PROFIBUS總線網(wǎng)絡(luò)作用
發(fā)布于2022-10-26 16:07
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標(biāo)簽:PROFIBUS
在PROFIBUS現(xiàn)場總線中,PROFIBUS-DP的應(yīng)用最廣。DP協(xié)議主要用于PLC與分布式I/O和現(xiàn)場設(shè)備的高速數(shù)據(jù)通信。典型的DP配置是單主站結(jié)構(gòu),也可以是多主站結(jié)構(gòu)。
DP的功能經(jīng)過擴(kuò)展,一共有3個版本DP-V0、DP-V1和DP-V2。有的用戶手冊將DP-V1 稱為DPV1。
1. DP-VO的基本功能
(1)總線訪問方法
各主站之間為令牌傳送,主站與從站之間為主-從循環(huán)傳送,支持單主站或多主站系統(tǒng),總線上最多126個站。可以采用點(diǎn)對點(diǎn)用戶數(shù)據(jù)通信、廣播方式和循環(huán)主-從用戶數(shù)據(jù)通信。
(2)循環(huán)數(shù)據(jù)交換
DP-V0可以實現(xiàn)中央控制器(PLC、PC或過程控制系統(tǒng))與分布式現(xiàn)場設(shè)備(從站,例如遠(yuǎn)程I/O、閥門、變送器和變頻器等)之間的快速循環(huán)數(shù)據(jù)交換,主站發(fā)出請求報文,從站收到后返回響應(yīng)報文。每個從站最多可以傳送224B的輸入或輸出。
(3)診斷功能
能對站級、模塊級、通道級這3級故障進(jìn)行診斷和快速定位。
(4)保護(hù)功能
DP 主站用監(jiān)控定時器監(jiān)視與從站的通信,對每個從站都設(shè)置有獨(dú)立的監(jiān)控定時器。在規(guī)定的監(jiān)視時間間隔內(nèi),如果沒有執(zhí)行用戶數(shù)據(jù)傳送,監(jiān)控定時器將會超時,通知用戶程序進(jìn)行處理。DP從站用監(jiān)控定時器檢測與主站的數(shù)據(jù)傳輸,如果在設(shè)置的時間內(nèi)沒有完成數(shù)據(jù)通信,從站自動地將輸出切換到故障安全狀態(tài)。
(5)網(wǎng)絡(luò)的組態(tài)功能與控制功能
通過網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)下列功能動態(tài)激活或關(guān)閉 DP 從站,對1類 DP 主站進(jìn)行組態(tài),可以設(shè)置站點(diǎn)的數(shù)目、DP從站的地址、輸入/輸出數(shù)據(jù)的格式、診斷報文的格式等,以及檢查DP 從站的組態(tài)??刂泼羁梢酝瑫r發(fā)送給所有的從站或部分從站。
(6)同步與凍結(jié)功能
主站可以發(fā)送命令給一個從站或同時發(fā)送給一組從站。接收到主站的同步命令后,從站進(jìn)入同步模式。這些從站的輸出被保持在當(dāng)前狀態(tài)。在這之后的用戶數(shù)據(jù)傳輸中,輸出數(shù)據(jù)存儲在從站,但是它的輸出狀態(tài)保持不變。需要用UNSYNC命令來解除同步模式。
凍結(jié)(FREEZE)命令使指定的從站組進(jìn)入凍結(jié)模式,即將各從站的輸入數(shù)據(jù)凍結(jié)在當(dāng)前狀態(tài),直到主站發(fā)送下一個凍結(jié)命令時才刷新。需要用UNFREEZE命令來解除凍結(jié)模式。
(7)DPM1和組態(tài)設(shè)備之間的循環(huán)數(shù)據(jù)傳輸
PROFIBUS-DP允許DPM1(1類DP主站)和DPM2(2類DP主站)之間的數(shù)據(jù)交換。該功能使組態(tài)和診斷設(shè)備可以通過總線對系統(tǒng)進(jìn)行組態(tài),改變DPM1的操作方式,動態(tài)地允許或禁止DPM1與某些從站之間交換數(shù)據(jù)。
2. DP-V1的擴(kuò)展功能
(1)非等時數(shù)據(jù)交換
除了DP-V0的功能外,DP-V1最主要的特征是具有主站與從站之間的非等時數(shù)據(jù)交換功能,可以用它來進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、診斷和報警處理。它與循環(huán)數(shù)據(jù)交換是并行執(zhí)行的,但是優(yōu)先級較低。
(2)擴(kuò)展的診斷功能
DP從站通過診斷報文將突發(fā)事件(報警信息)傳送給主站,主站收到后發(fā)送確認(rèn)報文給從站。從站收到后才能發(fā)送新的報警信息,這樣可以防止多次重復(fù)發(fā)送同一報警報文。狀態(tài)報文由從站發(fā)送給主站,不需要主站確認(rèn)。
3. DP-V2的主要擴(kuò)展功能
(1)從站與從站之間的通信
從站之間的直接數(shù)據(jù)交換(DX)通信采用廣播式通信方式,從站作為生產(chǎn)者(Publisher),可以不經(jīng)過主站直接將信息發(fā)送給作為消費(fèi)者(Subscribers)的從站。這樣從站可以直接讀取別的從站的數(shù)據(jù)。
(2)等時同步模式
同步(Isochronous)功能可以實現(xiàn)主站與從站中的時鐘同步,而與總線負(fù)載無關(guān)。此功能可以實現(xiàn)高精度定位處理,其時鐘誤差小于1us。通過全局控制(Global control)廣播報文,使所有有關(guān)的設(shè)備循環(huán)與總線主循環(huán)同步。
(3)時鐘控制與時間標(biāo)記
通過用于時鐘同步的新的連接MS3,實時時間(Real Time)主站將時間標(biāo)記(Time Stamp)發(fā)送給所有的從站,將從站的時鐘同步到系統(tǒng)時間,誤差小于1ms。在有大量主站的網(wǎng)絡(luò)中,利用這一功能可以實現(xiàn)高精度的事件跟蹤,和實現(xiàn)事件順序記錄。