Profibus现场总线通信技术及其应用研究

针对不同厂商生产的现场总线设备,以Profibus-DP工控网为基础,探讨了现场总线的拓扑结构,分析了其通信机理和链接方式,并建立了基于PLC的主从站式控制现场总线网络。阐述了实现Profibus-DP变频器控制通信的原理及方法,并结合具体实例介绍了PLC之间以及和变频器的总线通信。

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工业仪表与自动化装置

20 0 7年第 4期

P o b s现场总线通信技术及其应用研究 rf u i 杨钢王鹏飞马俊朋，, (.昌学院电信学院，南许昌 4 10 2三门峡黄河明珠集团水电厂，南三门峡 4 20 ) 1许河 600;.河 70 0 摘要：对不同厂商生产的现场总线设备， Po b sD针以 rf u— P工控网为基础，讨了现场总线的拓 i探扑结构，分析了其通信机理和链接方式，建立了基于 P C的主从站式控制现场总线网络。阐述并 L 了实现 Po b s P变频器控制通信的原理及方法，结合具体实例介绍了 P C之间以及和变频器 r u— f D并 L 的总线通信。

关键词：场总线；rf u;现 Po b s主站； i从站；变频器

中图分类号：N 1. 5 T 950

文献标识码： A

文章编号：0 0— 6 2 2 0 )4— 0 0— 3 10 0 8 ( 0 7 0 0 1 0

An a lc to t y o he Pr fb edb o pp ia i n sud f t o us f l usc mm un c to e h l g i i i a i n t c no o y YANG Ga g, n WANG P n—e MA J n p n e g fi, u— e g

( . uhn ol eH n nX cag4 10 C ia 1 X ca gC lg, ea uh n 6 0 0,hn; e 2 S n ex y r o e ln eo i r r t er GopC r,t a a m m￣ 4 20 C i ) . a m n i H do w r a t l wRv ￣h al ru o t n nSn e x 7 00, hn a p P Yl eB P p e a

Ab t a t T n u t a r c s o s r c: he i d sr lp o e s c mmu ia in is e i y r b e f r t e i tg a in o n i n c t su s a ke p o lm o h n e r t f a y o o i l b s c nr ls se .T s p pe ic s e he f l b s c n u a o n n lz s is c mmu ia in fed u o to y t ms h i a r d s u s s t e d u o fg r t n a d a a y e t o i i i nc t o p n il n n eln

g d a e n a n u t a r fb s DP c n r ln t r Th l b e wo k i r cp e a d i trika e mo e b s d o n id sr lP o u— o to ewo k. e f d usn t r i i i i sa l h d o h a e o h se—l v o to ft e PLC. e p p ras x o d h e l a in s e t bi e n t e b s ft e ma tr sa e c n r lo h s Th a e lo e p un st e r a i t z o o he p n i l n t o fc mmu ia in b a so n i v re n r fb s DP. ft r c pe a d meh d o o i n c t y me n fa n e tra d P o u— o i Ke r s: e d u Pr fb s; se; l v i v re y wo d f l b s; o u ma tr sa e;n e r i i t

0引言 现场总线技术的开发目标是打破 D S系统孤 C

场总线技术的变频器通信原理及实现方法。 1 P o b s信原理 rf u通 i 1 1总线拓扑结构 . Po b s rf u系统有 3种总线拓扑结构： S 8、 i R 4 5光

立、开放程度低的现状，建立起不依赖任何厂商的开放式控制系统，建立统一的工厂底层信息网络，并任 何遵守相同标准的不同厂家生产的设备均可与之连接，实现信息交换和互可操作，现设备即插即用。实 但是现场总线作为一门新兴的控制技术，目前正处 于发展阶段，术还不成熟。当前在国际上有影响技

纤和符合 IC 182 ( r i s A)总线拓扑。 E 15— Pob— fu P的 D P MS采用 R 4 5连接，信介质采用屏蔽双绞 PF S8通线或光缆，信距离从 10~120 m,率范围为通 0 0速 9 b s 2Mb s系统中最大站点数为 17个， 6k p~1 p。 2当

的现场总线标准很多 (单是 19 9 9年 IC组织投票通 E 过的现场总线国际标准 I C 15 E 6 1 8就有 8~9种 )。

系统中需连接的站多于 3 2时，用中继器相连接。使 使用中继器可以实现树型和星型总线结构。P A采用 IC 82连接技术。 E 15— 1 1 2通信实现原

理 .

协议的不统一给现场总线控制系统的集成带来了很 大困难，法实现互可替换和互可操作，严重阻碍无并

了现场总线控制系统的推广和应用。对此，文针该对不同厂商生产的现场总线设备，用在国际上有采很大影响力的 Po bs场总线的相互连接和通信 rf u现 i进行研究，结合具体实例介绍采用 Po bs P现并 rf u— i D 收稿日期：0 7— 2—0 20 0 8

Pob s用混合的总线存取控制机制来实现 rf u使 i Po bs rf u通信， i通信分主站和从站。主站间的通信采用逻辑令牌传递方式，有令牌的主站在确定的时拥间窗口内拥有总线控制权，定系统的通信，采用决它主一原理以轮循方式与从站通信，从同时采用循环或非循环报文实现主一主通信。系统可以配置为单主一、主多从或前两者的混合系统。系统中相从多应地使用令牌总线程序和主一完成数据通信。从

作者简介：杨 方面的研究。

钢 ( 93一)男， 17,讲师，主要从事电气信息工程