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ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，20061PROFIBUS技术简介中国机电一体化技术应用协会现场总线专业委员会（CPO）(IEC61158-Type3)ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，20062传感器/执行机构级自动化生产企业现场通信数据通信PROFInetIEC61158/61784PROFIBUSIEC61158/61784AS-InterfaceIEC62026现场级车间级自动化技术中的通信1、现场总线的概念ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，20063总线循环时间1000ms工厂级现场级总线循环时间10msEthernetTCP/IP驱动器现场设备传感器PROFIBUS-DP变送器PROFIBUS-PAVME/PC输入／输出现场总线在自动化系统中的位置区域控制器车间级总线循环时间100msCNCPLCPLSPC/VMEHostPROFInetbasedonEthernet现场设备ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，20064ASCIIPrinterASCIIPrinter车间级监控网I/O连线现场信号4-20mA/24VDCI/O连线现场信号4-20mA/24VDC传统方式：现场级设备与控制器之间连接采用一对一所谓I/O接线方式，传递4-20mA或24VDC信号。车间级控制器控制器ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，20065ASCIIPrinterASCIIPrinter现场总线现场总线：使用一根电缆连接所有现场设备，采用数字通信方式取代设备级的4-20mA/24VDC信号传递。控制器控制器车间级监控网去工厂骨干网现场总线ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，20066什么是现场总线？♦现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点、双向通信的数据总线。其中，“生产过程”包括断续生产过程和连续生产过程两类。♦或者，现场总线是以单个分散的数字化、智能化的测量和控制设备作为网络节点，用数据总线相连接，实现相互交换信息，共同完成自动控制功能的网络系统与控制系统。ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，20067现场总线对自动控制系统和自动化系统的影响。传统的信号制将由4-20mA模拟信号制转换为双向数字通信的现场总线信号制；。自动控制系统的体系结构，将由模拟与数字的分散型控制系统(DCS)转换为全数字现场总线控制系统(FCS)。进而，自动控制系统的设计方法和安装调试方式也将发生重大的变化；。现行的现场设备和仪表的产品结构将发生重大变革；。现场总线把自动控制系统和设备带进了信息网络之中，形成为企业信息网络的底层。从而为实现企业信息集成和企业综合自动化提供了可行的基础。ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，20068使用现场总线技术给用户带来的好处。节省硬件成本；。设计、组态、安装、调试简便；。系统的安全、可靠性好，减少故障停机时间；。系统维护、设备更换和系统扩充方便；。用户对系统配置、设备选型有最大的自主权；。完善了企业信息系统，为实现企业综合自动化提供了基础。ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，2006951%23%27%22%22%12%0%50%100%HardwareAssemblyEngineering100%57%Today(4...20mA)PROFIBUS硬件安装工程工程费安装费硬件费ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，200610ContinuousProcessControl现场总线IEC61158的目标IndustrialAutomationProcessControlFactoryAutomationBatchProcessControlMaterialsHandlingControlRoboticsNumericalControl二、现场总线国际/国内标准化现状ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，200611发送方接收方传输介质应用层表达层会话层传输层网络层数据链路层物理层各层的名称和功能对面向应用要求的应用程序的接口(读、写)建立和清除连接，避免网络堵塞用于下一层分析和解释的数据表达方式(编码)建立和清除临时站连接;通信进程的同步为第5层控制数据传输(传输出错,分解成信息包)包括数据安全的总线存取协议描述(介质存取控制)介质定义(硬件)，数据传输的编码和速度ISO/IEC7489开放系统互连-基本参考模型发送方接收方传输介质应用层表达层会话层传输层网络层数据链路层物理层各层的名称和功能对面向应用要求的应用程序的接口(读、写)建立和清除连接，避免网络堵塞用于下一层分析和解释的数据表达方式(编码)建立和清除临时站连接;通信进程的同步为第5层控制数据传输(传输出错,分解成信息包)包括数据安全的总线存取协议描述(介质存取控制)介质定义(硬件)，数据传输的编码和速度ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，200612Type1PhL,DDL以FFH1为原型，AL是IECTSType2PhL,DDL是ControlNet,AL是ControlNet+EtherNet/IPType3PROFIBUSType4P-NETType5PhL,DDL无，AL是FFHSEType6SwiftNetType7WorldFIPType8INTERBUSType9PhL,DDL无，AL是Type1的子集Type10PROFInetIEC61158中包含10种现场总线协议类型（2003）ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，200613IEC61158文本内容OSI层IEC61158-1概述和导则IEC61158-2物理层规范和服务定义1IEC61158-3数据链路层服务定义2IEC61158-4数据链路层协议规范2IEC61158-5应用层服务定义7IEC61158-6应用层协议规范7IEC61158：测量和控制数字数据通信-工业控制系统用现场总线ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，200614协议集数据链路层物理层实现协议3/1IEC61158子集；异步传输RS485，塑料光纤，玻璃光纤PROFIBUS协议3/2IEC61158子集；同步传输MBP（曼彻斯特编码，总线供电）PROFIBUS协议3/3ISO/IEC8802-3TCP/UDP/IP/EthernetISO/IEC8802-3PROFINETIEC61784：连续和断续制造工业控制系统中使用的现场总线协议集（CPF）IEC61784包含18个协议，其中，PROFIBUS，PROFINET：ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，200615IEC61158与IEC61784（2003）的关系Type1/5/9FF+HSE+ALType2ControlNet/EthernetIPType3+10PROFOBUS+PROFInetType4P-NetType6Swift-NetType7WoeldFIPType8INTERBUSIEC61158（2003）(4,460页）IEC61784（2003）（250页）ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，200616中国现场总线标准化工作的现状。多种现场总线共存，由用户根据各自需要进行选择；。对国际标准IEC61158的文本结构作适当调整，形成多种独立的总线标准文本，并根据中国用户应用和产品开发的需要建立相应的标准；。同时跟踪并参与国际IEC现场总线标准技术的新发展；。2001年，将PROFIBUS、HART等立项为行业标准，其中，PROFIBUS标准（中文本）已于2001年11月批准，标准编号：JB/T10308.3-2001；。2003年，根据IEC61158的完善和补充，修订JB/T0308.3-2001，同时制定Interbus规范(IEC61158Type8)等;。2005年,将PROFINET立项为GB/ZXXXXX，将PROFIBUS立项为GB/TXXXXXX。ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，200617PROFIBUS技术的主要发展历程。87年由Siemens公司等13家企业和5家研究机构联合开发；。89年批准为德国工业标准DIN19245；。96年批准为欧洲标准EN50170V.2(PROFIBUS-FMS/-DP)；。98年PROFIBUS-PA批准纳入EN50170V.2；。99年PROFIBUS成为国际标准IEC61158的组成部分(Type3)；。2001年批准成为中国的行业标准JB/T10308.3-2001；。2003年PROFInet成为国际标准IEC61158的组成部分(Type10);。2004年根据IEC61158（2003）版本，对JB/T10308.3-2001进行了修订，已出版；。2005年，将PROFINET立项为GB/ZXXXXX，将PROFIBUS立项为GB/TXXXXXX，已报批，待出版。三、PROFIBUS技术简介ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，200618系统行规1…x通信技术PADevicesPADevices应用行规IIPROFIdriveV2.0andV3.0PROFIdriveV2.0andV3.0IdentSystemsIdentSystemsSEMISEMIEncoderEncoderRIOforPARIOforPA•Descriptions(GSD,EDD)•Tools(DTM,Configurators)•Descriptions(GSD,EDD)•Tools(DTM,Configurators)集成技术应用行规IDP-V0...V2IEC61158/61784•MasterConformanceClasses•Interfaces(Comm-FB,FDT,etc.)•Constraints•MasterConformanceClasses•Interfaces(Comm-FB,FDT,etc.)•ConstraintsWeighing&DosingWeighing&Dosing通用应用行规(可选):PROFIsafe,TimeStamp,Redundancy,etc.PROFIBUSDPFiber:GlassMultiModeOptics:GlassSingleModePCF/PlasticFiberRS485:NRZRS485-IS:IntrinsicSafetyMBP*):ManchesterBusPoweredMBP-LP:LowPowerMBP-IS:IntrinsicSafety传输技术PROFIBUS的技术体系结构ChinaPROFIBUSOrganization(CPO)PROFIBUS安装培训，200619FOKopplerFOKopplerLWL光纤电缆(EMC保护,长距离)RS485/RS485-IS2-线连接，用于通用应用MBP/MBP-IS2-线连接，总线供电，Ex-保护PROFIBUS传输技术（物理层）传输技术描述设备接口的物理的、电的和光的特性z传输介质z信号形状,信