PROFIBUS现场总线技术教材.pptx

**PROFIBUS现场总线技术** PROFIBUS（Process Fieldbus）是一种广泛应用的现场总线技术，它被设计用于工业自动化领域的不同层面，包括制造业自动化、流程工业自动化以及楼宇、交通、电力等领域的自动化。PROFIBUS是国际标准化的、开放的、不依赖特定制造商的通信标准，它允许不同厂商的设备在一个共同的网络中进行通信。 **现场总线的概念与特点** 现场总线是基于串行、数字和多点通信的工业数据链路，它连接着生产现场的智能设备、控制器和执行机构，实现了底层控制网络的开放式通信。按照IEC61158标准，现场总线是安装在生产现场的设备与控制室自动化控制装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。现场总线控制系统是开放型的通信网络，同时也是全分布式控制系统，它通过网络将智能设备整合成一个自动化系统，支持各种自动化功能，如基本控制、参数调整、报警、显示、监控等。 **PROFIBUS的主要组成部分** PROFIBUS由三个兼容的部分组成： 1. **PROFIBUS-DP (Decentralized Periphery)**：面向设备级控制和分散式I/O，提供高速、低成本的通信，可以替代传统的24VDC或4-20mA信号传输。 2. **PROFIBUS-PA (Process Automation)**：专为过程自动化设计，允许传感器和执行机构直接连接到总线上，并具备本征安全规范。 3. **PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification)**：适用于车间级监控网络，采用令牌传递结构，是一个实时多主网络。 **PROFIBUS的传输技术** PROFIBUS提供了三种不同的数据传输方式： 1. **RS485传输**：常用于DP和FMS，可在同一电缆上同时操作这两个系统。 2. **IEC1158-2传输**：专门用于PA，适用于过程自动化环境。 3. **光纤传输**：提供更安全的通信，适用于特殊环境需求。 **RS485传输的特性与安装要点** - **网络拓扑**：线性总线结构，两端配置有源总线终端电阻。 - **传输速率**：9.6K bit/s到12M bit/s。 - **介质**：通常使用屏蔽双绞铜线，但也可根据电磁兼容（EMC）情况选择非屏蔽电缆。 - **站点数**：每个分段最多32个站，通过中继器可扩展至127个站。 - **电缆长度**：最大长度取决于传输速率，例如使用A型电缆时，速率和距离的关系如表格所示。 **安装注意事项**： - 所有设备都应连接到总线上。 - 每个分段的最大站数为32个（包括主站和从站）。 - 总线两端的终端电阻必须始终带电。 - 当需要超过32个站时，需要使用中继器连接总线段，中继器串联数量通常不超过3个。 **总结** PROFIBUS现场总线技术以其开放性和兼容性，成为了工业自动化中的重要通信手段。通过其不同部分的组合，可以适应各种自动化应用场景，提供高效、可靠的通信。而RS485传输技术的使用，确保了在不同环境下稳定的数据交换，为现场总线网络的构建提供了实用且灵活的方案。