现场总线论文

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profibus现场总线论文

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PROFIBUS现场总线摘要:现场总线技术是’" 20世纪"80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。

文中介绍了PROFIBUS现场总线的由来、构成、特性及其优点,展望了其未来的发展趋势。

1现场总线技术的产生早在20世纪80 年代中期,国外就提出了现场总线,但研究工作进展缓慢,且没有国际标准可以遵循。

直到1984 年,美国仪表协会(ISA)下属的标准与实施组工作中的ISA/SP50 开始制订现场总线的标准。

1985 年国际电工委员会决定由Proway Working group 负责现场总线体系结构与标准的研究工作。

1986 年德国开始制订过程现场总线(process field-bus)标准,简称PROFIBUS,由此拉开了现场总线标准制订和产品开发的序幕.2PROFIBUS的协议结构PROF IBUS协议结构是根据IS07498国际标准、以开放式系统互联网络作为参考模型的。

该模型共有7层.PROF IBUS - DP定义了第1、2层和用户接口, 3到7层未加描述,这种流体型结构确保了数据传输的快速和有效。

直接数据链路映像提供易于进入第2层的用户数据。

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PROF IBUS - DP设备的设备行为。

PROF IBUS - FMS定义了1、2、7层,应用层包括现场总线信息规范和低层接口。

FMS包括了应用协议并向用户提供可广泛选用的强有力的通信服务。

LL I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。

第2层现场总线数据链路可完成总线访问控制和数据的可靠性[ 9 ]PROF IBUS - PA PA 的数据传输采用扩展的PROF IBUS - PA PA 的数据传输采用扩展的行为的PA 行规。

现场总线控制系统论文

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河海大学校区毕业设计(论文)年级专业12级机电一体化技术学生许旸指导教师朱丹青评卷人教学地点冶金技师学院年月日摘要作为自动化领域的热点之一,现场总线己成为自动化系统与分散的现场设备间信息交换的主要技术。

PROFIBUS是国际上应用十分广泛的工业过程现场总线,主要应用于加工自动化、过程自动化、楼宇自动化等领域。

文章从结合所研究的水厂的实际需要出发,将先进的现场总线技术、以太网技术与传统的机械电气技术相结合,并应用到水厂控制系统的实际设计过程中。

在电气控制系统的设计过程中,采用了上位机加下位机的设计模式,组建了远程集中控制与现地控制相结合的控制网络。

上位机选用功能强大的工控组态软件——组态王和操作方便灵活的触摸屏。

下位机则采用可靠性高的可编程控制器和先进的PROFIBUS现场总线完成对现场设备的控制。

关键词:可编程控制器,现场总线,PROFIBUS-DP,监控系统The Control System Based on FieldbusAbstractNowadays, the technology of Fieldbus has become the hotspot in the research field of automation and become the main method of communication and exchange of information in the DCS systems. And the Profibus is a kind of Fieldbus broadly used in many situations of process control of industry such as automation of processing, automation of machining and automation of building.According to the actuality of the studied water station, the thesis combine the advanced Fieldbus technique, Ethernet and the traditional machine and electric technique together, and use them to design the supervise controlling system of the water station. During the designing of the electricity control system, the thesis used the mode that made up of monitor system and control system, formatted a network that is combined by far concentrates control system and nearly control system. The monitor system chooses the functional monitoring software—the king monitor and the man-machine interface, which operated conveniently. And the control system chooses dependably programmable logic controller and advance Profibus Fieldbus to completely control the spot equipments.Keyword:PLC, Fieldbus, PROFIBUS-DP, Supervise Controlling System目录1 概论1.1现场总线的产生与发展控制论的创始人Norbet Wiener说,“如果一门科学是真正具有生命力的,它的引人兴趣的中心就必须而且应该随着岁月而转移。

现场总线课程设计本科论文

现场总线课程设计本科论文

第一章实训装置说明第一节系统概述一、概述“TH JDS-1A型过程自动化控制系统实训平台”是由对象系统实训平台、S7-200PLC控制系统、智能仪表及远程数据采集控制系统和上位监控PC机四部分组成。

本装置是专门为高等院校、职业院校开设的自动化、过程控制装置及自动化、自动控制等专业而研制的,可满足各大高校所开设的《传感器检测与转换技术》、《过程控制》、《自动化仪表》、《自动控制理论》、《计算机控制》、《PLC可编程控制》等课程实训的教学要求。

装置选用当前工业现场的典型的被控对象、被控参量和控制流程,可开展现场仪表的调校、被控对象流程的组建、控制系统线路连接、控制算法及组态软件的编程以及控制系统的分析等工作任务,适合职业学校、本科院校的技能训练和研究。

学生通过本实训装置进行综合实训后可掌握以下内容:1.传感器特性的认识和零点迁移;2.自动化仪表的初步使用;3.变频器的基本原理和初步使用;4.电动调节阀的调节特性和原理;5.测定被控对象特性的方法;6.单回路控制系统的参数整定;7.串级控制系统的参数整定;8.复杂控制回路系统的参数整定;9.控制参数对控制系统的品质指标的要求;10.控制系统的设计、计算、分析、接线、投运等综合能力培养;11.各种控制方案的生成过程及控制算法程序的编制方法。

二、系统特点●真实性、直观性、综合性强,控制对象组件全部来源于工业现场。

●被控参数全面,涵盖了连续性工业生产过程中的液位、压力、流量及温度等典型参数。

●具有广泛的扩展性和后续开发功能,所有I/O信号全部采用国际标准IEC信号。

●具有控制参数和控制方案的多样化。

通过不同被控参数、动力源、控制器、执行器及工艺管路的组合可构成几十种过程控制系统实训项目。

●各种控制算法和调节规律在开放的实训软件平台上都可以实现。

实训数据及图表在上位机软件系统中很容易存储及调用,以便实训者进行实训后的比较和分析。

●多种控制方式:可采用AI智能仪表控制、S7-200PLC控制、远程数据采集模块控制。

现场总线技术论文

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总线技术论文1.引言1.1 计算机自动控制系统急速发展的今天,特别是考虑到现场总线已经普遍地渗透到自动控制的各个领域的现实,现场总线必将成为电工自动控制领域主要的发展方向之一。

现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域;并且国外大公司已经在大力拓展中国市场,发展我国的现场总线产品已经刻不容缓。

现场总线对自动化技术的影响意义深远。

当今可以认为现场总线是提高自动化系统整体水平的基础技术,对国民经济影响重大。

因此,要在自动化领域中推广应用和发展现场总线。

现场总线是近年来自动化领域中发展很快的互连通信网络,具有协议简单开放、容错能力强、实时性高、安全性好、成本低、适于频繁交换等特点。

目前,国际上各种各样的现场总线有几百种之多,统一的国际标准尚未建立。

较著名的有基金会现场总线(FF)、HART现场总线、CAN现场总线、LONWORKS 现场总线、PROFIBUS现场总线、MODBUS、PHEONIX公司的INTERBUS、AS-INTERFACE总线等。

现场总线是现场仪表与控制室系统之间的一种开放的、全数字化、双向、多站的通信系统,主要用于工厂低层设备(传感器及传动装置等)的数据通信。

现场总线已不仅仅是一个新技术领域或新技术问题,在研究它的同时,我们发现它已经改变了我们的观念;如何去看待现场总线,要比研究它的技术细节更为重要。

1.2 现场总线结构模型现场总线的模型结构在低层(1、2层)是基本相同的,在上层各现场总线之间的功能有所不同。

IEC定义为3层,即采用ISO (国际标准化组织) 的OSI所规定的7层中的3层,分别为物理层、链路层、应用层。

ISA/ SP50委员会增加了用户层,因此现场总线模型已统一为4层,即物理层、链路层、应用层和用户层。

1.3 现场总线主要特点1) 系统可靠性高;2) 实现开放式互连网络;3) 安装与接线费用低;4) 调节性能提高;5) 系统组态简单。

1.4现场总线是一场技术革命现场总线带来了观念的变化,我们以往开发新产品,往往只注意产品本身的性能指标,对于新产品与其它相关产品的关联就考虑比较少一点。

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测控技术与测控网络系统学科设计(论文)题目:现场总线技术及其应用——CAN总线学生姓名:学号:专业班级:指导教师:年月日一、摘要在当今信息化,网络化新科技时代,网络测控技术已被广泛地应用于工业产品生产、自动控制、科学研究等方面,而且在工业、农业、家庭、医学、军事和空间科学技术等领域也发挥出它的强大功能。

而现场总线技术的不断进步不仅代表了测控技术的快速发展,同时也带动了各个领域向着更高一层的自动化、网络化、智能化不断前进。

而控制器局域网总线CAN 的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。

由于其良好的性能及独特的设计,CAN总线越来越受到人们的重视,它在汽车领域上的应用是最广泛的。

CAN卓越的特性、极高的可靠性和独特的设计,特别适合工业过程监控设备的互连,因此,越来越受到工业界的重视,并已公认为最有前途的现场总线之一。

本文以控制器局域网总线CAN为例,主要介绍了当今被广泛使用的CAN总线的基本原理,并通过诸多实例加以说明。

以空调为例构建了一个网络化的测控系统,为空调系统的发展提供一个实例。

最后又根据CAN总线的原理和功能总结了时下CAN总线的优缺点,同时根据CAN总线在实际生产生活中的应用情况对CAN总线的发展趋势做出了预测。

本文仅供读者参考。

关键词:网络化测控系统;控制器局域网总线CAN;工作原理;应用;优缺点;发展趋势;二、当前网络化测控系统的现状和发展趋势自跨入二十一世纪以来,信息化已成为了当今社会发展的趋势,全球都步入了一个信息化的时代。

而现代测控技术是集计算机技术、微电子技术、信息论、控制论、测量技术、传感技术等学科发展的产物,是这些学科在解决系统、设备、部件性能检测和故障诊断的技术问题中相结合的产物。

凡是需要进行性能测试和故障诊断的系统、设备、部件,均可以采用测控技术,它既适用于电系统也适用于非电系统。

电子设备的自动检测与机械设备的自动检测在基本原理上是一样的,均采用计算机/微处理器作控制器通过测试软件完成对性能数据的采集、变换、处理、显示/告警等操作程序,而达到对系统性能的测试和故障诊断的目的。

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现场总线应用论文题目:PROFIBUS现场总线在核电站的应用班级:自动化082学号:080987姓名:范向阳时间:2011/12/18一、现场总线具体应用现场总线技术PROFIBUS在核电站的应用本文介绍核电厂全数字化仪控系统数据通信软硬件设计的主要特点,并通过对数据通信软硬件结构的详细分析,指出了核电厂系统数据通信软硬件设计高度的可靠性和可利用性等优点,满足了核电厂对数据通信高度可靠的要求。

1、核电厂仪控系统核电厂全数字化仪控系统主要是由常规仪控TXP(Opera—tional I&C System)和安全仪控TXS(Safety I&C System)两部分组成,主要目的是用于监测和控制核电厂释热和电能生产的主要和辅助过程,在所有运行模式包括应急情况下,维持电厂的安全性、可操作性和可靠性,并且在正常运行工况下保证电厂的经济性。

图1 PROFIBUS在核电全数字化仪控系统的应用PROFIBUS是一种简单、坚固和可靠的现场总线系统,是目前唯一能够以标准方式应用于所有领域并贯穿整个过程链的现场总线。

如图 1,仪控系统中的数据通信是由电厂总线和现场总线、SlNEC H1 FO 总线和PROFIBUS总线系统构成的终端总线完成。

终端总线用于PU/SU和OT以及ET和DT之间的通信以及通过网关/网桥与外部公共网互连。

电厂总线用于AS62o、OM690、ES680和DS670之间的通信,并且通过网关与终端总线相连,与安全仪控系统的工业以太网总线相连。

数据通信包括核电厂中所有数据和命令的传输,具体涉及到安全系统的仪控系统、安全相关系统的仪控系统和正常运行系统的仪控系统,完成在不同的系统之间或在同一系统的不同组件之间的信息传送,以及与其它外部系统的通信任务。

数据传输介质采用了光纤电缆,对电磁干扰不敏感。

2、SINEC H1总线以线性工业以太网为标准的SlNEC H1结构,它是基于IEEE802.3(Ethernet)标准中的规范,是一种总线型系统,涉及到ISO/OSI开放系统互联网络模型中的物理层、数据链路层及传输层。

论文-现场总线概述

论文-现场总线概述

现场总线概述1 前言现场总线的技术基础是一种全数字化、双向、多站的通信系统,是应用于各种计算机控制领域的工业总线。

用现场总线将现场各控制器及仪表设备互连,构成现场总线控制系统,同时控制功能彻底下放到现场,降低了安装成本和维护费用。

当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域,由于现场总线技术的不断创新,过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCS(Fieldbus Control System)系统,已被称为第五代过程控制系统。

而FCS和DCS的真正区别在于其现场总线技术。

现场总线技术以数字信号取代模拟信号,在3C(Computer计算机、Control控制、Commcenication 通信)技术的基础上,大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用,许多控制功能从控制室移至现场设备。

2 现场总线控制系统的结构及其特点国际电工协会(IEC)的SP50委员会对现场总线有以下三点要求:同一数据链路上过程控制单元(PCU)、PLC 等与数字1/ O设备互连;现场总线控制器可对总线上的多个操作站、传感器及执行机构等进行数据存取;通信媒体安装费用较低。

现场总线是一种串行的数字数据通讯链路,它沟通了生产过程领域的基本控制设备(即现场级设备)与更高层次自动控制领域的自动化控制设备(即车间级设备)之间的联系。

现场总线控制系统主要包括一些实际应用的设备,如PLC、扫描器、电源、输入输出站、终端电阻等。

其它系统也可以包括变频器、智能仪表、人机界面等。

系统中的主控器(Host)可以是PLC或PC,通过总线接口对整个系统进行管理和控制。

其总线接口,有时可以称为扫描器。

可以是分别的卡件,也可以集成于PLC中。

总线接口作为网络管理器和作为主控器到总线的网关,管理来自总线节点的信息报告,并且转换为主控器能够读懂的某种数据格式传送到主控器。

总线接口的缺省地址通常设为“0”电源,是网络上每个节点传输和接收信息所必需的。

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现场总线论文摘要:can作为现场设备级的通信总线,和其他总线相比,具有很高的可靠性和性价比,其总线规范已经成为国际标准,因而被公认为是当今几种最有前途的现场总线之一,事实上,如今can总线的应用范围己远远超出最初的汽车应用,在工业自动化、火车、轮船的导航和控制系统、医疗系统、农业机械等都可以看到can的应用。

本文则在此基础上对can总线下自动测控系统的应用作出一番探讨。

关键词:现场总线;自动化;can总线application analysis of automatic control system under can busma zhengwei(shanghai jiao tonguniversity,shanghai200072,china)abstract:can as a field device level communication bus, and the other bus, compared with high reliability and cost-effective,the bus has become the international standard specifications,they have been recognized as some of today's most promising field bus,the fact on the can bus application now has far exceeded the original automotive applications,industrial automation,trains,ships,navigation and control systems, medical systems, agricultural machinery and so you can see the application of can.on this basis,this paper under the can bus,the application of automatic control system to make some analysis.keywords:field bus;automation;can bus实现分布式现场总线自动测控网络是建立企业综合实时信息库的基础,为企业的优化控制、调度决策提供依据,通过分布式现场总线自动测控网络,可以建立统一的控制网络和信息数据库,保证所有数据的完整性和互操作性。

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测控技术与测控网络系统(论文)题目:PROFIBUS2013年 5月4日P R O F I B U S摘要PROFIBUS是面向工厂自动化和流程自动化的一种国际性的现场总线标准。

它已被广泛应用于制造业自动化(汽车制造,装瓶系统,仓储系统)、过程自动化(石油化工,造纸和纺织品工业企业)、楼宇自动化(供热空调系统)、交通管理自动化、电子工业和电力输送等行业。

在可编程控制器、传感器、执行器、低压电器开关等设备之间传递数据信息。

关键词: PROFIBUS,网络化测控系统,现场总线,总线存取一.当前网络化测控系统的现状和发展趋势:测控技术的两个方面,一个是测一个是控。

“测”是依靠传感器和信号传输电路,即测控电路;“控”则是依靠现代计算机的计算处理能力,根据数据得出相应结果,通过反馈等方式控制整个系统。

计算机已经成为测控技术中的中坚力量,于是,网络技术也就自然而然的越来越成为测控技术满足实际需求的关键支持。

但是不可否认,测控电路依然是测控技术发展的基础,和另一个重要的发展方向。

目前,应用较多的现代控制策略主要有自适应控制、变结构控制、鲁棒控制和预测控制等。

就应用而言,现代测控技术在当今社会的各个行业中,起着举足轻重的作用。

其中,现场仪表与控制室装置之间通信采用模拟信号4~20mA,数字控制仪表内部的信号处理为数字信号,但输入仍为4~20mA,控制装置之间和控制装置与上位计算机之间采用数字通信技术。

例如目前数字控制仪表,DCS系统,PLC系统,FCS系统等。

从20世纪80年代中期以来,CIMS日渐成为制造工业的热点,原因在于CIMS是在新的生产组织原理和概念指导下形成的一种新型生产模式。

大规模及超大规模集成电路的发展,提高了计算机的可靠性和性能价格比,从而使计算机控制系统的应用也越来越广泛。

随着现代科学技术以及复杂自动控制系统和信息处理与技术的提高,现代检测技术将朝着检测结果高精度、系统智能化、检测结果数字化、检测功能多元化、检测器件微型化、检测系统自动化的放向发展,它将广泛应用于工业、农业、家庭、医学、军事和空间科学技术等许多科学领域。

测量单元微小型化、智能化测量控制与仪器仪表大量采用新的传感器、大规模和超大规模集成电路、计算机及专家系统等信息技术产品,不断向微小型化、智能化发展,从目前出现的“芯片式仪器仪表”,“芯片实验室”、“芯片系统”等看,测量单元的微小型化和智能化将是长期发展趋势。

从应用技术看,微小型化和智能化测量单元的嵌入式连接和联网应用技术得到重视。

测控范围向立体化、全球化扩展,测量控制向系统化、网络化发展。

随着仪器仪表所测控的既定区域不断向立体化、全球化甚至星球的发展,仪器仪表和测控装置向测控装置系统化、网络化方向发展。

例如卫星测控系统,运载火箭上配置的各种传感器就达到数千,而卫星上各种测控装置构成一个完整的自动测控系统,然后和多个地面站的测控系统构成一个广域测控系统。

二.现场总线简介:1、基金会现场总线(FF).FF分低速H1和高速H2两种通信速率,前者传输速率为31.25Kbit/秒,通信距离可达1900m,可支持总线供电和本质安全防爆环境。

后者传输速率为1Mbit/秒和2.5Mbit/秒,通信距离为750m和500m,支持双绞线、光缆和无线发射,协议符号IEC1158-2标准。

FF的物理媒介的传输信号采用曼切斯特编码。

2、CAN.控制器局域网,最早由德国BOSCH公司推出,它广泛用于离散控制领域。

3、Lonworks.采用Lonworks技术和神经元芯片的产品,被广泛应用在楼宇自动化、家庭自动化、保安系统、办公设备、交通运输、工业过程控制等行业,被誉为通用控制网络。

4、PROFIBUS .PROFIBUS是德国标准(DIN19245)和欧洲标准(EN50170)的现场总线标准。

由PROFIBUS--DP、PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-PA系列组成。

5、HART .HART最早由Rosemount公司开发。

其特点是在现有模拟信号传输线上实现数字信号通信,属于模拟系统向数字系统转变的过渡产品。

图1 典型现场总线及特性对照表三.PROFIBUS简介:PROFIBUS是Process Fieldbus的缩写,是面向工厂自动化和流程自动化的一种国际性的现场总线标准。

它已被广泛应用于制造业自动化(汽车制造,装瓶系统,仓储系统)、过程自动化(石油化工,造纸和纺织品工业企业)、楼宇自动化(供热空调系统)、交通管理自动化、电子工业和电力输送等行业。

在可编程控制器、传感器、执行器、低压电器开关等设备之间传递数据信息,承担控制网络的各项任务。

到2005年12月,在全世界安装的PROFIBUS节点已达1540万个。

仅在2005年这一年中,PROFIUS的节点数就增加了280万个之多。

PROFIBUS中主要包含有PROFIBUS—DP,PROFlBUS—FMS,PROFIBUS-PA 三个子集,以满足工厂网络中的多种应用需求。

PROFIBUS的三个子集的特点如下:PROFIBUS—DP是专为自动控制系统与设备分散I/O之间的通信而设计的,用于分布式控制系统设备间的高速数据传输。

DP V0:规定了周期性数据交换的所需要的基本功能,提供了对PROFIBUS的数据链路层DDL的基本技术描述以及站点诊断、模块诊断和特定通道的诊断功能。

DP V1:包括有依据过程自动化的需求而增加的功能,特别是用于参数赋值、操作、智能现场设备的可视化和报警处理等。

DP V2:包括有根据驱动技术的需求而增加的其它功能,如同步从站模式,实现运动控制中时钟同步的数据传输、从战对从站通信,驱动器设定值的标准化配置等等。

PROFIBUS-FMS适用于承担车间级通用型数据通信,可提供通用信量大的相关服务,完成中等传输速度的周期性和非周期性通信任务。

PROFIBUS-PA是专为过程自动化而设计的,采用IEC 1158-2中规定的通信规程,适用于安全性较高的本质安全应用,及需要总线供电的场合。

图2 PROFIBUS的通信参考模型及其子集间的关系PROFIBUS 的DP和FMS均采用RS-485作为物理层的连接接口,传输速度在9.6Kb/s—12Mb/s之间可选。

图3 PROFIBUS在工厂网络中的应用层次应用范围PROFEIBUS的通信参考模型:PROFIBUS以OSI开放系统互联模型为参考,PROFIBUS-DP采用了通信参考模型的第一层、第二层和用户接口,PROFIBUS-FMS定义了第1、2和7层,PROFIBUS-PA在数据链路层采用扩展的基于Token-Passing的主从分时轮询协议,物理层采用IEC 1158-2标准。

PROFIBUS DP和PROFIBUS PA必须通过耦合器相联。

图4 由耦合器连接的PA和DP网段四.PROFIBUS-DP的工作过程PROFIBUS-DP的基本特点:1.网络中所有从站具有同样的优先权;2.网络可以是单主站或多主站结构;3.可以进行循环和非循环通信。

第一类主站和从站间的通信是循环的、不间断的;和2类主站有关的通信都是非循环数据通信,可以通过DP-V1来实现;4.为了安全原因,只能有一个主站对相应的从站进行控制(写入数据);5.一类主站和二类主站均可以读取从站的数据;6.每个从站可以有多达244字节的输入和输出数据;7.传输速率可以高达12Mbps。

PROFIBUS的主站和从站:1类主站:1类主站指有能力控制若干从站、完成总线通信控制与管理的设备。

如PLC、PC等均可作为一类主站。

2类主站:2类主站指有能力管理1类主站的组态数据和诊断数据的设备,还可以具有1类主站所具有的全部通信能力,用于完成各站点的数据读写、系统组态、监视、故障诊断等。

如编程器、操作员工作站、操作员接口等都是2类主站。

从站:提供I/O数据并可以分配给1类主站的现场设备,也可以提供报警等非周期性数据。

从站在主站的控制下完成组态、参数修改、数据交换等。

从站由主站统一编制,接收主站指令,按主站的指令驱动I/O,并将I/O的输入及故障诊断等信息返回给主站。

驱动器、传感器、执行机构等带有PROFIBU接口的I/O现场设备均可以作为从站。

图5 一个简单的PROFIBUS系统PROFIBUS-DP的总线存取过程:各主站之间采用令牌(Token)交换的规则,按序交换令牌。

令牌相当于一种权力,谁握有令牌,谁就有对总线的使用权力,没有令牌的一方只有等待。

令牌只有一个,所以同一时间内只能有一个主站拥有令牌,这就避免了多人发布命令而造成的混乱。

在拥有令牌的时间内,该主站必须完成它应该完成的任务。

从站只能接受主站的请求而产生响应,它不能向主站提出请求。

每个主站都有它自己所控制的从站,它不能控制其他主站的从站,但它可以读取其他从站的数据。

第二类主站可以对任何从站进行读取操作,但这种操作是非循环的。

图6 令牌传递与主从通信图7 PROFIBUS 的令牌逻辑环主站工作过程:当主站从组态工程工具(2类主站)接收到它的参数配置后,它就开始同属于它的从站进行通信了。

主站的参数配置包括参数化/组态数据,以及它所控制和联系的从站地址。

主站正是通过参数化和组态这两个报文认识属于它的从站的,主站只和它自己的从站进行联系。

上电时,主站先和从站联系检查它们的时基(波特率),主站通过组态报文把波特率送给从站,使从站自动适应主站所设置的波特率。

从站监控它所接收到的每一个报文,一旦发现任何不正确的通信结果或现象,主站立即通过诊断报文得到消息,从站会自动将它的输出设置到安全状态。

随后主站会重新对从站进行参数化和组态。

上电或复位后,主站和它的从站的通信顺序按地址号从小到大进行,主站之间的令牌传递也是按地址号从小到大进行的。

从站工作过程:从站的状态机制集成在ASICs的硬件中,用户不能对它进行干预。

Power_On 在上电时,从站可以从2类主站接收“设置从站地址”(Set-Slave-Address)报文,改变从站地址。

也只有在上电时从站才能改变地址。

Wait_Parameterization 在最初的内部起动后,进入等待参数化(Wait_Prm)阶段,这时从站可以接收诊断请求报文或参数化报文,但不能接收其他任何报文。

参数化报文中包含许多标准化的信息,如是否支持同步/锁定(Sync/Freeze)方式、主站地址以及其他用户定义的功能。

Wait_Configuration 接下来进入等待组态(Wait_Cfg)阶段,组态报文主要定义数据交换中输入/输出字节的数量,从站会核查该组态是否适合自己,并把结果报告给主站。

图8 PROFIBUS-DP从站的状态机对每个主站来说,它可以在从站的任何状态下得到“获取组态”(Get_Cfg)报文。

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