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现场总线控制系统(FCS)用数字信号取代模拟信号,以提高系统的可靠性、精确度和抗干扰能力,并延长信息传输的距离。它既是一个开放的通信网络,有时一种全分布的控制系统,是一种新型的网络集成自动化系统,它以现场总线为纽带,把挂接在总线上相关的网络节点组成自动化系统,实现基本控制、补偿计算、参数修改、报警、显示、综合自动化等多项功能。
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基于基于PROFIBUS-DP的的PLC通信通信
现场总线控制系统(FCS)用数字信号取代模拟信号,以提高系统的可靠性、精确度和抗干扰能力,并延长信
息传输的距离。它既是一个开放的通信网络,有时一种全分布的控制系统,是一种新型的网络集成自动化系
统,它以现场总线为纽带,把挂接在总线上相关的网络节点组成自动化系统,实现基本控制、补偿计算、参数
修改、报警、显示、综合自动化等多项功能。
1 引言引言
FCS用“工作站-现场总线智能仪表”的二层机构完成了集散控制系统(DCS)“操作站-控制站-现场仪表”的三层结构模
式,降低了成本,提高了可靠性,且在统一的国际标准下可实现真正的开放式互连系统结构,是一种正在发展的很有前途的计
算机控制系统。
目前最具代表性的现场总线是PROFIBUS(PROCESS Fieldbus)。PROFIBUS是由SIEMENS公司推出的一种开放式现
场总线标准,19*成为德国标准DIN19245,1996年成为欧洲标准EN50170,1999年12月被接受为国际标准IEC61158的一部
分。用于工厂自动化系统三级网络中的底层,即车间级监控和现场设备层数据通信与控制;使用于分散的、具有通讯接口的现
场受控设备对底层设备有较高的数据集成和远程诊断、故障报警及数字化要求的系统。
PROFIBUS遵循ISO/OSI模型,其通信模型由三层构成:物理层、数据链路层和应用层。PROFIBUS由三部分组
成,PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification,现场总线报文规范)、
2 PROFIBUS-DP的特性及系统组成的特性及系统组成
2.1 PROFIBUS-DP的特性的特性
PROFIBUS-DP使用物理层,数据链接层和用户接口,用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站地输入信息并周
期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站程序循环时间短。此外,PROFIBUS-DP还提供智能化现场设备所需的
非周期性通信以进行组态、诊断和报警处理及复杂设备在运行中参数的确定。
PROFIBUS-DP基本功能和特性如下:
(1) 远程离高速通信
支持9.6Kbps到12Mbps的传输速率; 12Mbps时最大传输距离为100m,1.5Mbps时为200m,另外还可以用中继器延长;
(2) 分布式结构
各主站间令牌传递,主站与从站为主-从传送;每段可有32个站,用连接线可扩展到126个站;
(3) 易于安装,开放式的通讯网络;
(4) 可靠性高,具备自诊断功能。
PROFIBUS-DP主站分为一类主站和二类主站。一类主站完成总线通信控制与管理,完成周期性数据访问,包括PLC、
PC或可做一类主站的控制器。二类主站完成非周期性数据访问,如数据读写、系统配置、故障诊断等,包括操作员工作站
(如PC机加图形监控软件)、编程器、HMI等。PROFIBUS-DP从站主要进行输入、输出信号采集和发送,包括PLC或其他控
制器、分散式I/O、智能现场设备等。
2.2 系统组成系统组成
为便于叙述和理解,现组成一个双主站单从站的PROFIBUS-DP网络,如图1所示。具体配置如下:
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