PROFIBUS 简介 什么是 PROFIBUS？ PROFIBUS 是一种对与 PROFIBUS兼容的自动化系统和现场设备进行联网的总线系统。 作为现场级通信介质，PROFIBUS 是 Totally IntegratedAutomation (TIA) 的重要组成部 分。 不同的通信网络可相互独立地使用或者相互进行组合。 PROFIBUS 协议PROFIBUS DP（分布式 I/O）是一种用于现场级的通信网络，此网络符合 IEC 61158-2/EN 61158-2标准，采用混合访问协议令牌总线和主站/从站架构。 联网是通 过两线制线路或光缆进行的。 可实现 9.6 kbps 至 12 Mbps的数据传输速率。 PROFIBUS PA 是用于过程自动化 (PA) 的 PROFIBUS。 它可将 PROFIBUS DP 通信协议与 MBP（曼彻斯特总线供电）传输技术相连接以满足 IEC 61158-2 标准的要求。 PROFIBUS PA网络可基于屏蔽双绞线线路进行本质安全设计，因此适合在危险区域中使 用（危险 0 区和 1 区）。 数据传输速率为 31.25Mbps。基本信息 系统手册和入门指南中详细描述了 SIMATIC S7-1500、ET 200MP、ET 200SP 和 ET200AL 系统的组态、安装、接线和调试。 STEP 7 在线帮助为用户提供了组态和编程 方面的支持。 设备信息产品手册中包含模块特定信息的简洁描述，如特性、端子图、功能特性、技术数据。 常规信息功能手册包含各种常规主题的详细描述，如诊断、通信、运动控制、Web 服务器。 可以从 InternetTIA SelectionTool 通过 TIA Selection Tool，用户可以为全集成自动化（TIA）选择、组态和订购设备。 该工具是 SIMATICSelection Tool 的下一代产品，并将自动化技术的已知组态程序集成 到一个工具中。 通过 TIA SelectionTool，用户可以从产品选择或产品组态中生成一个完整的订购列表。 可以在 Internet。
PROFIBUS DP 的应用 简介控制系统的效率并不是单由自动化设备本身决定的，而是在很大程度上取决于自动化解决 方案的总体配置。除了工厂可视化和操作员控制与监视系统外，还包括功能强大的通信 系统。 STEP 7 可用于自动化解决方案中的工程组态过程。PROFIBUS DP 的应用 PROFIBUS 网络可对多个控制器、组件和作为电气网络或光纤网络的子网进行无线连接，或使用链接器进行连接。 通过 PROFIBUS DP，可对传感器和执行器进行集中控 制。 下图所示为 PROFIBUS DP的连接方式：PROFIBUS DP 的目标 分布式自动化系统在生产和过程自动化中正日益得到采用。 这意味着可以将复杂控制任务划分为更小和更加透明的子任务，其中含有各种分布式控制系统。 这样，分布式系统 之间就会有很高的通信需求。 分布式系统具有以下优点：● 可同时而独立地对各个设备进行调试 ● 程序较小，可管理性高 ● 由于采用分布式自动化系统，可进行并行处理 ● 响应时间缩短 ●上级结构可采用额外的诊断和记录功能 ● 工厂可用性得到提高，在某个附属站发生故障时，总体系统仍能继续运行。 2.1.2PROFIBUS 术语 定义： PROFIBUS 环境中的设备 在 PROFIBUS 环境中，“设备”是以下内容的统称： ●自动化系统（如 PLC、PC） ● 分布式 I/O 系统 ● 现场设备（例如，液压设备、气动设备） ●有源网络组件（如诊断中继器、光学链路模块） ● 与 AS-Interface 或其它现场总线系统之间的网关编号 PROFIBUS 说明① DP 主站系统 ② DP 主站 用于对连接的 DP 从站进行寻址的设备。 DP 主站与现场设备 交换输入和输出信号。 DP主站通常是运行自动化程序的控制器。 ③ PG/PC PG/PC/HMI 设备用于调试和诊断 2 类 DP 主站 ④ PROFIBUS网络基础结构 ⑤ HMI 用于操作和监视功能的设备 ⑥ DP 从站 分配给 DP 主站的分布式现场设备，如阀门终端、变频器等。 ⑦智能从站 智能 DP 从站。采用 PROFIBUS DP 的 I/O 通信 表格 2- 1 采用 PROFIBUS DP 的 I/O通信 通信… 说明 DP 主站和 DP 从站 带有 I/O 模块的 DP 主站和 DP 从站之间的数据交换通过以下方式进行： DP主站 依次查询主站系统中的 DP 从站，并从 DP 从站接收输入值，然后再将输出数据传 回 DP 从站（主站-从站原理）。 DP主站和智能从站 在 DP 主站和智能从站的 CPU 中的用户程序之间循环传输固定数量的数据。 DP 主站不访问智能从站的 I/O模块，而是访问所组态的地址区域（称为传输区 域），这些区域可位于智能从站 CPU 的过程映像的内部或外部。 若将过程映像的某些部分用作传输区域，就不能将这些区域用于实际 I/O 模块。 数据传输是通过使用该过程映像的加载和传输操作或通过直接访问进行的。DP 主站和 DP 主站 在 DP 主站的 CPU 中的用户程序之间循环传输固定数量的数据。 这需要附加一个 DP/DP 耦合器。 各DP 主站相互访问位于 CPU 的过程映像的内部或外部的已组态地址区域（称为 传输区域）。若将过程映像的某些部分用作传输区域，就不能将这些区域用于实际 I/O 模块。数据传输是通过使用该过程映像的加载和传输操作或通过直接访问进行的。 更多信息 有关硬件配置的更多信息，请参见 STEP 7在线帮助。
PROFIBUS 网络的结构 本章内容本章节介绍了有关构建通信网络的背景信息。 ● Zui重要的无源网络组件的概述 这些是可以转发信号但无法主动影响信号的网络组件，例如，电缆、连接器等。 ● Zui重要的有源网络组件的概述 这些是可以主动影响信号的网络组件。例如，中继器、 诊断中继器等。 ●Zui常见网络结构（拓扑）的概览 工业网络的物理连接 可通过两种不同的物理方式在工厂中对 PROFIBUS 设备进行联网： ●通过铜缆并使用电信号 ● 通过光纤电缆并使用光学信号RS 485 电缆 简介 以下情况适用于西门子用于 PROFIBUS 的所有 RS485 电缆： ● 这些电缆采用双重屏蔽，非常适合在电磁干扰严重的工业环境中敷设。 ●通过总线电缆的外屏蔽层以及总线终端端子的接地端子，可实现连续接地。 ● 通过电缆上印制的长度标记，可更加方便地确定电缆长度（准确度为±5%）。RS 485 电缆 PROFIBUS SIMATIC NET PROFIBUS电缆提供有各种不同型号，可针对不同的应用领域进行zuijia调 整： ● FC Standard CableGP（用于在建筑物内进行固定敷设的总线电缆） ● FC Standard Cable IS GP（用于在危险区域内敷设的总线电缆） ●FC-FRNC Cable GP（用于在建筑物内进行敷设的带无卤素防护套的总线电缆） ● FC FoodCable（适合在食品与饮料领域中使用的带聚乙烯护套的总线电缆） ● FC RobustCable（适合在化学腐蚀性大、机械负荷较高的环境中使用的带聚氨酯护 套的总线电缆） ● FC GroundCable（带聚乙烯护套的接地电缆） ● PROFIBUS FC Trailing Cable（用于拖链的拖拽电缆） ●PROFIBUS Festoon Cable（用于吊挂安装的总线电缆） ● PROFIBUS TorsionCable（用于将可移动设备部件（如机械手）进行联网的无扭矩 总线电缆） ● PROFIBUS FC Flexible Cable（用于不常移动的机器部件或机柜门的总线电缆） ● SIENOPYR-FR 船用电缆（用于在船舶或近海设备上的所有房间和敞开甲板上进行固定敷设） ● PROFIBUS Hybrid Standard Cable（含有 2 条电力线 (1.5 mm2) 的混合电缆，用于ET 200pro 的数据传输并提供电源）。 ● PROFIBUS Hybrid Robust Cable（含有 2 条电力线(1.5 mm2) 的可拖曳混合电缆， 用于 ET 200pro 的数据传输并提供电源）。PROFIBUS FastConnect系统 PROFIBUS FastConnect (FC) PROFIBUS FastConnect 是一个用于快速而方便地制作PROFIBUS 铜缆的系统。 此系统包含三个部件： ● FastConnect 快速安装总线电缆 ● FastConnect剥线工具 ● FastConnect 总线连接器，用于 PROFIBUS，采用绝缘刺破方法 FastConnect 总线电缆和剥线工具FastConnect 总线电缆采用特殊设计，可使用 FastConnect 剥线工具来一步jingque剥除护 套和编织屏蔽层。电缆制备好后，可通过绝缘刺破方法在 FastConnect 总线连接器中进 行连接。 所有 PROFIBUS FastConnect总线电缆还可以通过螺钉型端子连接到常规总线连接器。应用领域 在以下应用中，需要使用 PROFIBUS 的 FastConnect总线连接器： ● 使用 SIMATIC NET PROFIBUS 电缆，直接连接带有符合 IEC 61158-2 标准的 9 针 电气D-Sub 接口的设备。 ● 将电气网段或各个设备连接到 Optical Link Module (OLM) 和 OpticalBus Terminal (OBT)。 ● 将各个设备和编程设备连接到中继器。 种类 防护等级为 IP20 的 FastConnect总线连接器分为以下几种： ● 带有集成终端电阻和隔离功能 ● 带或不带编程设备插口 ● 带 35°、90° 或 180° 电缆出口 ●具有适用于危险区域 Zone 2 的设备类别。