Profibus-DP总线科普

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2021年5月31日 11:24

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Profibus-DP总线科普的图1

Profibus总线是第一个国际开放性独立生产商的标准现场总线，它即可以用于高速并且对于时间苛求的数据传输，也可以用于大范围的复杂通信场合。应用领域包括冶金行业、制造业、过程控制和楼宇自动化等（依照EN 50170）。

Profibus有三个版本：Profibus FMS, Profibus PA 和 Profibus DP。

Profibus-FMS (Fieldbus Message Specification) 适用于现场区域里面向对象的数据交换。

Profibus-PA (Process automation)适用于Profibus的过程自动化，将自动化系统和过程控制系统与压力、湿度和流量、液位变送器等现场设备连接起来，可用于本安或非本安区域。

Profibus-DP(decentral peripherie)用于楼宇和制造自动化现场快速数据交换。特别适用于可编程控制器与现场级分散的I/O设备之间的通信。

架构

Profibus系统由一个或多个主控和一个或多个受控组成。经过总线线缆和总线插头连接。总线区段最多有32个现场设备组成。如果需要连更多设备，通过中继器（信号发大器）能连至更多的总线区段。在每个总线区段末端必须要有一个终端电阻器。

若干受控可被一个主控操作，受控数量依赖于主控内存架构。Profibus系统最大配置可达126站点。控制系统的连接模块或PC接口卡通常可用来实现主控功能。典型的受控设备是传感器、驱动器、换能器或显示单元。在Profibus系统中格鲁克编码器是作为受控单元。

Profibus-DP总线科普的图2

基本原理

利用软件配置工具，生成一个数据库，其含有网络结构必要的配置和参数数据. 当Profibus系统通电时，主控访问此数据库并传送配置数据到适当的用户。当此数据被个人用户接收并储存后，系统切换到数据交换模式。Profibus按照带令牌传递的主、从原则方式运行。主控管理控制总线流量。主、从站之间输入数据的请求和输出数据记录操作是循环执行的。如有数个主控存在，通过交换令牌来管制访问权。

Profibus-DP总线科普的图3

特性

有Profibus接口的格鲁克编码器在Profibus上作为受控单元运行。通过使用GSD文件（电子数据单表electronic data sheet）可进行简洁易了的配置操作。在开始配置时，设备地址（用来准确区分编码器）和设备类被确定。

Profibus-DP总线科普的图4

编码器类

专业总线用户组织The professional bus user organization (PNO)描述了强制性编码器描述集，命名为class 1和class 2。旋转绝对型编码器 class 1不可以被参数化。旋转绝对型编码器class 2 可以被参数化。另外，格鲁克旋转编码器可提供附加的功能（如:速度输出），在进行配置时，可以进行选择使用。

Profibus-DP总线科普的图5

设计工具

设备类的选择同样决定了输入输出数据的长度。当选择完设备类后，适当的参数（如：精度，转动方向，软件限位开关，等）被存到数据库中，当系统启动时，被传送至旋转编码器。可从旋转编码器中读取数据（如：位置量）或者向编码器写入数据（如：预设值）。配置时确定输入输出地址，波特率同样可被确定，波特率会被旋转编码器自动侦测到。此系统无需更多的调整。

Profibus-DP总线科普的图6

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