信道(PUSCH)或物理上行链路控制信道(PUCCH)中的至少一者上的传输相关联。
网络实体还可以向UE 发送包括用于该波束扫描模式的一个或多个波束的指示。
在另一个方面，UE可以接收包括波束扫描模式的指示，该波束扫描模式包括用于PUSCH或PUCCH中的至少一者上的传输的一个或多个波束。
UE 可以基于该波束扫描模式，在PUSCH或PUCCH中的至少一者上使用一个或多个波束来执行波束扫描。
申请人：高通股份有限公司
地址：美国加利福尼亚
国籍：US
代理机构：永新专利商标代理有限公司
代理人：戴开良
更多信息请下载全文后查看。
profibus总线应用实例
profibus总线应用实例Profibus总线应用实例Profibus是一种用于工业自动化领域的现场总线技术，广泛应用于工厂自动化、过程控制和机器自动化等领域。
它提供了一种可靠和高效的数据通信方式，为工业设备之间的通信提供了便利。
在工业自动化领域，Profibus总线被广泛应用于各种设备之间的数据交换。
下面以几个具体的实例来介绍Profibus总线的应用。
1. 工厂生产线中的数据传输在一个工厂生产线中，各种设备需要进行数据交换，例如传感器、控制器、驱动器等。
通过使用Profibus总线，这些设备可以通过一个统一的总线进行连接和通信。
传感器可以将采集到的数据通过Profibus总线发送给控制器，控制器再根据这些数据进行相应的操作，控制驱动器完成相应的动作。
这样，就实现了生产线中各个设备之间的高效通信和协作。
2. 流程控制系统中的数据传输在流程控制系统中，各个控制单元需要实时地进行数据交换，以确保整个系统的稳定运行。
通过使用Profibus总线，这些控制单元可以方便地进行数据传输和共享。
例如，在一个化工厂的流程控制系统中，各个控制单元可以通过Profibus总线实时地交换温度、压力、液位等数据，以确保各个设备之间的协调工作，提高生产效率和质量。
3. 机器自动化中的数据传输在机器自动化领域，各种机器设备需要进行数据交换和控制。
通过使用Profibus总线，这些机器设备可以方便地进行数据传输和控制命令的下发。
例如，在一个自动化生产线上，各个机器设备可以通过Profibus总线接收上位机发送的控制命令，并将执行结果返回给上位机。
这样，就实现了整个生产线的自动化控制和监控。
4. 工业网络中的数据通信在工业网络中，各个设备之间需要进行数据通信和信息共享。
通过使用Profibus总线，这些设备可以方便地进行数据传输和通信。
例如，在一个工业网络中，各个PLC控制器可以通过Profibus总线进行数据交换和共享，实现整个工业网络的集中控制和管理。
PROFIBUS总线技术及其应用
PROFIBUS总线技术及其应用
周鸣;曲凌
【期刊名称】《煤炭工程》
【年(卷),期】2006(000)004
【摘要】PROFIBUS总线技术是一种国际化、开放式通讯标准,它不依赖于设备生产商,是一种独立的总线标准,已被广泛地用于制造业自动化和过程自动化、楼宇、交通、电力等各行各业.使用PROFIBUS总线技术,可以方便地实现各种不同厂商的自动化设备及元器件之间的信息交换.论文由现场总线技术展开,介绍了PROFIBUS 总线技术的基本概念、组成、传输技术等.
【总页数】3页(P99-101)
【作者】周鸣;曲凌
【作者单位】上海师范大学,电气工程系,上海,201418;上海交通大学,工程训练中心,上海,200240
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
【相关文献】
1.Profibus总线技术在舞台电气控制系统中的应用研究 [J], 殷劲松;苏磊;黄晓华;孙松丽
2.Profibus总线技术在冰箱箱体生产线中的应用 [J], 江澜
3.基于Profibus总线技术的FCS控制系统在甲醇装置中的应用 [J], 徐春霞;王相军;葛跃田
4.Profibus总线技术在冰箱箱体生产线中的应用 [J], 江澜
5.Profibus总线技术在智能燃料集中管控系统中的应用 [J], 杨华鑫;刘刚;骆杰;高飞
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
FB3050通信控制器在Profibus PA设备中的应用周 侗,胡静涛,杨志家,魏剑嵬(中国科学院沈阳自动化研究所 沈阳 110016)摘 要:P RO FIBU S技术作为欧洲、国际及国内现场总线标准,在全球范围外得到了广泛的应用,P RO FI BU S-PA在过程工业的应用也逐年增加。
FB3050是SM A R公司推出的符合IEC61158-2标准的现场总线通信控制器,可用于开发P rofibus P A 现场设备。
本文针对FB3050通信控制器介绍了一种低成本开发PRO FIBU S-PA设备的解决方案。
关键词:现场总线;通信控制器;Pr ofibus PA;FB3050Aplication of FB3050communication controller in profibus PA deviceZhou Tong,Hu Jing tao,Yang Zhijia,Wei Jiankui(S henyang Institute of Automation,Chinese Academy o f Sciences,S heny ang110016,China)Abstract:Being t he Europe,international,Chinese Fieldbus Standard,profibus technology has been widely used all around t he world,profibus PA's usage in P rocess Industry is also increased year by year.FB3050is a kind of field-bus communication cont roller according with IEC61158-2st andard produced by SM AR corporation.FB3050may be used to develop P rofibus PA device.T his article introduces a kind of lower-cost project of developing Profibus PA device based on FB3050.Key words:fieldbus;controller profibus PA;FB30501 引 言PRO FIBUS总线技术由三部分内容组成,即PRO FIBUS DP、PROFIBUS PA、PRO FIBUS FM S。
其中PROFIBUS PA适用于过程自动化应用,PA将自动化系统和过程控制系统与压力、温度和液位变送器等现场设备连接起来,PA可用来替代4-20mA的模拟技术。
PA具有如下主要特性:(1)适合过程自动化应用的行规使不同厂家生产的现场设备具有互换性;(2)物理层使用符合IEC1158-2标准的远程供电和数据传送方式;(3)在潜在的爆炸危险区可使用防爆型“本征安全”或“非本征安全”。
目前,PA的“本征安全”特性使其在过程工业中得到广泛应用。
针对PROFIBUS PA产品开发,SIEM EN S公司提供了两套方案,分别是SPC4+SIM1+CP U和DPC31+SIM1+CPU,前者需要开发大部分的通信协议,后者则省去了通信协议的开发,但这两个开发方案的成本门槛较高,不利于开发方案的普及。
本文利用SM A R公司推出的FB3050现场总线通信控制器提出了一种低成本的PROFIBUS PA产品开发方案。
当前还有其它几款芯片可替代FB3050,分别是Fuji公司的F RON T IER-1+、Yamaha公司的YTZ420、SHIP STA R A ssoc iaties公司的FCHIP-1及中国的FBC100-H1芯片。
2 PR OFIBUS协议结构PRO FIBUS-PA协议结构是以ISO/OSI模型为基础建立的,采用了其中物理层和数据链路层,其中物理层采用了IEC1158-2技术。
由图1可知,FF H1和PRO FIBUS PA物理层都符合IEC1158-2规范,都可以使用FB3050通信控制器。
185图1 PRO FIBU S PA协议结构PRO FIBUS PA提供了PA Profile文档用于定义用户层的功能。
PA P rofile定义了针对不同仪器仪表应用的物理块、变换块、功能块、设备管理及与协议栈的通信接口。
3 FB3050通信控制器FB3050是SM A R公司推出的符合IEC61158-2标准的现场总线通信控制器,可用于FF H1和PRO-FIBU S PA现场设备的开发。
FB3050具有以下主要特点:符合IEC61158-2现场总线物理层规范;可屏蔽的多源中断结构,以减少中断响应次数;可自动极性探测和校正;内含曼彻斯特(M anches-ter)编码器和译码器;内有发送器超长(Jabber)禁止电路,保证了发送器不会因错误而长期处于发送状态;在接收数据包时可自动检测帧校验序列,以及通过软件控制命令为发送数据包生成帧校验序列,片内有两个直接存储器访问(DM A)电路,FB3050提供帧控制字和接收地址的检测,针对各种流行的微处理器接口提供了很好的支持。
4 基于FB3050的PROFIBUS PA解决方案4.1 硬件平台FB3050可方便与INT EL80188/80186系列、A RM系列及其兼容CP U配合。
本文在基于FB3050的P ROFIBU S PA硬件设计方面不多作说明。
图2给出了FB3050通信控制器的典型连接及应用。
图2 FB3050控制器典型连接及应用4.2 软件开发方案如图3所示,用户需要编写FB3050驱动程序、PRO FIBUS PA通信协议软件、PA用户应用程序三个部分内容。
这里主要介绍FB3050驱动程序编写的内容。
图3 P RO F IBU S-P A软件结构图FB3050驱动程序主要完成以下工作:现场总线数据的收发,数据的收发最好采用DM A方式;FB3050定时器的设置及应用,为了降低CPU的负担,最好使用FB3050中的定时器作为设备的时钟源,一般使用FB3050提供的1/32ms定时器。
FB3050驱动中对主要寄存器的初始化如下:控制寄存器0(0x01):0x2d说明:半双工;帧校验;2字节前导码控制寄存器1(0x02):0x0e说明:DM A收发方式控制寄存器2(0x03):0x27说明:速率31.25Kbps系统晶振4M HZ中断状态寄存器0、1、2、3(0x04,0x,5,0x06, 0x07):0xff说明:清空中断状态寄存器中断屏蔽寄存器0(0x08):0x26186说明:打开帧前接收、接收空闲和发送空闲中断中断屏蔽寄存器1(0x09):0x00说明:关闭地址匹配等中断中断屏蔽寄存器2(0x0A):0x01说明:打开1/32ms时钟中断接收缓冲区地址高字节寄存器(0x12)例:RCV_BUFFP T R_HI=RX_ADDRESS> >8;接收缓冲区地址低字节寄存器(0x13)例:RCV_BUFFPT R_LO=RX_ADDRESS;DM A方式发送数据时,将发送缓冲区地址写入发送缓冲区地址寄存器0x0e和0x0f中;将发送数据长度写入发送数据长度寄存器0x0c和0x0d中;将待发送数据写入到发送缓冲区中;最后向发送使能寄存器0x00中写入任意数据即可启动数据发送操作。
DM A方式接收数据过程中,当产生帧前接收中断时,表示收到报文的帧前定界符,保存此时接收缓冲区地址寄存器0x12和0x13的值;当产生接收空闲中断时,表示报文接收完成,保存接收缓冲区地址寄存器0x12和0x13的值,两次保存下来的接收缓冲区地址的差值减去2表示接收报文的长度,根据首次读出接收缓冲区地址寄存器0x12和0x13的值算出的缓冲区地址值即是接收报文的开始地址。
需要注意的是,接收缓冲区地址寄存器0x12和0x13的值随着接收字节的增加也增长,当地址值即将超出接收缓冲区的最大空间时,需要将接收缓冲区地址寄存器0x12和0x13置为初始值。
编写PROFIBUS PA通信协议软件的工作难度相对最大,用户需要根据PRO FIBUS通信协议规范来开发相应的通信协议软件。
目前国内大专院校和科研院所在开发现场总线通信协议软件方面的能力是很强的,人力成本是较低。
从开发的角度看,PA通信软件分为数据链路层(FDL)、DD LM(直接数据链路映象层)、USER接口几部分的内容。
最后,用户需要根据PRO FIBUS PA PRO FILE规范相应的应用程序,包括各种功能块程序。
这部分工作内容主要是采集或输出、处理各种现场数据,按照PRO FILE规定的形式组织数据。
5 结 论作为提高自动化系统整体水平的基础技术,现场总线技术及应用一直是国际上各大公司激烈竞争的领域,国外各大公司已经在极力拓展中国市场。
从这一趋势来看,发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。
本文介绍的基于FB3050的低成本PRO FIBUS PA产品解决方案适合大专院校、科研院所、中小型仪表厂家的需求。
希望通过物理层通信控制芯片+通信软件这一产品开发模式推动PROFIBUS PA技术的应用,提高我国的现场总线技术研究、开发及产品设计水平。
参考文献[1] Pro fibus Specificatio n-N o rmativ e Par ts,Pa rt3,4[Z].[2] Pro fibus Specification-No rmative P arts PRO FIBU S-PA Pr ofile for Pr ocess Contr ol Dev ices[Z].[3] FB3050芯片数据手册V1.0[Z].[4] 蔡建新,阎华文,卢爱明.现场总线通信控制器FB3050的原理和应用[Z].国外电子元器件,2000,6.187。