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供稿︰中國工控網 2005/6/23 11:03:00

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統集成
(一)系統結構
1、單主的系統
2、帶監控站的系統
3、多主系統及分層的多主系統
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)現場安裝及系統可靠性

關于產品開發
(一)可行性
(二)可選擇的解決方案
(三)DP從站開發詳談

關于系統集成(一)
系統結構
1、單主的系統
2、帶監控站的系統
3、多主系統及分層的多主系統
4、幾種特殊結構
(1)段、中繼、站點
(2)分支及樹形結構
(3)光縴網
5、-PA網絡結構

關于系統集成(一)系統結構
從系統結構角度對系統集成分類
1、單主站的系統
  根據PROFIBUS技術原理,一個最小系統至少由一個PROFIBUS (一類)主站和若干PROFIBUS從站組成。

  PROFIBUS總線訪問協議︰主站間的邏輯令牌環、主從站間的主從協議。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執行程序並按程序指令驅動I/O。做為PROFIBUS主站的一個從站,在PLC存儲器中有一段特定區域作為與主站通信的共享數據區。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行,通信適配器部分接收主站指令,按主站指令驅動I/O,並將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沒有什麼區別。


(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︰
最簡單的單機控制系統︰PLC+PROFIBUS I/O


(2)另一種單主站系統︰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︰
ヾ 西門子主站+(經測試認證的)第三方從站︰比較有把握;
ゝ 其他︰建議在下現場之前做連接實驗。
2、帶監控站的系統
(1) PC+組態軟件
(2) HMI
(3)其他通信協議監控站的連接

(1) PC+網卡+組態軟件︰二類主站


(2) HMI︰圖形、字符、觸摸屏






典型的單機控制系統結構
帶HMI的單主系統構成應用廣泛的單機控制系統;適用于多種行業︰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) 系統中連接其他通信協議的監控站
常見1:RS-232/485(自定義協議、MODBUS)
常見2: MPI、Ethernet、CAN、DeviceNet、InterBus……


3、多主系統及分層的多主系統
(1)基于PROFIBUS的多主系統

PROFIBUS鏈路層︰支持基于令牌的多主系統;
PROFIBUS應用層︰定義信息規範FMS
西門子PLC多主系統產品︰兩種
ヾ FMS
ゝ S7 FUNCTION

PROFIBUS 協議結構


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


PROFIBUS-DP 和 PROFIBUS-FMS 的混合系統


基于PROFIBUS-FMS 分層的多主系統

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