PROFIBUS 现场总线通信

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　　1.概述

Profibus是世界上第一个开放式现场总线标准，从1991年德国颁布FMS标准(DIN19245)至今已经历了十余年，现在已为全世界所接受。其应用领域覆盖了从机械加工、过程控制、电力、交通到楼宇自动化的各个领域。PROFIBUS于1995年成为欧洲工业标准(EN50170)，1999年成为国际标准(IEC61158-3)，2001年被批准成为中华人民共和国工业自动化领域唯一的现场总线标准。PROFIBUS在众多的现场总线中以其超过40%的市场占有率稳居榜首。著名的西门子公司提供上千种PROFIBUS产品，并已经把它们应用在中国的许多自动控制系统中。

2.PROFIBUS现场总线的优越性

(1)符合国际标准，系统扩展与升级无障碍。

(2)信号采集和系统控制模块均就近安装在采集点和控制点附近，模块之间及模块和主控计算机之间仅使用一条通信线路连接，系统运行可靠性高，系统造价低，扩充和维修便利。

(3)充分发挥计算机网络技术的优越性，整个系统实现计算机三级网络管理，即实现现场终端设备—运行管理网络—自动化管理软件系统三部分有机结合;任意网络计算机节点上均可查询系统信息并进行相应操作。

(4)系统状态灵活，人机界面友好，菜单式操作便于使用，易于掌握。

3.PROFIBUS现场总线的分类

PROFIBUS现场总线分为3 种，即PROFIBUS-FMS总线、PROFIBUS-DP总线和PROFIBUS-PA总线。

(1)PROFIBUS-FMS总线。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;主要应用区域：大数量的数据传输，如程序、数据块等;若干个分散过程部分集成到一个公共过程中;智能站之间的通信。

(2)PROFIBUS-DP总线。代替PLC/PC与I/O之间昂贵的电线;快速，传输1KB的输入数据和1KB的输出数据所需时间小于2ms;强有力的工具，减少组态和维护费用;被所有主要的PLC制造商支持;有广泛的产品，如PLC、PC、I/O、驱动器和编码器等;允许周期性和非周期性的数据传输;单主网络和多主网络;每个站的输入/输出数据最多可达224B。

一个典型的PROFIBUS-DP系统的组成：一个PLC/PC作为中央控制器;各种外围设备，

如数字或模拟I/O、AC或DC驱动器、电磁或气动阀、人机界面(HMI)。

(3)PROFIBUS-PA总线。基于扩展的PROFIBUS-DP协议和IEC1158-2传输技术;用于代替现今的4～20mA技术;仅用一根双绞线进行数据通信和供电;通过串行总线连接仪器仪表与控制系统;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控制、调节和监视;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;仪器仪表的维护和诊断信息。

SIMATIC S7-400作为DP主站，可通过集成在SIMATIC S7-400CPU上的PROFIBUS-DP接口(选件)，与PROFIBUS总线上的其他设备进行连接。应用PROFIBUS-DP总线系统的联网如图5-11所示。

图5-11 应用PROFIBUS-DP总线系统的联网

图5-11 应用以下设备可作为主站连接到PROFIBUS-DP网络：

① SIMATIC S7-400(CPU，CP443，IM467)。

② SIMATIC S7-300(CPU，CP342-5DP或CP343-5)。

③ SIMATIC C7(具有PROFIBUS-DP接口或PROFIBUS-DP CP的C7)。

④ SIMATIC S5-115U/H，S5-135U及具有IM308的S5-155U/H。

⑤ 具有PROFIBUS-DP接口的S5-95U。

⑥ 具有PROFIBUS-DP接口的SIMATIC 505具有STEP7的编程器(PG)/PC或OP可作为总线上的主站，但只使用编程器和犗犘功能也能运行在PROFIBUS-DP上。

以下设备可作为从站连接到PROFIBUS-DP上：

① ET200分布式I/O设备。

② 现场设备。

③ SIMATIC S7-200、S7-300。

④ C7-633/P DP、C7-633 DP、C7-63P DP、C7-634 DP、C7-626DP。

⑤ SIMATIC S7-400(只能通过CP 433-5)。

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