PROFIBUS的 てき 接頭 せっとう
PROFIBUS 是 ぜ 一 いち 個 こ 用 よう 在 ざい 自動 じどう 化 か 技術 ぎじゅつ 的 てき 現場 げんば 總 そう 線 せん 標準 ひょうじゅん ,在 ざい 1987年 ねん 由 ゆかり 德 とく 國 こく 西門 にしもん 子 こ 公司 こうし 等 とう 十 じゅう 四家公司及五個研究機構所推動[ 1] ,PROFIBUS是 ぜ 程 ほど 式 しき 總 そう 線 せん 網 もう 絡 からま (PRO cess FI eld BUS )的 てき 簡稱[ 2] 。PROFIBUS和 わ 用 よう 在 ざい 工業 こうぎょう 乙 おつ 太 たい 網 もう 路 ろ 的 てき PROFINET 是 ぜ 二種不同的通訊協定。
PROFIBUS的 てき 歷史 れきし 可 か 追 おい 溯 さかのぼ 到 いた 1987年 ねん 聯邦 れんぽう 德 とく 國 こく 開始 かいし 的 てき 一 いち 個 こ 合作 がっさく 計 けい 劃,此計劃有十 じゅう 四家公司及五個研究機構參與,目標 もくひょう 是 ぜ 要 よう 推動一種串列現場總線,可 か 滿足 まんぞく 現場 げんば 裝置 そうち 介 かい 面 めん 的 てき 基本 きほん 需求。為 ため 了 りょう 這個目的 もくてき ,參與 さんよ 的 てき 成員 せいいん 同意 どうい 支援 しえん 有 ゆう 關 せき 工廠 こうしょう 生產 せいさん 及程式 しき 自動 じどう 化 か 的 てき 共通 きょうつう 技術 ぎじゅつ 研究 けんきゅう [ 1] 。
PROFIBUS中 ちゅう 最早 もはや 提出 ていしゅつ 的 てき 是 ぜ PROFIBUS FMS(FMS代表 だいひょう Field bus Message Specification)[ 3] ,是 ぜ 一個複雜的通訊協定,為 ため 要求 ようきゅう 嚴 げん 苛的通 どおり 訊任務 にんむ 所 しょ 設計 せっけい ,適用 てきよう 在 ざい 車間 しゃかん 級 きゅう 通用 つうよう 性 せい 通 どおり 訊任務 にんむ [ 4] 。後來 こうらい 在 ざい 1993年 ねん 提出 ていしゅつ 了 りょう 架 か 構較簡單 かんたん ,速度 そくど 也提昇 のぼり 許多 きょた 的 てき PROFIBUS DP(DP代表 だいひょう Decentralized Peripherals)。PROFIBUS FMS是 ぜ 用 よう 在 ざい PROFIBUS主 ぬし 站之間 あいだ 的 てき 非 ひ 確定 かくてい 性 せい 通 どおり 訊。PROFIBUS DP主要 しゅよう 是 ぜ 用 よう 在 ざい PROFIBUS主 ぬし 站和其遠端 はし 從 したがえ 站之間 あいだ 的 てき 確定 かくてい 性 せい 通 どおり 訊,但 ただし 仍允許 いんきょ 主 ぬし 站及主 ぬし 站之間 あいだ 的 てき 通 どおり 訊。
目前 もくぜん 的 てき PROFIBUS可分 かぶん 為 ため 二 に 種 しゅ ,分別 ふんべつ 是 ぜ 大 だい 多數 たすう 人 じん 使用 しよう 的 てき PROFIBUS DP和 わ 用 よう 在 ざい 程 ほど 序 じょ 控 ひかえ 制 せい 的 てき PROFIBUS PA:
PROFIBUS DP (分散 ぶんさん 式 しき 週 しゅう 邊 あたり ,Decentralized Peripherals)用 よう 在 ざい 工廠 こうしょう 自動 じどう 化 か 的 てき 應用 おうよう 中 ちゅう ,可 か 以由中央 ちゅうおう 控 ひかえ 制 せい 器 き 控 ひかえ 制 せい 許多 きょた 的 てき 感 かん 測 はか 器 うつわ 及致動 どう 器 き ,也可以利用 りよう 標準 ひょうじゅん 或 ある 選 せん 用 よう 的 てき 診斷 しんだん 機能 きのう 得知 とくち 各 かく 模 も 組 ぐみ 的 てき 狀態 じょうたい 。
PROFIBUS PA (過程 かてい 自動 じどう 化 か ,Process Automation)應用 おうよう 在 ざい 過程 かてい 自動 じどう 化 か 系統 けいとう 中 ちゅう ,由 よし 程 ほど 序 じょ 控 ひかえ 制 せい 系統 けいとう 監 かん 控 ひかえ 量 りょう 測 はか 裝置 そうち 控 ひかえ 制 せい ,是 ぜ 本質 ほんしつ 安全 あんぜん 的 まと 通 どおり 訊協定 きょうてい [ 2] ,可 か 適用 てきよう 於防爆 ばく 區域 くいき (工業 こうぎょう 防 ぼう 爆 ばく 危險 きけん 區分 くぶん 類 るい 中 ちゅう 的 てき Ex-zone 0及Ex-zone 1)。其實體 じったい 層 そう (纜 ともづな 線 せん )符合 ふごう IEC 61158-2,允許 いんきょ 由 よし 通 どおり 訊纜線 せん 提供 ていきょう 電源 でんげん 給 きゅう 現場 げんば 裝置 そうち ,即 そく 使 つかい 在 ざい 有 ゆう 故障 こしょう 時 じ 也可限 げん 制 せい 電流 でんりゅう 量 りょう ,避免製造 せいぞう 可能 かのう 導 しるべ 致爆炸的情 じょう 形 がた 。因 よし 為 ため 使用 しよう 網 もう 絡 からま 供 きょう 電 でん ,一 いち 個 こ PROFIBUS PA網 もう 絡 からま 所 ところ 能 のう 連接 れんせつ 的 てき 裝置 そうち 數量 すうりょう 也就受到限 げん 制 せい 。PROFIBUS PA的 てき 通 どおり 訊速率 りつ 為 ため 31.25 kbit/s。PROFIBUS PA使用 しよう 的 てき 通 どおり 訊協定 きょうてい 和 わ PROFIBUS DP相 あい 同 どう ,只 ただ 要 よう 有 ゆう 轉換 てんかん 裝置 そうち 就可以和PROFIBUS DP網 もう 絡 からま 連接 れんせつ ,由 よし 速 そく 率 りつ 較快的 てき PROFIBUS DP作為 さくい 網 もう 絡 からま 主幹 しゅかん ,將 はた 訊號慱遞給 きゅう 控 ひかえ 制 せい 器 き 。在 ざい 一 いち 些需要 よう 同時 どうじ 處理 しょり 自動 じどう 化 か 及程序 じょ 控 ひかえ 制 せい 的 てき 應用 おうよう 中 ちゅう 就可以同時 じ 使用 しよう PROFIBUS DP及PROFIBUS PA。
2009年 ねん 底 そこ 時 じ PROFIBUS網 もう 絡 からま 上 うえ 的 てき 裝置 そうち 已 やめ 經 けい 有 ゆう 三 さん 千 せん 萬 まん 個 こ ,其中五百萬個裝置是用在程序控制。
PROFIBUS通 どおり 訊協定 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 層 そう
DPV0
DPV1
DPV2
網 あみ 絡 からま 管理 かんり
6
表示 ひょうじ 層 そう
--
5
會談 かいだん 層 そう
4
傳播 でんぱ 層 そう
3
網 あみ 路 ろ 層 そう
2
資料 しりょう 鏈結層 そう
FDL
1
實體 じったい 層 そう
EIA-485
光 ひかり 纖
MBP*
備註:*MBP為 ため 曼徹斯特匯流排 はい 電力 でんりょく 傳 でん 輸(Manchester Bus Powered)的 てき 縮寫 しゅくしゃ 。
為 ため 了 りょう 有效 ゆうこう 利用 りよう PROFIBUS DP的 てき 機能 きのう ,PROFIBUS DP定義 ていぎ 了 りょう 幾 いく 種 しゅ 不同 ふどう 的 てき 服務 ふくむ 等級 とうきゅう :
DP-V0:循環 じゅんかん 式 しき 的 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 式 しき 及非循環 じゅんかん 式 しき 的 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:時 どき 鐘 がね 同 どう 步數 ほすう 據 よりどころ 模 も 式 しき ,從 したがえ 機 き 和 わ 從 したがえ 機 き 之 の 間 あいだ 的 てき 資料 しりょう 廣 こう 播。
資料 しりょう 鏈結層 そう FDL (總 そう 線 せん 資料 しりょう 鏈結層 そう )混合 こんごう 了 りょう 一般 いっぱん 主 ぬし 站(master)-從 したがえ 站(slave)之 の 間 あいだ 的 てき 通 どおり 訊及權 けん 杖 つえ 傳 でん 遞的 てき 訊息。在 ざい PROFIBUS網 もう 絡 からま 中 なか ,控 ひかえ 制 せい 器 き 或 ある 控 ひかえ 制 せい 系統 けいとう 為 ため 主 ぬし 站,感 かんじ 測 はか 器 うつわ 及致動 どう 器 き 為 ため 從 したがえ 站。
傳送 でんそう 的 てき 訊息不 ふ 止 とめ 一 いち 種 しゅ ,依 よ 其起始 はじめ 字 じ 元 もと (start delimiter, SD)可 か 以識別 べつ 是 ぜ 哪一 いち 種 しゅ 訊息:
[ 2]
無 む 資料 しりょう :SD1 = 0x10
變動 へんどう 長 ちょう 度 ど 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 長 ちょう 度 ど 資料 しりょう :SD3 = 0xA2
權 けん 杖 つえ (Token):SD4 = 0xDC
簡單 かんたん 的 てき 收 おさむ 到 いた 告知 こくち (acknowledgement):SC = 0xE5
SD:起 おこり 始 はじめ 字 じ 元 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 的 てき 長 ちょう 度 たび
LEr:重複 じゅうふく LE的 てき 內容(因 いん PROFIBUS的 てき 漢 かん 明 あかり 距離 きょり HD=4,不在 ふざい FCS檢 けん 查碼範圍 はんい 內的資料 しりょう 需重覆 くつがえ 一 いち 次 じ ,因 いん 此需重複 じゅうふく LE內容)
FC:功 こう 能 のう 碼
DA:目的 もくてき 裝置 そうち 地 ち 址 し
SA:來 らい 源 みなもと 裝置 そうち 地 ち 址 し
DSAP:目的 もくてき 裝置 そうち 的 てき 服務 ふくむ 點 てん (SAP)
SSAP:來 らい 源 みなもと 裝置 そうち 的 てき 服務 ふくむ 點 てん
SAP(十 じゅう 進 しん 位 い )
服務 ふくむ
預 あずか 設 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
主 しゅ 站至主 ぬし 站服務 ふくむ 點 てん (M-M Communication)
55
更改 こうかい 從 したがえ 站地址 し (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
給 きゅう DP從 したがえ 站的控 ひかえ 制 せい 命令 めいれい (Global_Control)
59
讀取 よみと 組 ぐみ 態 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
寫 うつし 入 にゅう 參 さん 數 すう 設置 せっち 資料 しりょう (Set_Prm)
62
檢 けん 查組態 たい 資料 しりょう (Chk_Cfg)
除 じょ 了 りょう SAP55之 の 外的 がいてき 其他服務 ふくむ 點 てん 都 と 是 ぜ 必備的 てき ,若 わか 裝置 そうち 中 ちゅう 沒 ぼつ 有 ゆう 非 ひ 揮發 きはつ 性 せい 記憶 きおく 體 たい ,可 か 以不支援 しえん 更改 こうかい 從 したがえ 站地址 し 的 てき SAP55服務 ふくむ 。
PDU: 協定 きょうてい 數 すう 據 よりどころ 單元 たんげん (Protocol Data Unit)
FCS:框 かまち 架 か 檢 けん 查碼,是 ぜ 直接 ちょくせつ 將 はた 訊息中 ちゅう 的 てき 位 い 元 もと 組 くみ 相 しょう 加 か 而得,包括 ほうかつ PDU、DA、SA、FC、DSAP及SSAP,不 ふ 考慮 こうりょ 溢位。
ED:結束 けっそく 字 じ 元 もと ,為 ため 0x16
傳送 でんそう 位 い 元 もと 組 ぐみ 時 じ 使用 しよう 非 ひ 同 どう 步 ふ 的 てき 傳送 でんそう 模 も 式 しき ,奇偶 きぐう 校 こう 驗 けん 位 い 為 ため 偶校驗 けん 位 い ,啟 けい 始 はじめ 位 い 元 もと 及停止 ていし 位 い 元 もと 均 ひとし 為 ため 1個 いっこ 。當 とう 傳送 でんそう 資料 しりょう 時 じ 在位 ざいい 元 もと 組 ぐみ 的 てき 停止 ていし 位 い 元 もと 跟下一位元組的啟始位元之間不能有停頓。主 しゅ 站在檢 けん 測 はか 網 もう 絡 からま 上 うえ 至 いたる 少 しょう 33位 い 元 もと 沒 ぼつ 有 ゆう 資料 しりょう (為 ため 邏輯狀態 じょうたい 1)時 じ ,會 かい 送出 そうしゅつ 一 いち 筆 ぴつ 新 しん 的 てき 訊息。
位 くらい 元 もと 傳 つて 輸層有 ゆう 三種不同的傳輸方式:
若 わか 依據 いきょ EIA-485 規範 きはん (舊稱 きゅうしょう 「RS-485」或 ある 「RS485」)的 てき 電氣 でんき 傳 でん 輸方式 しき [ 5] ,會 かい 使用 しよう 阻抗150歐 おう 姆的 てき 雙 そう 絞 しぼ 線 せん ,位 い 元 もと 速 そく 率 りつ 範圍 はんい 可 か 以從9.6 kbit/s到 いた 12 Mbit/s。兩 りょう 台 だい 中繼 ちゅうけい 器 き 之 これ 間 あいだ 的 てき 網 もう 絡 からま 線 せん 長 ちょう 也有 やゆう 限 げん 制 せい ,隨 ずい 位 い 元 もと 速 そく 率 りつ 的 てき 不同 ふどう ,上限 じょうげん 從 したがえ 100米 めーとる 到 いた 1200米 まい 。這種傳 でん 輸方式 しき 主要 しゅよう 配合 はいごう PROFIBUS DP使用 しよう 。
若 わか 使用 しよう 光 ひかり 纖 做為介 かい 質 しつ 傳 つて 輸,可 か 以使用 しよう 星 ほし 型 がた 、匯流排 はい (bus)或 ある 是 ぜ 環 たまき 型 がた 的 てき 網 あみ 絡 からま 拓 ひらけ 撲 なぐ ,兩 りょう 台 だい 中繼 ちゅうけい 器 き 之 これ 間 あいだ 的 てき 網 もう 絡 からま 線 せん 長 ちょう 也可以到15公里 くり ,也可以使用 しよう 環 たまき 型 がた 網 もう 絡 からま 拓 ひらけ 撲 なぐ 以冗餘 あまり 的 てき 方式 ほうしき 使用 しよう 網 もう 絡 からま ,即 そく 使 つかい 網 もう 絡 からま 中有 ちゅうう 一 いち 點 てん 損壞 そんかい ,仍然可 か 以正常 せいじょう 的 てき 運 うん 作 さく 。
若 わか 使用 しよう 「曼徹斯特匯流排 はい 電力 でんりょく 傳 でん 輸」(Manchester Bus Powered,MBP)的 てき 傳 つて 輸方式 しき ,網 もう 絡 からま 上 じょう 不 ふ 但 ただし 有 ゆう 訊號,也可提供 ていきょう 裝置 そうち 電源 でんげん 。因 よし 為 ため 這種傳 でん 輸方式 しき 可 か 以減少 げんしょう 裝置 そうち 消耗 しょうもう 的 てき 功 こう 率 りつ ,因 いん 此可以在防 ぼう 爆 ばく 需求的 てき 場合 ばあい 下 か 使用 しよう 。其匯流 りゅう 排 はい 拓 ひらけ 撲 なぐ 最長 さいちょう 可 か 以到1900米 めーとる ,而且允許 いんきょ 有 ゆう 60米 まい 的 てき 網 もう 絡 からま 枝 えだ 連接 れんせつ 到 いた 裝置 そうち ,其位元 もと 固定 こてい 為 ため 31.25kbit/s,此傳輸方式 しき 特別 とくべつ 為 ため 用 よう 在 ざい 程 ほど 序 じょ 控 ひかえ 制 せい 的 てき PROFIBUS PA所 しょ 設計 せっけい 。
許多 きょた 廠 しょう 商 しょう 的 てき 產品 さんぴん 可 か 以在流動 りゅうどう 裝置 そうち 或 ある 是 ぜ 無線 むせん 資料 しりょう 傳 でん 輸的場合 ばあい 使用 しよう PROFIBUS,不 ふ 過 か 這些產品 さんぴん 還 かえ 沒 ぼっ 有 ゆう 對應 たいおう 的 てき 技術 ぎじゅつ 標準 ひょうじゅん 。
應用 おうよう 行 ぎょう 規 ぶんまわし (profile)是 ぜ PROFIBUS為 ため 了 りょう 特殊 とくしゅ 的 てき 應用 おうよう 或 ある 裝置 そうち ,所 しょ 事 こと 先 さき 定義 ていぎ 的 てき 組 ぐみ 態 たい ,其中包括 ほうかつ 特殊 とくしゅ 的 てき 功 こう 能 のう 及特徵 ちょう 。[ 6] 應用 おうよう 行 ぎょう 規 ぶんまわし 是 ぜ 由 よし PROFIBUS國際 こくさい 組織 そしき (PROFIBUS international,PI)的 てき 各 かく 工作 こうさく 小 しょう 組 ぐみ 所 しょ 訂 てい 定 じょう ,由 ゆかり PROFIBUS國際 こくさい 組織 そしき 所 しょ 發 はつ 佈。應用 おうよう 行 ぎょう 規 ぶんまわし 讓 ゆずる 用 よう 戶 と 可 か 以確定 かくてい 不同 ふどう 廠 しょう 商 しょう 提供 ていきょう 的 てき 類似 るいじ 裝置 そうち 可 か 以有一致 いっち 的 てき 機能 きのう ,對 たい 產品 さんぴん 的 てき 開放 かいほう 性 せい 、互操作性 そうさせいわる 及互換 ごかん 性 せい 都 と 很重要 じゅうよう 。用 よう 戶 ど 的 てき 選擇 せんたく 空間 くうかん 變 へん 大 だい ,也驅使 くし 裝置 そうち 廠 しょう 商 しょう 提 ひさげ 升 ます 產品 さんぴん 效能 こうのう 及減低 てい 成本 なりもと 。
目前 もくぜん 已 やめ 有 ゆう 許多 きょた PROFIBUS的 てき 應用 おうよう 行 ぎょう 規 ぶんまわし ,例 れい 如針對 たい 編 へん 碼器、量 りょう 測 はか 裝置 そうち 、智能 ちのう 泵、機械 きかい 人 じん 及數控 ひかえ 機 き 床 ゆか 等 とう 應用 おうよう 行 ぎょう 規 ぶんまわし 。也有 やゆう 針 はり 對 たい 特殊 とくしゅ 應用 おうよう 的 てき 應用 おうよう 行 ぎょう 規 ぶんまわし ,如針對 たい HART 、無線 むせん PROFIBUS及在程 ほど 式 しき 自動 じどう 化 か 裝置 そうち 中 ちゅう 使用 しよう PROFIBUS PA的 てき 應用 おうよう 行 ぎょう 規 ぶんまわし 。其他的 てき 應用 おうよう 行 ぎょう 規 ぶんまわし 包括 ほうかつ 運動 うんどう 控 ひかえ 制 せい 的 てき PROFIdrive及功 こう 能 のう 安全 あんぜん (Functional Safety)的 てき PROFIsafe。
PROFIBUS在 ざい 1991/1993年 ねん 成 なり 為 ため 德 とく 國 こく 工業 こうぎょう 標準 ひょうじゅん DIN 19245,在 ざい 1996年 ねん 成 なり 為 ため 歐 おう 洲 しゅう 標準 ひょうじゅん EN 50170 V.2,在 ざい 1996年 ねん 成 なり 為 ため 現場 げんば 總 そう 線 せん 國際 こくさい 標準 ひょうじゅん IEC 61158/IEC 61784的 てき 組成 そせい 部 ぶ 份(TYPE 3)。在 ざい 2006年 ねん PROFIBUS也成為 ため 中華人民共和國 ちゅうかじんみんきょうわこく 的 てき 機械 きかい 工業 こうぎょう GB/T20540-2006。
[ 2]
PROFIBUS用 よう 戶 と 組織 そしき (PROFIBUS Nutzerorganisation e.V ,簡稱PNO)在 ざい 1989年 ねん 成立 せいりつ 。這個組織 そしき 主要 しゅよう 是 ぜ 由 よし 歐 おう 洲 しゅう 的 てき PROFIBUS製造 せいぞう 商 しょう 及用戶 と 所 しょ 組成 そせい 。在 ざい 1992年 ねん 成立 せいりつ 了 りょう 第 だい 一 いち 個 こ 地區 ちく 性 せい 用 よう 戶 と 組織 そしき (PROFIBUS Schweiz in Switzerland),後來 こうらい 也各地區 ちく 的 てき 地區 ちく 性 せい 用 よう 戶 と 組織 そしき (RPAs)也相繼 つぎ 成立 せいりつ 。
在 ざい 1995年 ねん 所有 しょゆう 的 てき 地區 ちく 性 せい 用 よう 戶 と 組織 そしき 整合 せいごう 成 なり 一 いち 個 こ 國際 こくさい 性 せい 的 てき 傘 かさ 狀 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)。至 いたり 2010年 ねん 為 ため 止 どめ ,PROFIBUS在 ざい 全 ぜん 世界 せかい 有 ゆう 25個 こ 地區 ちく 性 せい 用 よう 戶 と 組織 そしき (包括 ほうかつ PNO),超過 ちょうか 1400個 こ 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 的 てき 自動 じどう 化 か 裝置 そうち 服務 ふくむ 的 てき 廠 しょう 商 しょう 及許多 た 終端 しゅうたん 客 きゃく 戶 ど 。