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應(yīng)用設(shè)計

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現(xiàn)場總線PROFIBUS系統(tǒng)集成與產(chǎn)品開發(fā)(1)

現(xiàn)場總線PROFIBUS系統(tǒng)集成與產(chǎn)品開發(fā)(1)

2005/6/23 11:03:00
統(tǒng)集成 (一)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu) 5、-PA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) (二)非標通信設(shè)備及不同標準總線設(shè)備與PROFIBUS連接 (三)現(xiàn)場安裝及系統(tǒng)可靠性 關(guān)于產(chǎn)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(guān)于系統(tǒng)集成(一) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 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(jié)構(gòu) (1)段、中繼、站點 (2)分支及樹形結(jié)構(gòu) (3)光纖網(wǎng) 5、-PA網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 關(guān)于系統(tǒng)集成(一)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)角度對系統(tǒng)集成分類 1、單主站的系統(tǒng)   根據(jù)PROFIBUS技術(shù)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(nèi) (Token Hold Time)對總線有控制權(quán),從站只是響應(yīng)主站的請求,它們對總線沒有控制權(quán) 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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)訪問,如數(shù)據(jù)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(qū)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(shù)據(jù)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(qū)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(xiàn)場現(xiàn)場設(shè)備:即帶PROFIBUS接口的現(xiàn)場設(shè)備,可由主站在線完成系統(tǒng)配置、參數(shù)修改、數(shù)據(jù)交換等功能。至于那些參數(shù)可進行通信及參數(shù)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(gòu)成應(yīng)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(wǎng)卡做PROFIBUS一類主站: 網(wǎng)卡:如CP511;CP5613……. 配置/驅(qū)動軟件:COM PROFIBUS、SIMATIC NET 控制軟件:WinAC、WinCC……. 從站提供:GSD文件
關(guān)于其他公司PLC或網(wǎng)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(guān)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(shù)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(fù)雜的GSD文件結(jié)構(gòu)、少數(shù)配置軟件不支持用戶參數(shù)化功能…….. 4、使用多家第三方的產(chǎn)品互連的建議: ① 西門子主站+(經(jīng)測試認證的)第三方從站:比較有把握; ② 其他:建議在下現(xiàn)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(wǎng)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(jié)構(gòu) 帶HMI的單主系統(tǒng)構(gòu)成應(yīng)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(shù):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(yīng)用層:定義信息規(guī)范FMS 西門子PLC多主系統(tǒng)產(chǎn)品:兩種 ① FMS ② S7 FUNCTION PROFIBUS 協(xié)議結(jié)構(gòu)
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)
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