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3.1 通訊原理

PROF IBUS - DP使用了第1 層(物理層) 、第2層(數據鏈路層)和用戶接口層,由于工業(yè)上的特殊需要省略了3～6層 。模型的第1層相同,其主要功能是利用物理傳輸介質為數據鏈路層提供物理連接,以透明地傳送流。它采用RS - 485協(xié)議,其傳輸技術為半雙工通信方式,傳輸速率在9. 6 k～12M bit·s- 1之間可選, 對應的通訊距離在100 m～1 200 m,根據*大傳輸速率的不同,可選用雙絞線或光纖2 種傳輸電纜。一般來說在電磁干擾很大的環(huán)境下可使用光纖導體以增長高速傳輸的*大距離。數據鏈路層: PROF IBUS - DP的數據鏈路層是比較復雜的一部分,它主要是通過數據鏈路層協(xié)議, 在不可靠的物理鏈路上實現可靠的數據傳輸。

PROF IBUS - DP網包括兩種介質存取方式:令牌總線方式和主- 從方式可選用。數據鏈路層協(xié)議媒體訪問控制(MAC)部分采用受控訪問的令牌總線和主從方式。主站間數據傳輸采用令牌總線方式 。令牌在總線上的各主站間傳遞,持有令牌的主站獲得總線控制權,該主站依照關系表與從站或其它主站進行通信。主站與從站之間的周期性數據傳輸采用主從方式,主站向從站發(fā)送或索取信息。應用層: PROF IBUS - DP網沒有使用OSI參考模型的應用層,而是自己定義了第8層———用戶層, 這一層與用戶接觸比較多,它主要定義了DP的功能、行規(guī)及擴展功能。

3.2 PROFIBUS - DP的設備分類

3. 3. 11類DP主站(DPM1)

1類DP主站是中央控制器,它在預定的信息周期內與分散的站(如DP從站)交換信息,并對總線通信進行控制和管理。DPM1 可以發(fā)送參數給從站,讀取從站的診斷信息 。此外,還可以將控制命令發(fā)送給個別從站或從站組,以實現輸出數據和輸入數據的同步。下列設備可以做1類主站: ( 1) 集成了DP接口的PLC。( 2)沒有集成DP接口的CPU加上支持DP主站功能的通信處理器。(3)插有PROF IBUS 網卡的PC。( 4 ) IE /PB 鏈路模塊。(5) ET 200S/ET 200X的主站模塊] 。

3. 3. 22類DP主站(DPM2)

2類DP主站是編程器、組態(tài)設備或操作面板, 是DP網絡中的編程、診斷和管理設備。DPM2除了具有1類主站的功能外,在與1類DP主站進行通信的同時,可以讀取DP從站的輸入/輸出數據和當前的組態(tài)數據,可以給DP從站分配新的總站地址。下列設備可以做DPM2: ( 1) PC加_i_____PROF IBUS網卡可做2類主站。(2)操作員面板/觸摸屏。

3. 3. 3DP從站

DP從站是進行輸入和輸出信息采集和發(fā)送的外圍設備,它只與組態(tài)它的DP主站交換用戶數據, 可以向該主站報告本地診斷中斷和過程中斷。

4PROFIBUS與其他現場總線比較

目前除了過程現場總線PROF IBUS以外,較為流行的現場總線主要還有以下4種:基金會現場總線FF, 局部操作網絡LONWORKS, 控制局域網CAN, HART總線。

   FF總線功能強大,支持本安裝系統(tǒng),實時性好, 總線供電,但如果主設備失效將使整個網絡癱瘓,總線雖然性能突出,成本卻較高,協(xié)議也復雜,主要應用于流程控制領域。.]LONWORKS總線開發(fā)平臺. 完善,在樓宇自動化、電力行業(yè)、測控系統(tǒng)和智能通信產品方面具有較大優(yōu)勢,由于行業(yè)應用的特點和歷史原因,在離散制造加工領域沒有優(yōu)勢 。CAN總線簡單可靠,抗干擾性強,成本低,非常適合用作傳感器/執(zhí)行器總線,但它的速度慢,傳輸距離也有限,不能滿足有嚴格實時性要求的場合,其主要應用于汽車檢測和控制。HART總線建立在目前廣泛采

用的模擬系統(tǒng)之上,技術上也充分考慮連續(xù)過程使用環(huán)境的需要,其技術本身還在不斷完善與更新,如需提高傳輸速率。與以上總線技術相比,PROFIBUS在以下幾方面顯現了它的應用優(yōu)勢。