PROFIBUS总线 控制系统配置

第三章PROFIBUS现场总线*3.3Profibus控制系统的配置Profibus网络的硬件由主站、从站、网络部件和网络工具等组成。主站分为1类主站（DMP1）和2类主站（DMP2）。 1类主站(DMP1)是中央控制器，完成总线通信控制、管理及周期性数据访问。无论Profibus的网络采用何种结构，1类主站都是系统必须的。比较典型的DMP1有PLC、PC、支持主站功能的各种通信处理器模块等设备。 2类主站(DMP2)完成非周期性数据访问，如数据读写、系统配置、故障诊断及管理组态数据等，它可以与1类主站进行通信，也可以与从站进行输入/输出数据的通信，并为从站分配新的地址。 DMP2主要是在工程设计、系统组态或操作设备时使用，比较典型的包括编程设备、触摸屏和操作面板。 从站：Profibus从站是对数据和控制信号进行输入/输出的设备。从站在主站的控制下，进行现场输入信号的采集与控制信号的输出。 从站的设备可以是PLC一类的控制器，也可以是不具有程序存储和程序执行功能的分散式I/O设备，还可以是如SITRANS现场仪表、MicroMaster变频器等具有总线接口的只能现场设备。SITRANSRD200应用：油库；泵交替控制；本地或远程显示物位、温度、流量、压力和称重仪表值；借助RD软件进行计算机监控和数据 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 。网络部件：网络部件包括通信介质（例如光缆、电缆等）、总线连接器（例如中继器、RS-485总线连接器等），以及用于连接串行通信、以太网、传感器/执行器接口、电气安装总线等网络系统的网络转换器。网络工具：包括Profibus网络配置、诊断的软件和硬件，用于网络的安装和调试。单主站结构*多主站结构*3.混合系统的构建 1）DP与PA的连接 2）DP与FMS的混合*3.3.2DP设备类型1.DP主站（1类）1类DP主站循环地与DP从站交换用户数据：PLC、PC或可以做1类主站使用的控制器。它使用如下的 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 功能执行通信任务。(l)Set_Prm和Chk_Cfg在启动、重启动和数据传输阶段，DP主站使用这些功能发送参数集给DP从站。它发送所有参数，而不管它们是不是对整个总线普遍适用或是不是对某些特别重要。对个别DP从站而言，其输人和输出数据的字节数在组态期间进行定义。(2)Data一Exchange此功能循环地与指定给它的DP从站进行输人/输出数据交换。 3.4Profibus-DP控制系统 3.通信 1)点对点(用户数据传输)或广播(控制指令)。 2)循环主-从用户数据传输和非循环主-主数据传输。 DPM1和DP从站之间的数据传输分为3个阶段: 参数设定、组态配置、数据交换。*(8)通信1)点对点(用户数据传输)或广播(控制指令)。2)循环主-从用户数据传输和非循环主-主数据传输。用户数据在DPM1和有关DP从站之间的传输由DPM1按照确定的递归顺序自动执行，在对总体系统进行配置时，用户对从站与DPM1的关系下定义并确定哪些DP从站被纳入信息交换的循环周期,哪些被排除在外。DPM1和DP从站之间的数据传输分为3个阶段:参数设定、组态配置、数据交换。除主-从功能外，PROFIBUS-DP允许主-主之间的数据通信，如下表所示。这些功能可使配置和诊断设备通过总线对系统进行配置组态。除加载和卸载功能外，主站之间的数据交换通过改变DPM1的操作状态对DPM1与各个DP从站间的数据交换进行动态的便能或禁止。 4、运行模式 1)运行:输入和输出数据的循环传输。DPM1由DP从站读取输入信息并向DP从站写入输出信息。 2)清除:DPM1读取DP从站的输入信息，并使输出信息保持为故障-安全状态。 3)停止:只能进行主-主数据传输，DPM1和DP从站之间没有数据传输。*(7)运行模式PROFIBUS-DP 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 包括了对系统行为的详细描述以保证设备的互换性，系统行为主要取决于DPM1的操作状态，这些状态由本地或总体的配置设备所控制，主要有以T3种状态:1)运行:输人和输出数据的循环传输。DPMl由DP从站读取输人信息并向DP从站写人输出信息。2)清除:DPMl读取DP从站的输人信息，并使输出信息保持为故障-安全状态。3)停止:只能进行主-主数据传输，DPMl和DP从站之间没有数据传输。DPMl设备在一个预先设定的时间间隔内以有选择的广播方式，将其状态发送到每一个DP的有关从站。如果在数据传输阶段中发生错误，系统将作出反应。 5.同步和锁定模式 1)控制指令允许输入和输出的同步。 2)同步模式:输出同步。 3)锁定模式:输入同步。* 6.保护机制 为了防止系统出现数据传输出错或传输设备发生故障，保证系统的可靠运行，DP的主站和从站中都带有时间监控器，监视的间隔时间在系统组态的时可确定 1)DP主站使用控制定时器对用户数据传输监视。 2)DP从站带看门狗定时器。* 7.诊断功能 经过扩展的Profibus-DP诊断功能是对故障进行快速定位，诊断信息在总线上传输并有主站采集。1)站诊断信息。表示本站设备的一般运行状态，如温度过高、压力过低。2)模块诊断信息。表示设备中相关模块的信息，如输入、输出模块故障。3）通道诊断信息。表示一个单独输入位或输出位的故障，如输出通道1短路。* 3.4.2GSD文件 PROFlBUS设备具有不同的性能特点，为达到PROFIBUS简单的即插即用配置．PROFIBUS设备的特性均在电子设备数据库文件(GSD)中具体说明。 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 化的GSD数据将通信扩大到操作员控制级。使用基于GSD的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中．既简单又是对用户友好的。* 2GSD文件的组成 GSD文件可以分为三个部分： 1、一般规范。这部分包括生产厂商和设备的名称，硬件和软件的版本状况，支持的波特率一可能的监视时间问隔以及总线插头的信号分配；*2、与DP主站有关的规范。这部分包括只运用于DP主站的各项参数(如连接从站的最多台数或上装和下装能力)。这一部分对从站没有规定；3、与DP从站有关的规范。这部分包括与从站有关的一切规范(如输入／输出通道的数量和类型、中断测试的规范以及输入／输出数据一致性的信息)。*2.初始化阶段，重启动和用户数据通信 DP主站检查DP从站是否在总线上 DP主站通过请求从站的诊断数据来检查DP从站的准备情况 DP主站定义DP从站的参数并组态此从站 DP主站循环地与DP从站交换用户数据*2·初始化阶段，重启动和用户数据通信在DP主站可以与从站设备交换用户数据之前，DP主站必须定义DP从站的参数并组态此从站。为此，DP主站首先检查DP从站是否在总线上。如果是，则DP主站通过请求从站的诊断数据来检查DP从站的准备情况。当DP从站 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 它已准备好参数定义时，则DP主站装载参数集和组态数据。DP主站再请求从站的诊断数据以查明从站是否准备就绪。只有在这些工作完成后，DP主站才开始循环地与DP从站交换用户数据。DP从站初始化阶段的主要顺序如图所示。(1)参数数据(Set_Prm)参数集包括预定给DP从站的重要的本地和全局参数、特征和功能。为了规定和组态从站参数，通常使用装有组态工具的DP主站来进行。使用直接组态方法，则需填写由组态软件的图形用户接口提供的对话框。使用间接组态方法，则要用组态工具存取当前的参数和有关DP从站的GSD数据(GerateStammDaten，设备数据库)。参数报文的结构包括EN50170标准规定的部分，必要时还包括DP从站和制造商特指的部分。参数报文的长度不能DP从站初始化* (1)参数数据(Set_Prm):参数集包括预定给DP从站的重要的本地和全局参数、特征和功能。 StationStatus:与从站有关的功能和设定 Watchdog:(定时监视器，“看门狗”)检查DP主站的故障 Ident_Number:DP从站的标识号,由PNO在认证时规定的DP从站的标识号放在此设备的主要文件中。 Group一Ident:将DP从站分组组合，以便使用Sync和Freeze控制命令。 User_Prm_Data:DP从站参数数据(User_Prm_Data)为DP从站规定了有关应用数据。*(1)参数数据(Set_Prm)参数集包括预定给DP从站的重要的本地和全局参数、特征和功能。为了规定和组态从站参数，通常使用装有组态工具的DP主站来进行。使用直接组态方法，则需填写由组态软件的图形用户接口提供的对话框。使用间接组态方法，则要用组态工具存取当前的参数和有关DP从站的GSD数据(GerateStammDaten，设备数据库)。参数报文的结构包括EN50170标准规定的部分，必要时还包括DP从站和制造商特指的部分。参数报文的长度不能超过244个字节。以下列出了最重要的参数报文的内容。 ：StationStatus包括与从站有关的功能和设定。例如，它规定定时监视器(Watchdog)是否要被激活。它还规定了启用不启用由其他DP主站存取此DP从站，如果在组态时规定有，那么Sync或Freeze控制命令是否与此从站一道被使用。 Watchdog：Watchdog(定时监视器，“看门狗”)检查DP主站的故障。如果定时监视器被启用，且DP从站检查出DP主站有故障，则本地输出数据被删除或迸人规定的安全状态(替代值被传送给输出)。在总线上运行的一个DP从站，可以带定时监视器也可以不带。根据总线配置和所选用的传输速率，组态工具建议此总线配置可以使用的定时监视器的时间。请参阅“总线参数”。 Ident_Number:DP从站的标识号(Ident_Number)是由PNO在认证时规定的DP从站的标识号放在此设备的主要文件中。只有当参数报文中的标识号与此DP从站本身的标识号一致时，此DP从站才接收此参数报文。这样就防止了偶尔出现的从站设备的错误参数定义。 Group一Idenl:Group一ldent可将DP从站分组组合，以便使用Sync和Freeze控制命令。最多可允许组成8组。 User_Prm_Data:DP从站参数数据(User_Prrn_Data)为DP从站规定了有关应用数据。例如，这可能包括默认设定或控制器参数。 （2）组态数据(Chk_Cfg) 在组态数据报文中，DP主站发送标识符格式给DP从站，这些标识符格式告知DP从站要被交换的输人/输出区域的范围和结构。 这些区域(也称"模块")是按DP主站和DP从站约定的字节或字结构(标识符格式)形式定义的。标识符格式允许指定输人或输出区域，或各模块的输人和输出区域。*(2)组态数据(Chk_Cfg)在组态数据报文中，DP主站发送标识符格式给DP从站，这些标识符格式告知DP从站要被交换的输人/输出区域的范围和结构。这些区域(也称"模块")是按DP主站和DP从站约定的字节或字结构(标识符格式)形式定义的。标识符格式允许指定输人或输出区域，或各模块的输人和输出区域。这些数据区域的大小最多可以有16个字节/字。当定义组态报文时，必须依据DP从站设备类型考虑下列特性:DP从站有固定的输人和输出区域。依据配置，DP从站有动态的输人/输出区域。DP从站的输人/输出区域由此DP从站及其制造商特指的标识符格式来规定。那些包括连续的信息而又不能按字节或字结构安排的输人和输出数据区域被称为”连续的"数据。例如，它们包含用于闭环控制器的参数区域或用于驱动控制的参数集。使用特殊的标识符格式(与DP从站和制造商有关的)可以规定最多64个字节/字的输人和输出数据区域(模块)。DP从站可使用的输人、输出域(模块)存放在设备数据库文件(GSD文件)中。在组态此DP从站时它们将由组态工具推荐给用户。 （3）诊断数据(Slave_Diag) 在启动阶段，DP主站使用请求诊断数据来检查DP从站是否存在和是否准备就绪接收参数信息。由DP从站提交的诊断数据包括符合EN50170标准的诊断部分。还包括此DP从站专用的诊断信息。 DP从站发送诊断信息告知DP主站它的运行状态以及发生出错事件时出错的原因。*(3)诊断数据(Slave_Diag)在启动阶段，DP主站使用请求诊断数据来检查DP从站是否存在和是否准备就绪接收参数信息。由DP从站提交的诊断数据包括符合EN50170标准的诊断部分。如果有的话，还包括此DP从站专用的诊断信息。DP从站发送诊断信息告知DP主站它的运行状态以及发生出错事件时出错的原因。DP从站可以使用第2层中“high一Prio”(高优先权)的Data_Exchange响应报文发送一个本地诊断中断给DP主站的第2层，在响应时DP主站请求评估此诊断数据。如果不存在当前的诊断申断，则Data_Exchange响应报文具有“Low_Priority"(低优先权)标识符。然而，即使没有诊断中断的特殊报告存在时，DP主站也随时可以请求DP从站的诊断数据。 （4）用户数据(Data_Exchange) DP从站检查从DP主站接收到的参数和组态信息，如果没有错误而且允许由DP主站请求的设定，则DP从站发送诊断数据报告它已为循环地交换用户数据准备就绪：DP主站与DP从站交换所组态的用户数据。 DP从站只对由定义它的参数并组态它的l类DP主站发来的Data_Exchange请求帧报文作出反应。其他的用户数据报文均被此DP从站拒绝。*(4)用户数据(Data_Exchange)DP从站检查从DP主站接收到的参数和组态信息，如果没有错误而且允许由DP主站请求的设定，则DP从站发送诊断数据报告它已为循环地交换用户数据准备就绪。从此时起，DP主站与DP从站交换所组态的用户数据。在交换用户数据期间，DP从站只对由定义它的参数并组态它的l类DP主站发来的Data_Exchange请求帧报文作出反应。其他的用户数据报文均被此DP从站拒绝。这就是说，只传输有用的数据。*DP主站与DP从站循环交换用户数据如图所示。*DP从站报告当前的诊断中断如图6-15所示。在图6-15中，DP从站可以使用将应答时的报文服务级别从“Low_Priority"(低优先权)改变为"High一priority"(高优先权)来告知DP主站它当前的诊断中断或现有的状态信息。然后，DP主站在诊断报文中作出一个由DP从站发来的实际诊断或状态信息请求。在获取诊断数据之后，DP从站和DP主站返回到交换用户数据状态。使用请求/响应报文，朋主站与DF从站可以双向交换最多244个字节的用户数据。****3.3.2DP设备类型1.DP主站（1类）1类DP主站循环地与DP从站交换用户数据：PLC、PC或可以做1类主站使用的控制器。它使用如下的协议功能执行通信任务。(l)Set_Prm和Chk_Cfg在启动、重启动和数据传输阶段，DP主站使用这些功能发送参数集给DP从站。它发送所有参数，而不管它们是不是对整个总线普遍适用或是不是对某些特别重要。对个别DP从站而言，其输人和输出数据的字节数在组态期间进行定义。(2)Data一Exchange此功能循环地与指定给它的DP从站进行输人/输出数据交换。*(8)通信1)点对点(用户数据传输)或广播(控制指令)。2)循环主-从用户数据传输和非循环主-主数据传输。用户数据在DPM1和有关DP从站之间的传输由DPM1按照确定的递归顺序自动执行，在对总体系统进行配置时，用户对从站与DPM1的关系下定义并确定哪些DP从站被纳入信息交换的循环周期,哪些被排除在外。DPM1和DP从站之间的数据传输分为3个阶段:参数设定、组态配置、数据交换。除主-从功能外，PROFIBUS-DP允许主-主之间的数据通信，如下表所示。这些功能可使配置和诊断设备通过总线对系统进行配置组态。除加载和卸载功能外，主站之间的数据交换通过改变DPM1的操作状态对DPM1与各个DP从站间的数据交换进行动态的便能或禁止。*(7)运行模式PROFIBUS-DP规范包括了对系统行为的详细描述以保证设备的互换性，系统行为主要取决于DPM1的操作状态，这些状态由本地或总体的配置设备所控制，主要有以T3种状态:1)运行:输人和输出数据的循环传输。DPMl由DP从站读取输人信息并向DP从站写人输出信息。2)清除:DPMl读取DP从站的输人信息，并使输出信息保持为故障-安全状态。3)停止:只能进行主-主数据传输，DPMl和DP从站之间没有数据传输。DPMl设备在一个预先设定的时间间隔内以有选择的广播方式，将其状态发送到每一个DP的有关从站。如果在数据传输阶段中发生错误，系统将作出反应。*******2·初始化阶段，重启动和用户数据通信在DP主站可以与从站设备交换用户数据之前，DP主站必须定义DP从站的参数并组态此从站。为此，DP主站首先检查DP从站是否在总线上。如果是，则DP主站通过请求从站的诊断数据来检查DP从站的准备情况。当DP从站报告它已准备好参数定义时，则DP主站装载参数集和组态数据。DP主站再请求从站的诊断数据以查明从站是否准备就绪。只有在这些工作完成后，DP主站才开始循环地与DP从站交换用户数据。DP从站初始化阶段的主要顺序如图所示。(1)参数数据(Set_Prm)参数集包括预定给DP从站的重要的本地和全局参数、特征和功能。为了规定和组态从站参数，通常使用装有组态工具的DP主站来进行。使用直接组态方法，则需填写由组态软件的图形用户接口提供的对话框。使用间接组态方法，则要用组态工具存取当前的参数和有关DP从站的GSD数据(GerateStammDaten，设备数据库)。参数报文的结构包括EN50170标准规定的部分，必要时还包括DP从站和制造商特指的部分。参数报文的长度不能**(1)参数数据(Set_Prm)参数集包括预定给DP从站的重要的本地和全局参数、特征和功能。为了规定和组态从站参数，通常使用装有组态工具的DP主站来进行。使用直接组态方法，则需填写由组态软件的图形用户接口提供的对话框。使用间接组态方法，则要用组态工具存取当前的参数和有关DP从站的GSD数据(GerateStammDaten，设备数据库)。参数报文的结构包括EN50170标准规定的部分，必要时还包括DP从站和制造商特指的部分。参数报文的长度不能超过244个字节。以下列出了最重要的参数报文的内容。 ：StationStatus包括与从站有关的功能和设定。例如，它规定定时监视器(Watchdog)是否要被激活。它还规定了启用不启用由其他DP主站存取此DP从站，如果在组态时规定有，那么Sync或Freeze控制命令是否与此从站一道被使用。 Watchdog：Watchdog(定时监视器，“看门狗”)检查DP主站的故障。如果定时监视器被启用，且DP从站检查出DP主站有故障，则本地输出数据被删除或迸人规定的安全状态(替代值被传送给输出)。在总线上运行的一个DP从站，可以带定时监视器也可以不带。根据总线配置和所选用的传输速率，组态工具建议此总线配置可以使用的定时监视器的时间。请参阅“总线参数”。 Ident_Number:DP从站的标识号(Ident_Number)是由PNO在认证时规定的DP从站的标识号放在此设备的主要文件中。只有当参数报文中的标识号与此DP从站本身的标识号一致时，此DP从站才接收此参数报文。这样就防止了偶尔出现的从站设备的错误参数定义。 Group一Idenl:Group一ldent可将DP从站分组组合，以便使用Sync和Freeze控制命令。最多可允许组成8组。 User_Prm_Data:DP从站参数数据(User_Prrn_Data)为DP从站规定了有关应用数据。例如，这可能包括默认设定或控制器参数。*(2)组态数据(Chk_Cfg)在组态数据报文中，DP主站发送标识符格式给DP从站，这些标识符格式告知DP从站要被交换的输人/输出区域的范围和结构。这些区域(也称"模块")是按DP主站和DP从站约定的字节或字结构(标识符格式)形式定义的。标识符格式允许指定输人或输出区域，或各模块的输人和输出区域。这些数据区域的大小最多可以有16个字节/字。当定义组态报文时，必须依据DP从站设备类型考虑下列特性:DP从站有固定的输人和输出区域。依据配置，DP从站有动态的输人/输出区域。DP从站的输人/输出区域由此DP从站及其制造商特指的标识符格式来规定。那些包括连续的信息而又不能按字节或字结构安排的输人和输出数据区域被称为”连续的"数据。例如，它们包含用于闭环控制器的参数区域或用于驱动控制的参数集。使用特殊的标识符格式(与DP从站和制造商有关的)可以规定最多64个字节/字的输人和输出数据区域(模块)。DP从站可使用的输人、输出域(模块)存放在设备数据库文件(GSD文件)中。在组态此DP从站时它们将由组态工具推荐给用户。*(3)诊断数据(Slave_Diag)在启动阶段，DP主站使用请求诊断数据来检查DP从站是否存在和是否准备就绪接收参数信息。由DP从站提交的诊断数据包括符合EN50170标准的诊断部分。如果有的话，还包括此DP从站专用的诊断信息。DP从站发送诊断信息告知DP主站它的运行状态以及发生出错事件时出错的原因。DP从站可以使用第2层中“high一Prio”(高优先权)的Data_Exchange响应报文发送一个本地诊断中断给DP主站的第2层，在响应时DP主站请求评估此诊断数据。如果不存在当前的诊断申断，则Data_Exchange响应报文具有“Low_Priority"(低优先权)标识符。然而，即使没有诊断中断的特殊报告存在时，DP主站也随时可以请求DP从站的诊断数据。*(4)用户数据(Data_Exchange)DP从站检查从DP主站接收到的参数和组态信息，如果没有错误而且允许由DP主站请求的设定，则DP从站发送诊断数据报告它已为循环地交换用户数据准备就绪。从此时起，DP主站与DP从站交换所组态的用户数据。在交换用户数据期间，DP从站只对由定义它的参数并组态它的l类DP主站发来的Data_Exchange请求帧报文作出反应。其他的用户数据报文均被此DP从站拒绝。这就是说，只传输有用的数据。*DP主站与DP从站循环交换用户数据如图所示。*DP从站报告当前的诊断中断如图6-15所示。在图6-15中，DP从站可以使用将应答时的报文服务级别从“Low_Priority"(低优先权)改变为"High一priority"(高优先权)来告知DP主站它当前的诊断中断或现有的状态信息。然后，DP主站在诊断报文中作出一个由DP从站发来的实际诊断或状态信息请求。在获取诊断数据之后，DP从站和DP主站返回到交换用户数据状态。使用请求/响应报文，朋主站与DF从站可以双向交换最多244个字节的用户数据。