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Profibus

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PROFIBUS
つう協定きょうてい資料しりょう
あみ種類しゅるい設備せつびもうほどじょひかえせい
物理ぶつりかいしつそうしぼせんひかり
あみひらけなぐ匯流はい(Bus)
設備せつびじょう方式ほうしきゆびばちひらきせきある使用しようかたたい/軟體
管理かんり機構きこうPROFIBUS & PROFINET International (PI)
あみwww.profibus.com
PROFIBUSてき接頭せっとう

PROFIBUSいちようざい自動じどう技術ぎじゅつてき現場げんばそうせん標準ひょうじゅんざい1987ねんゆかりとくこく西にし门子公司こうしとうじゅう四家公司及五個研究機構所推動[1],PROFIBUSほどじょそうせんもうPROcess FIeld BUSてき簡稱[2]。PROFIBUSようざい工業こうぎょうおつたいもうてきPROFINET二種不同的通訊協定。

起源きげん[编辑]

PROFIBUSてき歷史れきしおいさかのぼいた1987ねん聯邦れんぽうとくこく開始かいしてきいち合作がっさくけい劃,此計劃有じゅう四家公司及五個研究機構參與,目標もくひょうよう推動一種串列現場總線,滿足まんぞく現場げんば設備せつびかいめんてき基本きほん需求。ためりょう這個目的もくてき參與さんよてき成員せいいん同意どうい支持しじゆうせき工廠こうしょう生產せいさん及程じょ自動じどうてき共通きょうつう技術ぎじゅつ研究けんきゅう[1]

PROFIBUSちゅう最早もはや提出ていしゅつてきPROFIBUS FMS(FMS代表だいひょうField bus Message Specification)[3]一個複雜的通訊協定,ため要求ようきゅうげん苛的通信つうしん任務にんむしょ設計せっけい適用てきようざい车间级通用つうようせいどおり信任しんにん[4]後來こうらいざい1993ねん提出ていしゅつりょう構較簡單かんたん速度そくど也提のぼり許多きょたてきPROFIBUS DP(DP代表だいひょうDecentralized Peripherals)。PROFIBUS FMSようざいPROFIBUSぬし站之あいだてき確定かくていせいどおり訊。PROFIBUS DP主要しゅようようざいPROFIBUSぬし站和其遠はししたがえ站之あいだてき確定かくていせいどおり訊,ただし允許いんきょぬし站及ぬし站之あいだてきどおり訊。

目前もくぜんてきPROFIBUS可分かぶんためしゅ分別ふんべつだい多數たすうじん使用しようてきPROFIBUS DPようざい过程ひかえせいてきPROFIBUS PA:

  • PROFIBUS DP分散ぶんさんしきしゅうあたり,Decentralized Peripherals)ようざい工廠こうしょう自動じどうてき應用おうようちゅう以由中央ちゅうおうひかえせいひかえせい許多きょたてきかんはかうつわ及致どう,也可以利用りよう標準ひょうじゅんあるせんようてき診斷しんだん機能きのう得知とくちかくぐみてき狀態じょうたい
  • PROFIBUS PA(过程自動じどう,Process Automation)應用おうようざい過程かてい自動じどう系統けいとうちゅうゆかり过程ひかえせい系統けいとうかんひかえりょうはか設備せつびひかえせい本質ほんしつ安全あんぜんまとどおり協定きょうてい[2]適用てきよう於防ばく區域くいきこう业防ばく危险区分くぶん类中てきEx-zone 0及Ex-zone 1)。其物理ぶつりそうともづなせん符合ふごうIEC 61158-2,允許いんきょよしどおり訊纜せん提供ていきょう電源でんげんきゅう現場げんば設備せつびそく使つかいざいゆう故障こしょう也可げんせい電流でんりゅうりょう,避免製造せいぞう可能かのうしるべ致爆炸的じょうがたよしため使用しようもうきょうでんいちPROFIBUS PAもうしょのう連接れんせつてき設備せつび數量すうりょう也就受到げんせい。PROFIBUS PAてきどおり訊速りつため31.25 kbit/s。PROFIBUS PA使用しようてきどおり協定きょうていPROFIBUS DPあいどうただようゆう轉換てんかん裝置そうち就可以和PROFIBUS DPもう連接れんせつよしそくりつ較快てきPROFIBUS DP作為さくいもう主幹しゅかんはた信號しんごう慱遞きゅうひかえせいざいいち些需よう同時どうじ處理しょり自動じどう及程じょひかえせいてき應用おうようちゅう就可以同使用しようPROFIBUS DP及PROFIBUS PA。

2009ねんそこPROFIBUSもう路上ろじょうてき設備せつびやめけいゆうさんせんまん,其中五百萬個設備是用在程序控制。

技術ぎじゅつ[编辑]

PROFIBUSどおり協定きょうていOSI模型もけい

OSI模型もけい PROFIBUS
7 應用おうようそう DPV0 DPV1 DPV2 あみ管理かんり
6 表示ひょうじそう --
5 會談かいだんそう
4 傳播でんぱそう
3 あみそう
2 資料しりょう鏈結そう FDL
1 物理ぶつりそう EIA-485 ひかり MBP*


備註:*MBPため曼彻斯特总线电力传输(Manchester Bus Powered)てき縮寫しゅくしゃ

應用おうようそう[编辑]

ためりょう有效ゆうこう利用りようPROFIBUS DPてき機能きのう,PROFIBUS DP定義ていぎりょういくしゅ不同ふどうてき服務ふくむ等級とうきゅう

  • DP-V0:循環じゅんかんしきてき資料しりょう交換こうかん診斷しんだん機能きのう
  • DP-V1:循環じゅんかんしき及非循環じゅんかんしきてき資料しりょう交換こうかん警告けいこく處理しょり
  • DP-V2:どきがねどう步數ほすうよりどころえいisochronousしきしたがえしたがえあいだてき資料しりょうこう播。

資料しりょう鏈結そう[编辑]

資料しりょう鏈結そうFDLそうせん資料しりょう鏈結そう混合こんごうりょう一般いっぱんぬし站(master)-したがえ站(slave)あいだてきどおり訊及れいぱいでんてき訊息。ざいPROFIBUSもうちゅうひかえせいあるひかえせい系統けいとうためぬし站,かんじはかうつわ及致どうためしたがえ站。

傳送でんそうてき訊息とめいちしゅ其起はじめもと(start delimiter, SD)以識べついちしゅ訊息: [2]

資料しりょう:SD1 = 0x10

SD1 DA SA FC FCS ED

變動へんどうちょう資料しりょう:SD2 = 0x68

SD2 LE LEr SD2 DA SA FC DSAP SSAP PDU FCS ED

固定こていちょう資料しりょう:SD3 = 0xA2

SD3 DA SA FC PDU FCS ED

れいぱい(Token):SD4 = 0xDC

SD4 DA SA ED

簡單かんたんてきおさむいた告知こくち(acknowledgement):SC = 0xE5

SC

SD:おこりはじめもと

LE:協定きょうてい資料しりょう單位たんい(protocol data unit, PDU)及DA、SA、FC、DSAP及SSAP所有しょゆう資料しりょうてきちょうたび

LEr:重複じゅうふくLEてき內容(いんPROFIBUSてきかんあかり距離きょりHD=4,不在ふざいFCSけん查碼範圍はんい內的資料しりょう需重くつがえいちいん此需重複じゅうふくLE內容)

FC:こうのう

DA:目的もくてき設備せつび

SA:らいみなもと設備せつび

DSAP:目的もくてき設備せつびてき服務ふくむてんえいService Access Point(SAP)

SSAP:らいみなもと設備せつびてき服務ふくむてん

SAP(じゅうしん 服務ふくむ
あずかしつらえ值0 循環じゅんかん資料しりょう交換こうかん(Write_Read_Data)
54 しゅ站至ぬし服務ふくむてん(M-M Communication)
55 更改こうかいしたがえ站位(Set_Slave_Add)
56 讀取よみと輸入ゆにゅう(Rd_Inp)
57 讀取よみと輸出ゆしゅつ(Rd_Outp)
58 きゅうDPしたがえ站的ひかえせい命令めいれい(Global_Control)
59 讀取よみとぐみたい(Configuration)資料しりょう(Get_Cfg)
60 讀取よみと診斷しんだん資料しりょう(Slave_Diagnosis)
61 うつしにゅうさんすう設定せってい資料しりょう(Set_Prm)
62 けん查組たい資料しりょう(Chk_Cfg)

じょりょうSAP55外的がいてき其他服務ふくむてん必備てきわか設備せつびちゅうぼつゆう揮發きはつせい記憶きおくたい以不支援しえん更改こうかいしたがえ站位てきSAP55服務ふくむ

PDU: 協議きょうぎすうよりどころ單元たんげん(Protocol Data Unit)

FCS:かまちけん查碼,直接ちょくせつはた訊息ちゅうてきもとくみしょう而得,包括ほうかつPDU、DA、SA、FC、DSAP及SSAP,考慮こうりょ溢位。

ED:結束けっそくもとため0x16

傳送でんそうもとぐみ使用しようどうてき傳送でんそうしき奇偶きぐうこうけんため偶校けんけいはじめもと停止ていしもとひとしため1個いっことう傳送でんそう資料しりょう在位ざいいもとぐみてき停止ていしもと跟下一位元組的啟始位元之間不能有停頓。しゅ站在けんはかもう路上ろじょういたりしょう33もとぼつゆう資料しりょうため邏輯狀態じょうたい1)かい送出そうしゅついちぴつしんてき訊息。

くらいもとつて輸層[编辑]

くらいもとつて輸層ゆう三種不同的傳輸方式:

  • わか依據いきょEIA-485規範きはん舊稱きゅうしょう「RS-485」ある「RS485」)てき電氣でんきでん輸方しき[5]かい使用しよう阻抗150おうてきそうしぼせんもとそくりつ範圍はんい以從9.6 kbit/sいた12 Mbit/s。りょうだい中繼ちゅうけいこれあいだてきもう路線ろせんちょう也有やゆうげんせいずいもとそくりつてき不同ふどう上限じょうげんしたがえ100おおやけじゃくいた1200おおやけじゃく。這種でん輸方しき主要しゅよう配合はいごうPROFIBUS DP使用しよう
  • わか使用しようひかり做為かいしつつて輸,使用しようほしがた匯流はい(bus)あるたまきがたてきあみひらけなぐりょうだい中繼ちゅうけいこれあいだてきもう路線ろせんちょう也可以到15公里くり,也可以使用しようたまきがたもうひらけなぐ以冗あまりてき方式ほうしき使用しようもうそく使つかいもう中有ちゅうういちてん損壞そんかい,仍然正常せいじょうてきうんさく
  • わか使用しよう「曼彻斯特总线电力传输」(Manchester Bus Powered,MBP)てき传输方式ほうしきもう路上ろじょうただしゆう訊號,也可提供ていきょう設備せつび電源でんげんよしため這種でん輸方しき減少げんしょう設備せつび消耗しょうもうてきこうりついん此可以在ぼうばく需求てき場合ばあい使用しよう。其匯りゅうはいひらけなぐ最長さいちょう以到1900おおやけじゃく,而且允許いんきょゆう60おおやけじゃくてきもうえだ連接れんせついた設備せつび,其位もと固定こていため31.25kbit/s,此傳輸方しき特別とくべつためようざいほどじょひかえせいてきPROFIBUS PAしょ設計せっけい

許多きょたしょうしょうてき產品さんぴん以在移動いどう設備せつびある無線むせん資料しりょうでん輸的場合ばあい使用しようPROFIBUS,這些產品さんぴんかえぼっゆう對應たいおうてき技術ぎじゅつ標準ひょうじゅん

應用おうようぎょうぶんまわし[编辑]

應用おうようぎょうぶんまわし(profile)PROFIBUSためりょう特殊とくしゅてき應用おうようある設備せつびしょことさき定義ていぎてきぐみたい,其中包括ほうかつ特殊とくしゅてきこうのう及特ちょう[6]應用おうようぎょうぶんまわしよしPROFIBUS國際こくさい組織そしき(PROFIBUS international,PI)てきかく工作こうさくしょうぐみしょていじょうゆかりPROFIBUS國際こくさい組織そしきしょはつ佈。應用おうようぎょうぶんまわしゆずる使用しようしゃ確定かくてい不同ふどうしょうしょう提供ていきょうてき類似るいじ設備せつび以有一致いっちてき機能きのうたい產品さんぴんてき開放かいほうせい、互操作性そうさせいわる互換ごかんせい重要じゅうよう使用しようしゃてき選擇せんたく空間くうかんへんだい,也驅使くし設備せつびしょうしょうひさげます產品さんぴん性能せいのう及減てい成本なりもと

目前もくぜんやめゆう許多きょたPROFIBUSてき應用おうようぎょうぶんまわしれい如針たいへん碼器、りょうはか設備せつび智慧ちえがた泵、機器ききじん及數ひかえ工具こうぐとう應用おうようぎょうぶんまわし也有やゆうはりたい特殊とくしゅ應用おうようてき應用おうようぎょうぶんまわし,如針たいHART無線むせんPROFIBUS及在ほどじょ自動じどう設備せつびちゅう使用しようPROFIBUS PAてき應用おうようぎょうぶんまわし。其他てき應用おうようぎょうぶんまわし包括ほうかつ運動うんどうひかえせいてきPROFIdrive及こうのう安全あんぜん(Functional Safety)てきPROFIsafe。

標準ひょうじゅん[编辑]

PROFIBUSざい1991/1993ねんなりためとくこく工業こうぎょう標準ひょうじゅんDIN 19245,ざい1996ねんなりためおうしゅう標準ひょうじゅんEN 50170 V.2,ざい1996ねんなりため現場げんばそうせん國際こくさい標準ひょうじゅんIEC 61158/IEC 61784てき組成そせい份(TYPE 3)。ざい2006ねんPROFIBUS也成ためちゅう人民じんみん共和きょうわこくてき機械きかい工業こうぎょうGB/T20540-2006。 [2]

組織そしき[编辑]

PROFIBUSよう組織そしきPROFIBUS Nutzerorganisation e.V,簡稱PNO)ざい1989ねん成立せいりつ。這個組織そしき主要しゅようよしおうしゅうてきPROFIBUS製造せいぞうしょう及用しょ組成そせいざい1992ねん成立せいりつりょうだい一個地区性用户组织(PROFIBUS Schweiz in Switzerland),後來こうらい也各地區ちくてき地区ちくせいよう户组织(RPAs)也相つぎ成立せいりつ

ざい1995ねん所有しょゆうてき地区ちくせいよう户组织整合成ごうせいいち國際こくさいせいてきかさじょう組織そしきPROFIBUS & PROFINET國際こくさい協會きょうかいPROFIBUS & PROFINET International, PI)。いたり2010ねんためどめ,PROFIBUSざいぜん世界せかいゆう25地区ちくせいよう户组织(包括ほうかつPNO),超過ちょうか1400成員せいいん[7]包括ほうかつ許多きょた重要じゅうようてき自動じどう設備せつび服務ふくむてきしょうしょう及許終端しゅうたんきゃく

參考さんこう資料しりょう[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 PROFIBUS 20ねんかい顾:从科けん项目いた世界せかい场的ぬし导者. ひかえせい工程こうていもう. 2009-08-03 [2010-12-14]. (原始げんし内容ないようそん于2015-09-14). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 ただしぐん. 《現場げんばそうせん及其應用おうよう技術ぎじゅつ》. 機械きかい工業こうぎょう出版しゅっぱんしゃ. 2005: p301–326. ISBN 7-111-15510-6. 
  3. ^ PROFIBUS标准. 中國ちゅうごくこうひかえもう. [2010-12-14]. (原始げんし内容ないようそん于2012-04-14). 
  4. ^ 陈景ぶん. PROFIBUS总线通信つうしん协议ざいみやつこ纸中てき应用. 自動じどうざいせん. 2007-03-24 [2010-12-14]. (原始げんし内容ないようそん档于2011-11-01). 
  5. ^ PROFIBUS工業こうぎょうもうかい. EE Times電子でんし工程こうていせん輯. UBM Asia 香港ほんこんしょうしゅう博聞はくぶん有限ゆうげん公司こうし台灣たいわんぶん公司こうし. 2007-12-29 [2016-03-14]. (原始げんし内容ないようそん档于2009-07-17). 
  6. ^ Manfred Popp. 《The New Rapid Way to PROFIBUS-DP》. PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. 2003: p139. 
  7. ^ A COMMUNITY OF 1400. PROFIBUS & PROFINET international. [2010-12-13]. (原始げんし内容ないようそん于2010-12-13). 

參照さんしょう[编辑]

外部がいぶ連結れんけつ[编辑]