PROFIBUS技术培训
PROFIBUS技术培训
PROFIBUS技术培训PROFIBUS作为一种现场总线标准，在世界市场上已被普遍同意并得到广泛运用。
本培训教程全面阐述了PROFIBUS的技术特点、应用模式和产品开发方法。
PROFIBUS的系统模型如下：PROFIBUS是国际性的、开放的现场总线标准（1）PROFIBUS 标准EN 50170 是完整的、开放的、与制造商无关的、差不多生效的（2）稳固的PROFIBUS 标准爱护世界范畴的用户和制造商的投资（3）PROFIBUS 经实践证明并在世界范畴内已安装使用的设备超过1,500,000 个。
（截止于１９９７年四季度）PROFIBUS给客户的好处（1）节约硬件和安装费用减少硬件成份(I/O, 终端块、隔离栅)更容易、更快捷和低成本的安装（2）节约工程费用更容易组态(对所有设备只需一套工具)更容易保养和修理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刻准确、可靠的诊断数据可靠的数字传输技术※PROFIBUS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PROFIBUS 电子产品指南的拷贝：（1）从每一个PROFIBUS用户的CD-ROM或软盘（2）或访问PROFIBUS的国际网页:// profibus※产品范畴快速增长※产品应用范畴广泛※经认证的产品确保互操作性（1）PROFIBUS 国际差不多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）几百个产品差不多通过了认证（3）在欧洲和美国建有如此的测试实验室（4）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PROFIBUS 是领先的开放的现场总线系统·独立的市场研究证实，PROFIBUS 在欧洲是市场的领导者，且在世界范畴内有最高的增长率。
在１９９７年已安装的PROFIBUS 差不多设备超过了1,500,000个，年增长到约20-30%。
人力资源PROFIBUS技术培训教程
人力资源PROFIBUS技术培训教程近年来，PROFIBUS（Process Field Bus）作为一种工业总线技术被广泛应用于自动化领域。
PROFIBUS技术的使用可以提高生产效率，减少生产成本，提高设备维护效率等，因此PROFIBUS技术应用得到了越来越多企业的广泛关注。
然而，PROFIBUS技术的应用需要专业的技术人员指导和支持，因此人力资源PROFIBUS技术培训，成为企业在PROFIBUS技术应用中必不可少的一部分。
人力资源PROFIBUS技术培训教程包括以下方面：一. 基础知识：包括PROFIBUS总线技术的概述，PROFIBUS总线结构、工作原理及特点等基础知识。
这些基础知识对于初学者来说是非常必要的，可以帮助他们更加深入地了解PROFIBUS技术，从而更好地进行实际应用。
二. 硬件配置：对连接到PROFINET 网络的设备进行初始化配置。
例如：IP地址、Subnet 掩码、在控制器中配置设备等等。
三. 网络维护：对于PROFINET 网络进行维护和诊断，包括网络软件、固件等升级，设备异常的故障诊断，以及调试网络功能等等。
这一过程带领培训学员学习了如何运用工具调试PROFIBUS网络，如何进行网络故障排查等等。
四. 网络拓扑构建：学习如何进行PROFIBUS网络拓扑规划、结构设计以及网络物理搭建。
该模块提出了更详细的框图，以及现场演示的拓扑规划。
学员可以学习到如何选用适当的各类设备及拓扑结构，如何避免生产上固有的故障。
五. 典型应用案例：人力资源PROFIBUS技术培训教程会以一些PROFIBUS应用案例为主题结合工厂现场进行演示。
通过案例的讲解，可以让学员更加深刻的了解PROFIBUS总线技术在实际的生产中应用的方式和方法。
以上是人力资源PROFIBUS技术培训教程的主要内容，其中，基础知识、硬件配置和网络维护等知识更加偏向于理论讲解；而网络拓扑构建和典型应用案例等知识则更加偏向于实际操作。
PROFIBUS DP网络故障处理培训课件资料
将电缆插入剥线工具直到插不进去为止。沿顺时针方向转动剥线工具四次，以剥除电缆的外皮。
3.
在闭合状态从电缆末端拉出剥线工具。少量电缆仍然留在工具中。打开工具时，去
除该少量电缆。如果剥线期间白色填充物没有剥除，则请用手去除该填充物。使用螺丝起子刺穿芯线之间
的保护箔， 以便去除这些东西。然后去除芯线的保护箔。
PROFIBUS网络介绍
2013年2月
PROFIBUS 接口
PROFIBUS接口是RS485串口，一般采用SUB-D female的接口，其管脚定义为：
PROFIBUS DP头接线原理
PROFIBUS DP头原理
当开关拨至“ON”时，A1和B1两端和终端电阻相连， 所以在DP网络的终端只能接A1和B1，否则不能连接终 端电阻。当开关拨至“OFF”时，终端电阻和数据线断 开，A1和A2，B1和B2相连，串起网络上的设备。
2020/9/17
需要终端电阻
N
N
N
N= PROFIBUS DP节点
N
需要终端电阻
具有PROFIBUS DP接口的 CPU
需要终端电阻
N
N
N
N
N= PROFIBUS DP节点
N
Hale Waihona Puke 当各站点通过插头连接以及网线连接到网络上时，根据RS485串口通讯的规范，每 个物理网段支持32个物理设备，且在物理网段终端的站点应该设置终端电阻防止浪 涌保证通讯质量。而每个PROFIBUS插头上，都内置了终端电阻，需要是可以接入 （On）和切除（Off）。当终端电阻设置为“On”时，表示一个物理网段的终结， 因此连接在出线端口“Out”后面的网段的信号也将被中断。因此，在每个物理网 段两个终端站点上的插头，需要将网线连接在进线口“In”，同时将终端电阻设置 为“On”，而位于网段中间的站点，需要依次将网线连接在进线口“In”和出线口 “Out”，同时将终端电阻设置为“Off”。
PCS7软件ProfiBus通讯培训(高端培训)
• 当使用分段耦合器，PA装置能很方便的连接到DP网络
二 传输技术
• 现场总线系统的应用在很大程度上取决于选择哪种传 输技术
• 除了传输可靠性、传输速度、传输距离等通用的要求 以外，考虑一些使用的灵活性及其它一些机电因素也 十分重要
别等功能)。
• 提供244字节报文格式，提供通信接口的故障安全模式(当IO 故障时输出全为零)。
PROFIBUS 家庭
EN 50170 Volume 2
通用目的自动化
工厂自动化
过程自动化
PROFIBUS-FMS
RS 485 / FO
通用
PROFIBUS-
DP
RS 485 / FO 快速
-大范围的应用 -多主通信
控制器
CNC
TCP/IP/Ethernet
PC/VME
VME/PC
PROFIBUS-FMS
PLC
DCS
PROFIBUS-DP
PROFIBUS-PA
其它技术特点
• 信号线可用设备电源线。 • 每条总线区段可连接32个设备，不同区段用中继器连接。 • 传输速率可在9.6kB/S～12MB/S间选择。 • 传输介质可以用金属双绞线或光纤。 • 提供通用的功能模块管理规范。 • 在一定范围内可实现相互操作。 • 提供系统通信管理软件(包括波形识别、速率识别和协议识
DP的协议结构
• DP定义了物理层、数据链路层和用户接口，三至七 层未加描述
• 这种结构是为了确保数据传输的快速有效地进行 • DP中的物理层和数据链路层与FMS中的定义完全相同，
二者采用了相同的传输技术（光纤或RS485传输）和 统一的总线控制协议（报文格式），直接数据链路映 像DDLM为用户接口与数据链路层之间的信息交换提供 了方便。
PROFIBUS 通信技术培训
日程 培训内容 现场总线 PROFIBUS 技术和组态 Fieldbus 会话数字化 PROFIBUS DP 通讯协议 PROFIBUS 传输技术 a) RS485（DP） b) MBP（PA） c) 光纤 d) 无线 PROFIBUS 应用行规 PROFIBUS 诊断和资产管理 PROFIBUS 设备集成 PROFIBUS 元件与拓扑 PROFIBUS 在本安环境下的应用 PROFIBUS 在安全领域的应用 (PROFIsafe) 过程自动化中的 PROFINET PROFIBUS 元件与拓扑 PROFIBUS 在本安环境下的应用 PROFIBUS 在安全领域的应用 (PROFIsafe) 过程自动化中的 PROFINET 如何设计 PROFIBUS? 如何安装 PROFIBUS? 如何管理 PROFIBUS PA? 如何使用 PROFIBUS PA 的诊断功能? PROFIBUS 的优点？ PROFIBUS & PROFINET 国际组织（PI）简介 PROFIBUS 标准化 PROFIBUS DP & PA 组态 PROFIBUS DP & PA 系统结构和硬件设备
第一天
第二天
PROFIBUS技术培训
• GSD文件可分为三个部分： (1) 总规范：包括了生产厂商和设备名称、硬
件和软件版本、波特率、监视时间间隔、总线 插头指定信号。
(2) 与DP有关的规范：包括适用于主站的各项 参数，如允许从站个数、上装/下装能力。
(3) 与DP从站有关的规范：包括了与从站有关 的一切规范，如输入/输出通道数、类型、诊断 数据等。
到127个站（带中继）。 ·插头连接：最好使用9针D型插头。
RS-485传输设备安装要点
(1) 全部设备均与总线连接。 (2) 每个分段上最多可接32个站（主站或从 站）。 (3) 每段的头和尾各有一个总线终端电阻， 确保操作运行不发生误差。两个总线终端电阻 必须永远有电源。 (4) 当分段站超过32个时，必须使用中继器 用以连接各总线段。串联的中继器一般不超过3 个。如图所示：
• PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification)。
• (3) 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可取代办24VDC 或4-20mA信号传输。 (4) PROFIBUS-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。 (5) PROFIBUS-FMS：用于车间级监控网络，是一个令牌结构、 实时多主网络。 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。
• (2) 二级DP主站（DPM2）：二级DP主站是编 程器、组态设备或操作面板，在DP系统组态操 作时使用，完成系统操作和监视目的。 (3) DP从站：DP从站是进行输入和输出信息采 集和发送的外围设备（I/O设备、驱动器、HMI、 阀门等）。
1.4 PROFIBUS培训DFP21B
Training \ TASC \ Driving Control Products
低低字字节节
控制器输出使能 控制器准备就绪 PO值使能 激活的斜率发生器组 激活的参数组 故障 / 报警 到达CW限位开关 到达CCW限位开关
TASC / Malijun / May 8, 2003
20 Driving the world
前三个过程值的含义可以在参数中设定，
后面的 过程值可在IPOS程序中调用；
TASC / Malijun / May 8, 2003
Driving the world
Training \ TASC \ Driving Control Products
10
过过程程值值描描述述
过程输出值(O)
过程输入值(PI)
状 态 字 1/2 --------------------ON
备注
Driving the world
Training \ TASC \ Driving Control Products
28
TASC / Malijun / May 8, 2003
Driving the world
Training \ TASC \ Driving Control Products
常常用用到到的的参参数数
参数号
100 101
600 601 602 603 604
870 871 872 873 874 875 876
TASC / Malijun / May 8, 2003
参数名称
转速设定源 控制源
二进制输入 DI01 二进制输入 DI02 二进制输入 DI03 二进制输入 DI04 二进制输入 DI05
PROFIBUS技术培训总线协议教学教材
PROFIBUS International
主站 请求电文
定时图
TSYN = 33 Tbit
TRDY
请求
响应
响应电文
®
PROCESSFIELDBUS
从站
min TSDR
max TSDR
Copyright by PROFIBUS International 1997
Legend: TRDY = 准备时间 TSDR = 站响应时间 TSYN = 同步时间
对 FMS: 它们被用于区分站之间的逻辑连接 对 DP/PA: 它们被用于选择不同的功能
Copyright by PROFIBUS International 1997
PROFIBUS - THE International Open Fieldbus Standard
Technique, Rev. 1, Part IV - Page 10
®
PROCESSFIELDBUS
PLC
PLC / PC e.g., I / O
Technique, Rev. 1, Part IV - Page 3
PROFIBUS International
®
PROCESSFIELDBUS
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 将自动地重新组织令牌环。
DA = 目的地址 （Destination Address） DU = 数据单元 （Data Unit） DSAP = 目的服务存取点
（Destination Service Access Point） ED = 结束分界符 （End Delimiter） FC = 功能码 （Function Code） FCS = 帧检查顺序 （Frame Check Sequence） LE = 长度 （Length） LEr = 重复长度 （Repeated Length） SA = 源地址 （Source Address） SD2 = 开始分界符2 （Start Delimiter 2） SD4 = 开始分界符4 （Start Delimiter 4） SSAP = 源服务存取点 （Source Service Access Point）
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PROFIBUS技术培训PROFIBUS作为一种现场总线标准，在世界市场上已被普遍同意并得到广泛运用。
本培训教程全面阐述了PROFIBUS的技术特点、应用模式和产品开发方法。
PROFIBUS的系统模型如下：PROFIBUS是国际性的、开放的现场总线标准（1）PROFIBUS 标准EN 50170 是完整的、开放的、与制造商无关的、差不多生效的（2）稳固的PROFIBUS 标准爱护世界范畴的用户和制造商的投资（3）PROFIBUS 经实践证明并在世界范畴内已安装使用的设备超过1,500,000 个。
（截止于１９９７年四季度）PROFIBUS给客户的好处（1）节约硬件和安装费用减少硬件成份(I/O, 终端块、隔离栅)更容易、更快捷和低成本的安装（2）节约工程费用更容易组态(对所有设备只需一套工具)更容易保养和修理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刻准确、可靠的诊断数据可靠的数字传输技术※PROFIBUS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PROFIBUS 电子产品指南的拷贝：（1）从每一个PROFIBUS用户的CD-ROM或软盘（2）或访问PROFIBUS的国际网页:// profibus※产品范畴快速增长※产品应用范畴广泛※经认证的产品确保互操作性（1）PROFIBUS 国际差不多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）几百个产品差不多通过了认证（3）在欧洲和美国建有如此的测试实验室（4）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PROFIBUS 是领先的开放的现场总线系统·独立的市场研究证实，PROFIBUS 在欧洲是市场的领导者，且在世界范畴内有最高的增长率。
在１９９７年已安装的PROFIBUS 差不多设备超过了1,500,000个，年增长到约20-30%。
·市场总值依照1997 ARC 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。
·市场份额依照1996 Consultic 关于德国和欧洲市场的市场研究2，PROFIBUS 在欧洲市场中约占41% 。
三种有效的传输技术→ PROFIBUS 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可不能阻碍其他站的工作，即使在本质安全区也如此。
→ 提供三种不同的物理层选择(1)RS 485: 用于DP 和FMS(2)IEC 1158-2: 用于PA(3)光纤: 用于DP 和FMSPROFIBUS 协议→ PROFIBUS 总线访问协议（第二层）对三种PROFIBUS 版本(FMS/DP/PA)均相同→ 这使通信透亮和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。
PROFIBUS-DP 的特点·代替PLC/PC 与I/O 之间昂贵的电线·快速，传输1 千字节的输入数据和1千字节的输出数据所需时刻<2 ms·强有力的工具，减少组态和爱护费用·被所有要紧的PLC 制造商支持·有广泛的产品: PLC, PC, I/O, 驱动器, 阀, 编码器等·承诺周期性和非周期性的数据传输·单主和多主网络·每个站的输入和输出数据最多可达244 字节典型的PROFIBUS-DP系统组成：PROFIBUS-PA(PA = Process Automation) 的特点·基于扩展的PROFIBUS-DP 协议和IEC 1158-2 传输技术·适用于代替现今的4...20 mA 技术·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外表与操纵系统·适用于本质安全的EEx 应用区域·可靠的串行数字传输·通过一根双绞电缆进行操纵、调剂和监视·对所有设备只需一个工程工具·由于PROFIBUS-PA 行规，保证了互操作性和互换性·仪器外表的爱护和诊断信息PROFIBUS-FMS 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·FMS 提供一个MMS-功能子集（MMS 即Manufacturing Message Specification, ISO9506)·要紧应用区域大数量的数据传输，例如程序、数据块等等若干个分散过程部分集成到一个公共过程中智能站间的通信开放的组态承诺即插即用PROFIBUS ASICs 提供大量产品的关键·对PROFIBUS许多ASICs 芯片是有效的·对PROFIBUS-DP 用单个芯片即可解决·对FMS/DP/PA，与处理器无关的外围芯片·对FMS/DP，带PROFIBUS 核心功能的微操纵器优点：·对制造商而言，减少实现费用·对一个接口的价格减至小于US $ 25PROFIBUS国际·超过650 个会员·20个地区用户协会·一个专门强大的组织传输特点(1)高速(H2), RS 485•依据RS 485，异步NRZ 传输•波特率从9.6 kBit/s 到12 MBit/s，可选•双绞屏蔽电缆•每段32 个站，最多承诺127 个站•距离: 12 MBit/s = 100 m; 1.5 MBit/s = 400m; < 187.5 kBit/s = 1000 m •有中继器距离可延长到10 公里•9 针, D 型插头传输特点(2)低速(H1), IEC 1158-2•同步Manchester 编码, 31.25 kBit/s•本质安全(可选) 和通过总线对站供电(可选)•屏蔽或非屏蔽的双绞电缆•每段距离达1900 米，用中继器可延长到10 公里•最多127 个站, 每段10-32 个设备(依靠于EX-类型和供电消耗)PROFIBUS 电缆要求- IEC 1158-2电缆设计: 屏蔽双绞电缆导线面积: 0.8毫米2(AWG 18)回路电阻: 44 ? / km阻抗（在31.25 KHz时）: 100 ? +/- 20%衰减（在39 KHz时）: 3dB / km每单位长度的电容: 2nF / km对IEC 1158-2 传输的电缆被列在PROFIBUS 电子产品指南中PROFIBUS 电缆要求- RS 485参数电缆类型 A电缆设计屏蔽双绞电缆浪涌阻抗135 ... 165 ?回路电阻110 ? / km线径0.64 mm线截面积> 0.34 mm每单位长度的电容< 30 pF / mPROFIBUS 电缆被列在PROFIBUS 电子产品指南中。
PROFIBUS 电缆长度（对RS 485）波特率（kBit/s）9.6 19.2 93.75 187.5 500 1500 12000线长（m, A类电缆）1200 1200 1200 1000 400 200 100长度能够用中继器来延长9 针D 型连接器的针脚分配（为RS 485用）•对PROFIBUS-DP/FMS 提供的连接器类型是9 针D 型连接器•插座部分被安装在设备上•假如其他连接器能提供必要的命令信号的话，也承诺使用拓朴PROFIBUS 支持总线型，树型和星型拓扑•那个地点提供的拓扑是总线型拓扑•在总线的开头和结尾必须有终端•一段能够由最多32 个站*组成安装RS 485 (1)安装RS 485 (2)RS 485 的屏蔽/ 接地RS-485 传输的数据位顺序每个八位二进数（１字节）按11 位的顺序被传输最小的有效位(LSB) 被第一个发送最大的有效位(MSB) 被最后发送每个八位二进数都补充三位，即开始、终止和奇偶校验位此编码原理称NRZ （即Non Return to Zero）信号电平1 = 数据传输开始2 = 闲暇段、许多据传输、总线终端终止的电平冗余性提高了系统的可靠性PROFIBUS 差不多有广泛的应用到1997年四季度，实际应用超过150,000个，应用领域包括：•制造业自动化汽车制造装瓶系统仓储系统•楼宇自动化交通治理自动化供热、空调系统•过程工业自动化清洗工厂化工和石化工厂造纸和纺织品工厂•电力工业和电力输送发电厂开关装置1 PROFIBUS 在汽车生产中的应用例如，在Bochum 的GM (Opel) 工厂（1）对每个车身，PROFIBUS-DP操纵机器人处理2，000多个焊接操作（2）PROFIBUS-DP用在组装线上，每天生产1，200辆轿车（3）PROFIBUS-DP用在冲压车间，每天处理22，000吨钢材在OPEL 工厂的网络结构示意图2 PROFIBUS 在楼宇自动化中例如，在法国的Bibliotheque NationalePROFIBUS 操纵四个80 米高的塔楼总面积360,000 m2容积约11,000,000 m3PROFIBUS 任务包括•报警治理•能量优化•监视•技术设备的操纵•操作服务间的可靠、有效的通信、3 PROFIBUS 在过程自动化中在1997 年四季度已销售出15,000 多个Profibus - PA 的设备※ROFIBUS-PA在WACKER 化工厂的应用WACKER 化工厂简介·由Dr. Alexander Wacker 建立于1914年10月13日·1992年,职员13,000 人, 32亿德国马克的营业额·要紧生产硅和胶制品WACKER 化工厂项目实施情形·项目从1997年1月开始·使用仪器外表和操纵设备总价值500万马克·1,000个ROFIBUS-PA的传感器和执行器化工厂什么缘故选择PROFIBUS - PA？·节约50% 以上的规划、设计和安装成本·适应本质安全区安装·由于集中组态工具，容易修理仪器外表和操纵部门的负责人Mr. H. Krummen对此评论：“由于PROFIBUS-PA 的使用，使新的生产线的设计、安装费用节约超过2百万马克，此外，本质安全能力和一个组态工具对所有仪器外表都适用，这就意味着PROFIBUS-PA完全符合NAMUR* 所期望的准则。
”※PROFIBUS-PA在bitburger啤酒厂的应用·bitburger啤酒厂每年生产350,000 吨，在欧洲是最大的Bitburger什么缘故选择PROFIBUS-PA？·由于容易安装，节约成本·由于集中组态，建立系统简单·由于提高了准确性，工厂有更高安全性和有效性·由于减少了爱护，而节约成本·由因此开放的国际标准，使投资安全。