Profibus-DP是工業(yè)自動化中最常用的網(wǎng)絡(luò)之一锦爵。
PROFIBUS是一個(gè)用在自動化技術(shù)的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)舱殿,在1987年由德國西門子公司等十四家公司及五個(gè)研究機(jī)構(gòu)所推動[1],PROFIBUS是程序總線網(wǎng)絡(luò)(PROcess FIeld BUS)的簡稱险掀。
PROFIBUS和用在工業(yè)以太網(wǎng)的PROFINET是二種不同的通信協(xié)議沪袭。
Profibus代表“過程現(xiàn)場總線”
DP代表“分布式設(shè)備”
想象一下,我們想要的工廠區(qū)域有一堆傳感器和執(zhí)行器連接到PLC的I/O模塊樟氢,這些模塊位于距離控制器大約1500英尺(40米)的位置要做到這一點(diǎn)冈绊,我們需要連接每一個(gè)這些傳感器通過單獨(dú)的導(dǎo)線連接到PLC,因此要記住1500英尺的距離埠啃,我們最終會得到大量的并行線死宣,這可以增加安裝系統(tǒng)的成本。當(dāng)我們使用Profibus-DP網(wǎng)絡(luò)時(shí)“悦茫現(xiàn)在讓我們看看接線將如何變化目前我們的I/O模塊位于就在CPU旁邊十电。要使用Profibus-DP,我們可以在傳感器附近放置一個(gè)控制箱然后將I/O模塊移入其中;然后我們可以將傳感器連接到I/O模塊叹螟。
現(xiàn)在鹃骂,PLC與IO模塊進(jìn)行通信這里使用IM或接口模塊;然后我們可以使用Profibus-DP和RS-485電纜進(jìn)行傳輸所以,以前PLC的I/O模塊是集中安排但現(xiàn)在是通過在主控制器和其I/O模塊之間引入DP總線對I/O進(jìn)行離散化罢绽,將它們移動到現(xiàn)場區(qū)域的這個(gè)機(jī)箱中畏线。這就是為什么這種類型的profibus具有“DP”或“DecentralizedPeripherals”的后綴。我們通常將這些分散式外圍設(shè)備稱為“遠(yuǎn)程I/O”良价。因此寝殴,使用Profibus-DP蒿叠,而不是連接每個(gè)傳感器,執(zhí)行器或其他設(shè)施我們可以在現(xiàn)場區(qū)域的這些設(shè)施旁邊安裝一組“遠(yuǎn)程I/O”然后使用單個(gè)RS-485電纜將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC這可以大大降低布線成本蚣常,最重要的是這里的數(shù)據(jù)傳輸方法是“數(shù)字化”市咽,工業(yè)環(huán)境的干擾對數(shù)據(jù)影響較少。
但Profibus-DP存在許多缺點(diǎn)抵蚊。例如施绎,因?yàn)槲覀兪鞘褂脝胃娎|傳輸數(shù)據(jù),如果它以任何方式發(fā)生故障贞绳,我們將全部丟失來自現(xiàn)場設(shè)施的數(shù)據(jù)谷醉。為了防止這個(gè)問題,一些應(yīng)用將一些主要信號直接連接到PLC并使用Profibus-dp傳輸其余信號使用這種接線配置冈闭,即使數(shù)據(jù)線由于任何原因而斷電俱尼,來自重要設(shè)施的信號不會丟失。這種方法稱為混合式萎攒。
另一種解決方案是利用Profibus-DP作為“冗余”網(wǎng)絡(luò)遇八。在這種方法中我們使用兩根“RS-485”電纜將遠(yuǎn)程I/O連接到PLC。
當(dāng)前的PROFIBUS可分為二種躺酒,分別是大多數(shù)人使用的PROFIBUS DP和用在過程控制的PROFIBUS PA:
- PROFIBUS DP(分布式周邊押蚤,Decentralized Peripherals)用在工廠自動化的應(yīng)用中,可以由中央控制器控制許多的感測器及致動器羹应,也可以利用標(biāo)準(zhǔn)或選用的診斷機(jī)能得知各模塊的狀態(tài)揽碘。
- PROFIBUS PA(過程自動化,Process Automation)應(yīng)用在過程自動化系統(tǒng)中园匹,由過程控制系統(tǒng)監(jiān)控量測設(shè)備控制雳刺,是本質(zhì)安全的通信協(xié)議[2],可適用于防爆區(qū)域(工業(yè)防爆危險(xiǎn)區(qū)分類中的Ex-zone 0及Ex-zone 1)裸违。其物理層(纜線)符合IEC 61158-2掖桦,允許由通信纜線提供電源給現(xiàn)場設(shè)備,即使在有故障時(shí)也可限制電流量供汛,避免制造可能導(dǎo)致爆炸的情形枪汪。因?yàn)槭褂镁W(wǎng)絡(luò)供電,一個(gè)PROFIBUS PA網(wǎng)絡(luò)所能連接的設(shè)備數(shù)量也就受到限制怔昨。PROFIBUS PA的通信速率為31.25 kbit/s雀久。PROFIBUS PA使用的通信協(xié)議和PROFIBUS DP相同,只要有轉(zhuǎn)換設(shè)備就可以和PROFIBUS DP網(wǎng)絡(luò)連接趁舀,由速率較快的PROFIBUS DP作為網(wǎng)絡(luò)主干赖捌,將信號慱遞給控制器。在一些需要同時(shí)處理自動化及過程控制的應(yīng)用中就可以同時(shí)使用PROFIBUS DP及PROFIBUS PA矮烹。