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PROFIBUS—DP现场总线在液压掌握系统中的应用

PROFIBUS—DP现场总线在液压掌握系统中的应用

摘要：介绍了PROFIBUS-DP现场总线的技术特点，争论了在液压掌握系统中承受现场总线的必要性，以及PROFIBUS-DP在液压掌握系统中应用的可行性和优点，并介绍了基于PROFIBUS-DP的金属挤压机液压掌握系统。

关键词：现场总线；PROFIBUS-DP；液压掌握系统

1引言

现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支构造的通信网络。现场总线技术的消灭和进展，使得建构一种全数字、全分散、全开放的掌握系统成为可能，导致了传统掌握系统构造的变革。

现场总线技术仍处在不断的进展中，现在已经消灭了很多种现场总线标准，如PROFIBUS、FF、LonWorks、CAN、HART等。各种现场总线各有其特点，应用场合和前景也各不一样，现在仍没有国际统一的现场总线标准。因此，在选择现场总线时，必需综合考虑各方面的因素，使所选择的现场总线既能满足系统的实际需要，又能够符合技术进展的主流。

PROFIBUS是目前世界上应用最为广泛的现场总线技术之一，是德国国家标准DIN1

9245和欧洲标准EN50170的现场总线标准，并在1999年12月成为国际标准IEC6115

8的一局部。它包括了波特率可达l2JI皿的高速总线豫OFIBUS．DP〔H2〕和用于过程掌握的本安型低速总线PROFIBUS-PA〔H1〕，使其在构造和性能上优越于其他现场总线。与其他现场总线系统相比，PROFIBUS的最大优点是它的普遍性+它广泛应用在加工制造、过程和楼宇自动化等领域，并可同时实现集中掌握、分散掌握和混合掌握3种方式。

PROFIBUS由3个兼容局部组成，即PROFIBUS—DP、PROFIBUS-PA、PROFIBUS．FMS。

PROFIBUS—DP是一种高速低本钱通信，用于设备级掌握系统与分散式I／O的通信。PROFIBUS-PA专用于过程自动化领域。PROFIBUS—FMS则用于车间级监控网络，其中应用最为广泛的是PROFIBUS—DP。

PROFIBUS—DP是一种高速和廉价的通信连接，它为自动掌握系统和设备级分散的I

／O之间进展通信使用特地设计。使用PROFIBUS-DP模块可取代24v或4—20mA的串联式信号传输。直接数据链路映像〔DDLM〕供给的用户接口，使得对数据链路层的存取

变得简洁便利，传输可使用Rs_485传输技术或光纤媒体。将PROFIBUS-DP引人液压掌握系统，可以获得较好的开放性、牢靠性，具有较高的性能价格比。

PROFIBUS—DP的技术特性

协议构造

PROFIBUS-DP的协议构造符合ISO的开放式系统互连模型，只定义了其中的第1层、第2层和用户接口，第3层到第7层未加描述。这种协议构造确保了数据传输的快速和有效。总线存取协议在第2层即现场总线数据链路层实现，包括主站之间的令牌传递方式和主站和从站之间的主从方式。

传输技术

PROFIBUS—DP可以承受RS-485或光纤传输技术。当系统运行在电磁干扰很大的环境时使用光纤传输。

RS-485传输技术的根本特征为：

网络拓扑：线性总线，两端带有有源的总线终端电阻。传输速率：从9．6Kbps到12Mbps。

传输介质：带屏蔽的双绞电缆，在抗干扰要求不高时也可取消屏蔽。插头连接：承受9针D型插头。

站点数：每网段最多32个站，使用中继器可多达127个站。

系统的配置

PROFIBUS—DP允许构成单主站或多主站系统。系统配置的描述包括：站数、站地址、输入／输出地址、输入／输出数据格式、诊断信息格式以及所使用的总线参数。每个PROFIBUS—DP系统可包括以下3种不同类型的设备：

一类DP主站〔DPM1〕：一类DP主站是中心掌握器，在预定的信息周期内与DP从站交换数据，典型的DPM1如PLC或PC。

二类DP主站〔DPM2〕：二类DP主站是编程器、组态设备或操作面板，在DP系统组态操作时作用，完成系统操作和监视目的。

DP从站：DP从站是进展输入和输出信息采集和发送的外围设备〔L／O设备、驱动器、HMI、阀门等〕。使用PROFIBUS系统，在系统起动之前先要对系统及各站点进展配置和参数化工作。使用基于GSD的组态工具可将不同厂商的设备集成在一个总线系统中GSD文件是一个用于识别不同PROFIBUS设备的文本文件，它使得DP／PA设备可以被各种组态工具所识别，这也是PROFIBUS开放性的一种表达。

基于PROFIBUS的液压掌握系统

基于PRolⅢIUS-DP的液压掌