西门子PROFIBUS-DP教材

®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page1PROFIBUS第五部分PROFIBUS-DP技术培训PROFIBUS-DPinactionatBM®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page2PROFIBUS-DP定义三种设备类型DP-1类主设备(DPM1)•中央控制器,它与分散的I/O设备(DP-从)交换数据•允许若干个DPM1典型的设备是PLC,PC,VMEDP-2类主设备(DPM2)•组态监视或工程工具它被用来设定网络或参数监视DP-从设备DP-从设备•直接连接I/O信号的外围设备•典型的设备是输入输出驱动器阀操作面板等等®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page3PROFIBUS-DP单主系统DP-主(1类)单主系统实现最短的总线循环时间它们的组成:-1个DP-主(1类)-1到最多125个DP-从-DP-主(2类)可选的分散的I/ODP-从PROFIBUS-DPPLC®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page4PROFIBUS-DP多主系统若干个DP-主可以用读功能访问一个DP-从PROFIBUS-DP多主系统的组成:-多个主设备(1类or2类)-1到最多124个DP-从-在同一个总线上最多126个设备DP-主(2类)DP-主(1类)DP-主(1类)分散的I/O分散的I/OPROFIBUS-PDP-从PLCPROFIBUS-DPPCCNC®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page5PROFIBUS-DPSyn=同步时间SD2=开始分界符2LE=长度LEr=重复长度DU=数据单元FCS=帧检查顺序ED=结束分界符DA=目的地址SA=源地址FC=功能码帧SRD-请求各种长度的用户数据SRD-响应各种长度的用户数据DP-LLDP-从SYNSD2LESD2DASAFCDUFCSEDLErSD2LELErDASAFCDUFCSEDSD2请求帧尾输出数据头响应帧DP-从立即响应DP-主头输入数据尾用户数据交换的原理®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page6条件:每个DP-从设备有2字节的输入和2字节的输出数据最小的从间隔时间是200微秒TID1=75个位时间,Tsdr=11个位时间PROFIBUS-DP单主系统的典型循环时间总线循环时间[ms]DP-从设备数12MBit/s1.5MBit/s500kBit/s®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page7DP-信息循环时间的计算(1)Â一个八位二进制数一字节按11位传输Â电文头和尾由11个字节或9个字节组成Â波特率为1.5M时1个位时间0.6667µs(1个八位二进制数11位时间7.33µs)Â波特率为12M时1个位时间83ns(1个八位二进制数11个位时间0.913ns)在实施中还要加上约10-20%的余量精确的计算规则可以从EN50170V.2获得.®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page8DP-信息循环时间的计算(2)Tsyn=33TBitminTSDR=11TBitmaxTSDR=60...800TBitTSDR响应帧=头+输出数据Tid1=75TBit请求帧=头+输出数据®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page9DP-信息循环时间的计算(3)TMC=(TSYN+TID1+TSDR+Header+Ix11TBit+0x11TBit)xSlavesTMC=信息循环时间按位时间计TID1=在主站的空闲时间=典型的75个位时间TSDR=在从站的站延迟时间=典型的11个位时间Header=在请求和响应帧中的电文头=198个位时间I=每个从站的输入数据字节数O=每个从站的输出数据字节数Slaves=从站个数PROFIBUS-DP系统的组成包括1个主站和20个从站每个从站有2个字节的输入和2个字节的输出TMC=(33+75+11+198+22+22)x20=7220TBit7220TBit(1.5MBaud)=(TBit=0.66µs)=4.8ms7220TBit(12MBaud)=(TBit=0.83ns)=0.6ms在实施时还要加上约10to20%的余量例:®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page10PROFIBUS-DP从传感器到驱动器的全部响应时间DrivePLC45%2%45%2%6%20ms转换器响应时间1ms总线运行时间20msPLC程序运行时间1ms总线运行时间3msI/O输入滤波器现场总线份额:4%®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page11PROFIBUS-DP从传感器到接触器的全部响应时间Con-tactorPLC67%1.5%26%1.5%4%现场总线份额:3%50ms拾波延时1ms总线运行时间20msPLC程序运行时间1ms总线运行时间3msI/O输入滤波器®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page12DPM1DP-SlavesPROFIBUS-DP功能概述DPM2DP-SlavesDPM1DPM2参数化组态zz-传输从设备诊断数据zz-传输主设备诊断数据--z周期的数据交换zz-同步+锁定控制命令zz-设定从设备地址-z-非周期的读输入/输出映象-z-非周期的读/写任一数据z(X)-报警处理功能z(X)-装载/卸载主设备参数表--z(x)PROFIBUS-DP扩展功能,它们在PROFIBUS技术导则中被描述订单号2.082zz(X)(X)®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page13PROFIBUS-DP基本功能主站(1类)主站(2类)数据交换Data_Exchange读从站诊断Slave_Diag设定参数Set_Prm检查组态Chk_Cfg全局控制Global_ControlGet_Master_Diag初始化卸载参数Start_Seq卸载Download装载Upload结束卸载装载参数End_Seq二类主站激活所有主站数据记录Act_Para_Brct激活一个参数记录Act_Param数据交换读输入RD_Ind读输出RD_OutpSlave_DiagSet_PrmChk_Cfg读组态Get_CfgGlobal_Control设定从站地址Set_Slave_Add(opt)Data_ExchangeRD_InpRD_OutpSlave_DiagSet_PrmChk_CfgGet_CfgGlobal_ControlSet_Slave_AddPC/VMEPLC从站®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page14DP-主站和DP-从站间的数据传输Â参数化阶段从站由DP-主站用现行总线参数监控时间和从站的特定参数进行参数化Â组态阶段DP-主站对DP-从站所需要的配置和现行的配置进行比较Â用户数据传输阶段在参数化和组态成功后DP-从站改变其状态进入用户数据交换阶段在此阶段从站的参数化能被更改而不必中断数据传输+在这三个阶段中都可以附加诊断数据和控制命令的传输®PROCESSFIELDBUSPROFIBUSInternationalCopyrightbyPROFIBUSInternational1997PROFIBUS-THEInternationalOpenFieldbusStandardTechnique,Rev.1,PartV-Page15DP-从站的状态机构Set_Slave_AddSlave_DiagPower_onWAIT_PRMWAIT_CFGDATA_EXCHChk_Cfg,notokSet_Prm,notokSlave_DiagGe