PROFIBUS 符合 EN 50170 和 IEC 61158 標準,可實現下列兩方之間的通信:其中一方是 ET 200 分布式 I/O 裝置、HMI 裝置和無數其他現場裝置,另一方是可編程控制器。 另外,整個自動化系統的啟動、測試和診斷可以通過現場總線完成。
PROFIBUS 對于任何廠商的現場裝置都是開放的。 通過敞開 ASIC 和接口模塊的市場,以及通過與 PROFIBUS 部件制造商的技術支持,西門子支持更多的現場裝置與PROFIBUS 連接。
ET 200 分布式 I/O 裝置和 S7-400 的集成光纖接口能使光纖總線的安裝不會出現問題,特別是在電磁干擾的環(huán)境下。
PROFIBUS DP 總線系統
PROFIBUS 特征
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根據 EN 50170 和 IEC 61158-3第二版實現標準化。
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用戶友好型,高度的數據安全性以及高度的可用性
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開放性,可連接第三方組件
PROFIBUS 可在以下型號中運行:
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PROFIBUS FMS(現場總線報文規(guī)范)
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PROFIBUS PA(過程自動化)
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PROFIBUSDP(分布式 I/O)
所有協議的要點可在一條線路上運行。
PROFIBUS FMS 協議
PROFIBUS FMS 是用于現場通用通信任務的協議。
PROFIBUS DP 協議
PROFIBUS DP 是用于分布式 I/O 的協議。它能實現極高速的循環(huán)通信,而所傳輸的數據量不大。
PROFIBUS PA 協議
PROFIBUS PA 是用于過程自動化的協議,特別適合內部應用。 有了 PROFIBUS PA,ROFIBUS DP 協議就能變換成符合 IEC 1158-2 的內在安全物理總線性能。
通過
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優(yōu)化 PROFIBUS 信息服務
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提高數據傳輸速度
總線循環(huán)時間可以忽略。
PROFIBUS 的優(yōu)點得以保留,如:
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高度可用性
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數據完整性
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標準消息結構
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在工作時無反應地接通和斷開總線節(jié)點。
PROFIBUS DP 特征
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根據 EN 50170 和 IEC 61158-3第二版實現標準化。
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通過雙絞線電纜和光纖電纜進行通信
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最多 125 個節(jié)點,每段最多32個節(jié)點
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總線訪問控制: 權標傳遞,低級別的主站/從站
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數據傳輸速度為 9.6/19.2/93.75/187.5 /500 kbit/s 和 1.5/3/6/12 Mbit/s
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通過雙線電纜和光纖電纜傳輸數據
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寬范圍的組件,用于連接現場總線
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通用的應用場合
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可通過總線進行編程
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模塊化擴展,現場總線可延伸以滿足
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動檢測從站的數據傳輸速率
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開放式系統;其他廠商的現場裝置同樣也能連接(通過GSD文件)
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體系結構清晰;總體面向過程的配置
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DP從站之間的直接數據通訊
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等時 DP總線循環(huán)
使用雙線電纜時,電纜長度可變
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數據傳輸速度(Mbit/s)
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9,6
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19,2
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93,75
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187,5
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500
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每個總線段的長度(m)
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1000
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1000
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1000
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1000
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400
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10 段總線的長度(m)
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10000
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10000
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10000
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10000
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4000
|
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傳輸速率(Mbit/s)
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1.5
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3
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6
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12
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每個總線段的長度(m)
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200
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100
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100
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100
|
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10 段總線的長度(m)
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2000
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1000
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1000
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1000
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光纖電纜的允許長度
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電纜類型
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塑料(POF)
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PCF
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玻璃光纖
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傳輸速率(Mbit/s)
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9.6 - 1500 和12000
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9.6 - 1500 和12000
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9.6 - 12000
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兩總線節(jié)點間的最大長度(m)
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50
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300
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2850 (有光纖 62.5/125; 3.5dB /km)
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有關裝配 PROFIBUS 必需的總線連接器和電纜的詳細資料,見“總線組件”和“SIMATIC工業(yè)通信網”。
總線節(jié)點
有源節(jié)點(主控設備)
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帶 PROFIBUS DP 接口的 S7-300,S7-400,M7-300,MT-400 可編程控制器
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帶 PROFIBUS DP 接口的 S5-115U/H,S5-135U,S5-155U/H,S5-95U/DP 主可編程控制器
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非西門子的可編程控制器(帶主控設備接口)
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人機接口(HMI)設備
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PG 720, PG 740, PG 760 可編程裝置/PC機
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SINUMERIK 機床控制器
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SIMADYN閉環(huán)控制系統
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其他西門子主站裝置或非西門子裝置
無源節(jié)點(從控設備)
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ET 200 分布式 I/O站
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S7-200、S7-300 可編程控制器
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S5-115U, S5-135U, S5-155U 可編程控制器(帶 IM 308-C)
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S5-95U/DP 從站可編程控制器(最大 1.5 Mbit/s)
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DP/AS-接口鏈接, DP/DP-Link, DP/PA-Link 總線耦合器
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與 PROFIBUS PA 連接的 SITRANS 系列現場裝置
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現場裝置,包括非西門子裝置;如驅動裝置、閥門、過程控制器和 NC 控制裝置。
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驅動器 (例如:MICROMASTER, COMBIMASTER, MASTERDRIVES, SIMOREG, SIMADYN, SIMOVERT)
接口模塊/軟件
下表所示為連接到 PROFIBUS DP 現場總線所提供的接口模塊和通信模塊。
自動化系統
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PROFIBUS DP 接口模塊
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參數化軟件
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S7-300
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集成于CPU 或 CP 342-5 上的接口
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包括于 STEP 7 中
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S7-400
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集成于CPU 或 CP 443-5 上的接口,IM 467
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包括于 STEP 7 中
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M7-300
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接口模塊 IF 964-DP
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包括于 STEP 7 中
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M7-400
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接口模塊 IF 964-DP
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包括于 STEP 7 中
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S5-95U/DP 主站
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集成接口
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COM PROFIBUS
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S5-115U/H
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IM 308-C 接口模塊
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COM PROFIBUS
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S5-135U
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IM 308-C 接口模塊
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COM PROFIBUS
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S5-115U/H
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IM 308-C 接口模塊
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COM PROFIBUS
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505
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SIMATIC 505-FIM
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TISOFT 編程軟件
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運行模式
在總線系統中,總線節(jié)點共享傳輸介質。總線訪問控制定義了何時總線節(jié)點能夠訪問傳輸介質。PROFIBUS 使用混合訪問方法達到這個目的(下級主-從站的令牌傳遞)。
以下兩種情況下的訪問方法有所不同:
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主動總線節(jié)點(主站)和
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被動總線節(jié)點(從站)。
在每一種情況下,通過允許發(fā)送(令牌)準許一個主動站訪問總線。一旦一段指定的時間過去,它就將允許發(fā)送權傳遞給總線系統中的下一個主動站。如果沒有發(fā)送請求,令牌就會立即傳給下一個主站模塊。
被動節(jié)點,如 ET 200 分布式 I/O 設備,不接收傳輸權。它們直接由分配給它們的主站模塊訪問。
組態(tài)
提供了一些有用的易于使用的工具給用戶用于組態(tài)、設置參數、起動和診斷 PROFIBUS DP 現場總線系統。
對于 SIMATIC S7 的主站接口,使用 STEP 7 編程軟件。
采用 SIMATIC S7 和 PROFIBUS DP,可編程控制器與現場技術正在更加緊密地結合在一起。所有用于對現場總線系統進行組態(tài)的功能都已經集成在 STEP 7 編程軟件中。
對于 SIMATIC S5 的主站接口,使用 COM PROFIBUS 參數設置軟件。它使得帶有一個SIMATIC S5 主站和 IM 308-C 接口模塊以及S5-95U/DP 主站可編程控制器的 PROFIBUS DP 現場總線的菜單驅動式參數分配變得十分容易。