現場總線PROFIBUS系統(tǒng)集成與產品開發(fā)（1）

統(tǒng)集成 （一）系統(tǒng)結構 1、單主的系統(tǒng) 2、帶監(jiān)控站的系統(tǒng) 3、多主系統(tǒng)及分層的多主系統(tǒng) 4、幾種特殊結構 5、-PA網絡結構 （二）非標通信設備及不同標準總線設備與PROFIBUS連接 （三）現場安裝及系統(tǒng)可靠性 關于產品開發(fā) （一）可行性 （二）可選擇的解決方案 （三）DP從站開發(fā)詳談 關于系統(tǒng)集成（一） 系統(tǒng)結構 1、單主的系統(tǒng) 2、帶監(jiān)控站的系統(tǒng) 3、多主系統(tǒng)及分層的多主系統(tǒng) 4、幾種特殊結構 （1）段、中繼、站點 （2）分支及樹形結構 （3）光纖網 5、-PA網絡結構 關于系統(tǒng)集成（一）系統(tǒng)結構 從系統(tǒng)結構角度對系統(tǒng)集成分類 1、單主站的系統(tǒng) 　　根據PROFIBUS技術原理，一個最小系統(tǒng)至少由一個PROFIBUS （一類）主站和若干PROFIBUS從站組成。 　　PROFIBUS總線訪問協(xié)議：主站間的邏輯令牌環(huán)、主從站間的主從協(xié)議。主動站在一個限定時間內 (Token Hold Time)對總線有控制權，從站只是響應主站的請求，它們對總線沒有控制權 主站 一類主站：一類主站完成總線通信控制與管理，完成周期性數據訪問。PLC、PC或可做一類主站的控制器。 二類主站：二類主站完成非周期性數據訪問，如數據讀寫、系統(tǒng)配置、故障診斷等。二類主站包括：操作員工作站（如PC機加圖形監(jiān)控軟件）、編程器、HMI等。 從站 (1) PLC或其它控制器：PLC可做PROFIBUS上的一個從站。PLC自身有程序存儲，PLC執(zhí)行程序并按程序指令驅動I/O。做為PROFIBUS主站的一個從站，在PLC存儲器中有一段特定區(qū)域作為與主站通信的共享數據區(qū)。主站可通過通信間接控制從站PLC的I/O。 (2) 分散式I/O： 分散式I/O不具有程序存儲和程序執(zhí)行，通信適配器部分接收主站指令，按主站指令驅動I/O，并將I/O輸入及故障診斷等信息返回給主站。通常分散型I/O是由主站統(tǒng)一編址，主站編程時使用分散式I/O與使用主站的I/O沒有什么區(qū)別。 (3) 智能現場現場設備：即帶PROFIBUS接口的現場設備，可由主站在線完成系統(tǒng)配置、參數修改、數據交換等功能。至于那些參數可進行通信及參數格式由PROFIBUS行規(guī)決定。 （1）PLC做PROFIBUS一類主站 控制器：如S7-300（-2DP、CP342-5）；S7-400（-2DP、CP442-5） 配置/控制軟件：STEP 7 從站提供：GSD文件 PLC做PROFIBUS一類主站構成應用廣泛的單機控制系統(tǒng)： 最簡單的單機控制系統(tǒng)：PLC+PROFIBUS I/O （2）另一種單主站系統(tǒng)：PC+網卡做PROFIBUS一類主站： 網卡：如CP511；CP5613……. 配置/驅動軟件：COM PROFIBUS、SIMATIC NET 控制軟件：WinAC、WinCC……. 從站提供：GSD文件 關于其他公司PLC或網卡做PROFIBUS一類主站： 1、PLC中插入（第三方的）PROFIBUS通信模塊，使用相關配置軟件：如PLC-5、SLC500C插入SST公司PROFIBUS通信模塊；其它：OMRON、MODICON、三菱PLC都有PROFIBUS主站解決方案。 2、注意技術指標：最大多少從站、每個從站最大I/O、最大波特率…….. 3、注意配置軟件功能：如有些配置軟件不支持復雜的GSD文件結構、少數配置軟件不支持用戶參數化功能…….. 4、使用多家第三方的產品互連的建議： ① 西門子主站+（經測試認證的）第三方從站：比較有把握； ② 其他：建議在下現場之前做連接實驗。 2、帶監(jiān)控站的系統(tǒng) （1） PC+組態(tài)軟件 （2） HMI （3）其他通信協(xié)議監(jiān)控站的連接 （1） PC+網卡+組態(tài)軟件：二類主站 （2） HMI：圖形、字符、觸摸屏 典型的單機控制系統(tǒng)結構 帶HMI的單主系統(tǒng)構成應用廣泛的單機控制系統(tǒng)；適用于多種行業(yè)：機床、冶金、塑料機械、包裝機械、紡織機械、印刷機械、制煙……. 控制技術：順序、過程、運動 HMI做一類主站：HMI、 PLC、主站一體化 (3) 系統(tǒng)中連接其他通信協(xié)議的監(jiān)控站 常見1:RS-232/485(自定義協(xié)議、MODBUS） 常見2: MPI、Ethernet、CAN、DeviceNet、InterBus…… 3、多主系統(tǒng)及分層的多主系統(tǒng) （1）基于PROFIBUS的多主系統(tǒng) PROFIBUS鏈路層：支持基于令牌的多主系統(tǒng)； PROFIBUS應用層：定義信息規(guī)范FMS 西門子PLC多主系統(tǒng)產品：兩種 ① FMS ② S7 FUNCTION PROFIBUS 協(xié)議結構 PROFIBUS 總線訪問方式兼有多主通信和主從通 基于PROFIBUS S7 FUNCTION多主系統(tǒng) PROFIBUS-DP 和 PROFIBUS-FMS 的混合系統(tǒng) 基于PROFIBUS-FMS 分層的多主系統(tǒng)