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关于PROFIBUS:生产工厂的通信骨干网

供稿:Softing 中国

  • 关键词:PROFIBUS,现场总线
  • 摘要:PROFIBUS标准已有20多年的历史,是一种成熟的数字现场总线技术,用于诸多工厂和过程自动化应用,以 及食品、饮料和制药等混合行业。根据PROFIBUS和PROFINET国际(PI)协会的数据,2015年PROFIBUS设备的销量超过了5000万台,而且这个数字还在继续增长。接下来让我们更深入地了解PROFIBUS,它是什么以及是如何工作的。

一 PROFIBUS是什么?

PROFIBUS标准已有20多年的历史,是一种成熟的数字现场总线技术,用于诸多工厂和过程自动化应用,以 及食品、饮料和制药等混合行业。根据PROFIBUS和PROFINET国际(PI)协会的数据,2015年PROFIBUS设备的销量超过了5000万台,而且这个数字还在继续增长。接下来让我们更深入地了解PROFIBUS,它是什么以及是如何工作的。

PROFIBUS是过程现场总线的缩写,在自动化技术领域中它被作为主要的现场总线通信标准之一。PROFIBUS支持使用单根总线电缆在网络内进行数字数据交换。目前,它有两种变体,常用的是PROFIBUS DP(分散外围设备),其用于通过集中控制器来操作传感器和执行器。

PROFIBUS通常使用EIA-485传输技术作为其物理层。基于带有一对提供150欧姆阻抗的双绞线的屏蔽铜缆,EIA-485支持将多达126个站点连接到一个PROFIBUS DP网络,还支持线性总线拓扑。现场总线数据链路(FDL)协议定义了PROFIBUS数据链路层。通过令牌传递,FDL定义网络访问并区分主站和从站,同时,它还控制各个主站的时隙。


二 PROFIBUS DP设备类型有哪些?

根据PROFIBUS DP协议,PROFIBUS DP设备类型共有三种:

1. PROFIBUS DP 1类主站

该类控制用于交换过程值的通信过程,各个从站在配置的时隙期间使用定义的循环命令。这类设备主要包括控制器和PC。

2. PROFIBUS DP 2类主站

此类通过使用非循环服务访问现场总线,从而实现智能现场设备的配置和参数化。这类设备包括工程和操作面板。

3. PROFIBUS DP从站

这些外围设备读取输入信息并向外围发送输出信息。这类设备可处理输入和输出数据的上限是:246字节的输入数据和244字节的输出数据。


三 PROFIBUS支持哪些网络架构?

基于以上设备类型,PROFIBUS可以支持不同的网络架构,包括:

1. 单一主站网络

此类网络架构只有一个主站-PROFIBUS DP 1类主站——在运行期间连接到PROFIBUS DP网络。当控制器充当中央控制单元时,各个远程从站连接到现场总线。单一主站网络能够实现更短的现场总线循环时间。

2. 多主站网络

此类网络架构有多个主站-PROFIBUS DP 1类主站和PROFIBUS DP 2类主站——连接到 PROFIBUS DP网络,构建独立的子网。每个子网由一个1类主站设备和适当的从站组成,或者它们还可含有用于开发和诊断的附加站。虽然所有主站都可以读取从站的输入和输出值,但只有为从站配置的1 类主站才能写入从站的输出值。


四 如何诊断PROFIBUS网络?

由于PROFIBUS是一种成熟、稳健的技术,因此任何故障的原因通常都不是深层次的技术问题。相反,潜在的问题通常是连接器故障或总线终端不正确。 即便如此,找到错误行为的根源并不总是那么容易,例如,PROFIBUS通信可能只是偶尔出现故障,并且在整个网络中,您还可能在看似不相关的部分里检测到错误。

为了帮助您检测PROFIBUS故障,部分工具提供了广泛的功能——用于进行电缆测试、电信号分析和逻辑网络分析。如需了解更多有关故障排除设备的信息及PROFIBUS的良好实践,请访问我们的PROFIBUS Tester 5产品页面。


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| 往期回顾

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TH LINK PROFINET助力工厂实现网络诊断与维护”


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发布时间:2022年2月14日 10:17  人气:   审核编辑(王静 )
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