PROFIBUS-DP通讯技术及应用课件

PROFIBUS-DP通讯技术及应用

PROFIBUS-DP通讯技术及应用PROFIBUS的概念PROFIBUS是过程现场总线(ProgressFieldBus)的缩写，是由西门子为首的自动化设备厂家提出的现场总线标准。目前在多种自动化的领域中占据主导地位。它由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－DP（DecentralizedPeriphery）．PROFIBUS－PA（ProcessAutomation）．PROFIBUS-FMS(FieldbusMessageSpecification)。PROFIBUS的概念PROFIBUS是过程现场总线(ProPROFIBUS的概念其中PROFIBUS－DP应用于现场级，它是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O之间的通讯；PROFIBUS－PA适用于过程自动化，可使传感器和执行器接在一根共用的总线上，可应用于本征安全领域；PROFIBUS－FMS用于车间级监控网络。PROFIBUS是令牌结构的实时多主网络，用来完成控制器和智能现场设备之间的通信以及控制器之间的信息交换。主要使用主-从方式，通常周期性地与传动装置进行数据交换。PROFIBUS的概念其中PROFIBUS－DP应用于现场级PROFIBUS-DP的概念在西门子自动控制系统中，PROFIBUS-DP主要使用于SIMATIC-S7/M7/C7控制器与现场设备（DP从站，可能是远程IO模块、仪表、编码器、传感器甚至是传动设备）进行过程输入、输出数据的传输接口。PROFIBUS-DP的概念在西门子自动控制系统中，PROPROFIBUS-DP的特点总线特点：全部站点共用两根信号线，差分电压信号，串行通讯。总线控制方式：主从控制方式，有令牌，周期性通讯。传输介质：RS－485双绞线．双线电缆或光缆。站点容量：总线上最多站点（主－从设备）数为126。Profibus的理论地址范围：0~127（127为广播地址）。最多可用32个主站，总的站数可达127个（多主）

PROFIBUS-DP的特点总线特点：全部站点共用两根信号线PROFIBUS-DP的特点通讯速率：Profibus的传输速率为9.6～12Mbps，通讯距离：最大传输距离在9.6~187.5kbps时为1000m，500kbps时为400m，1500kbps时为200m，3000~12000kbps时为100m，可用中继器延长至10km。其传输介质可以是双绞线，也可以是光缆，最多可挂接127个站点。

PROFIBUS-DP的特点通讯速率：Profibus的传输PROFIBUS-DP的系统结构PROFIBUS-DP

PS10AS7S7

S7400CPU414-2DP主站设备S7-400STAND.

DP

SLAVE紧凑型从站设备S7S7PSS7S7IM153模块化从站设备ET200MS7-300S7-300CPU314S7PSS7-300CP342-5DPS7S7PSS7S7CP342-5DPS7-300CPU315-2DPSTAND.

DP

SLAVESIMATICS7-300智能型从站设备从站设备PROFIBUS-DP的系统结构PROFIBUS-DPP西门子系统中可用的DP站设备ET200UET200M小的紧凑型的I/O站（防护等级IP20），带有集成的输入、输出通道ET200BET200L带有输入输出模块、负载馈电器等的接口模块防护等级：ET200X:IP65/67,ET200S:IP20ET200XET200SAG95UCPU316-2DPCPU318-2DPCPU215CPU315-2DP带有输入输出模块、负载馈电器等的接口模块防护等级：ET200X:IP65/67,ET200S:IP20CP342-5CPU31XC-2DP模块化从站设备，包含一个接口模块和若干个S7-300系列模块(如ET200M)或S5系列模块(如ET200U)。西门子系统中可用的DP站设备ET200UET200M小的PROFIBUS-DP连接器带螺丝端子的标准连接器快速连接插头PROFIBUS-DP连接器带螺丝端子的标准连接器快速连接PROFIBUS-DP在现场的应用SIMATIC-S7/M7/C7控制器与简单远程IO模块、编码器的通讯SIMATIC-S7/M7/C7控制器与传动设备（变频器和直流调速设备）之间的通讯PROFIBUS-DP在现场的应用SIMATIC-S7/M7简单DP从站的组态和诊断DP主站系统简单DP从站的组态和诊断DP主站系统简单DP从站的组态和诊断DP主站系统DP从站简单DP从站的组态和诊断DP主站系统DP从站简单DP从站的组态和诊断通过从站指示灯判断从站和DP网络故障：从站SF灯常亮：多为从站内部组态或者硬件问题。从站BF灯闪烁：接口模块组态有问题，无通讯从站BF灯常亮：网络设置错误，波特率设置不对，或者硬件组态中从站地址与硬件拨码不同。正常情况下，从站SF、BF灯均不亮。简单DP从站的组态和诊断通过从站指示灯判断从站和DP网络故障简单DP从站的组态和诊断通过主站指示灯判断DP网络故障：主站BF/BUSF灯闪烁：从站故障或者无法访问到从站，或者组态有错误。此时主站PLC会因此调用OB86进行错误处理，若CPU内无OB86就会停机。简单DP从站的组态和诊断通过主站指示灯判断DP网络故障：传动设备做DP从站西门子MicroMaster系列变频器，6SE70系列变频器、6RA70直流调速装置，或者其他厂商的传动装置，只要配备了相应的DP网通讯卡，均可以做DP从站。主站（PLC等控制器）可以通过DP网通讯，实现监控传动装置运行状态、读取传动装置运行数据、控制传动装置运行，甚至是可以改变传动装置的参数设定。传动设备做DP从站西门子MicroMaster系列变频器，6传动设备做DP从站的设置以MM420变频器为例：传动设备做DP从站的设置以MM420变频器为例：传动设备做DP从站的设置Parameterprocessdataobject(PPO)传动设备做DP从站的设置Parameterprocess传动设备做DP从站的设置PPO 参数过程数据对象（Parameterprocessdataobject

）PPO1:4PKW+2PZDPPO2:4PKW+6PZDPPO3:2PZDPPO4:6PZDPPO5:4PKW+10PZD传动设备做DP从站的设置PPO 参数过程数据对象（Para传动设备做DP从站的设置PKW 参数标识值，即读/写变频器的某一个具体的参数的参数值情况。比如：给定斜坡上升时间、给定斜坡下降时间等等。PZD只能用于传递KXXX、BXXX这类的连接器参数；而PKW则可以用于读/写那些非连接器的任意参数。

PZD 过程数据STW1 控制字1ZSW 状态字1HSW 主设定值HIW 主实际值传动设备做DP从站的设置PKW 参数标识值，即读/写变频器的传动设备做DP从站的设置以MM420变频器，PPO3方式为例：控制字主设定值CPUMM420QD56ID56状态字主实际值ProfibusTQD56LID56传动设备做DP从站的设置以MM420变频器，PPO3方式为例MM420变频器控制字结构0123456789101112131415BitQB57QB56ON/OFF1OFF2OFF3脉冲使能RFG使能RFG开始设定值使能故障确认点动向右点动向左PLC控制反向(设定值取反)---电机电位计(MOP)增大电机电位计(MOP)减小CDSbit0功能MM420变频器控制字结构01234567891011121MM420变频器状态字结构驱动就绪驱动就绪，等待运行驱动正在运行驱动故障OFF2激活OFF3激活激活禁止合闸状态驱动警告激活设定值/实际值偏差PZD控制达到最大频率电机最大电流警告电机保持制动激活电机过载电机顺时针运行变频器过载功能0123456789101112131415BitIB57IB56MM420变频器状态字结构驱动就绪驱动就绪，等待运行驱动正在PLC对MM420的控制程序ON/OFF1OFF2OFF3脉冲使能RFG使能RFG开始设定值使能故障确认点动向右点动向左PLC控制反向(设定值取反)---电机电位计(MOP)增加电机电位计(MOP)减少功能0123456789101112131415Bit电机ON的控制字：F740HexPLC对MM420的控制程序ON/OFF1OFF2OFFMM420内部参数设置MM420需要通过内部参数设置，确定启动信号和给定值的来源。同时MM420也可以通过内部参数，确定反馈给PLC的过程数据是具体的哪个值（输出频率、电压、电流等）。参数号值P00032P07006备注扩展参数访问信号源PROFIBUS2P1000由电位计指定设定值6P0918MM420的