PROFIBUS总线简介及应用

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PROFIBUS总线简介及应用

2024-07-15 02:12| 来源: 网络整理| 查看: 265

PROFIBUS 是一个用在自动化技术的现场总线标准,常用于 PLC 与现场设备的数据通信和控制。目前PROFIBUS 可分为二种,分别是大多数人使用的 PROFIBUS DP 和用在过程控制的 PROFIBUS PA。通信速率在9.6kb/s~12Mb/s。 PROFIBUS PA(过程自动化,Process Automation)应用在过程自动化系统中,由过程控制系统监控量测设备控制,是本质安全的通信协议,可适用于防爆区域(工业防爆危险区分类中的 Ex-zone 0 及 Ex-zone 1)。  PROFIBUS DP(分布式周边,Decentralized Peripherals)用在工厂自动化的应用中, 可以由中央控制器控制许多的传感器及执行器,也可以利用标准或选用的诊断机能得知各模块的状态。  Profibus DP 是工业现场比较常用的总线形式。Profibus DP 物理接口一般采用 RS48形式,通信线缆包括 RS485 的 A 和 B 两根数据线和一个屏蔽线。因为 Profibus DP的通信  速率较高(最高达 12Mb/s),所以现场安装中一定要注意加入阻抗匹配,线缆尽量使用带有屏蔽的线缆。  DP 接头如下,红色的拨片就是匹配阻抗的开关,打到 ON 及加入匹配电阻。需要注意的是同一条Profibus总线上,只能有两个 DP 头打开阻抗匹配Profibus 由于其较快的通信速度和较强的故障诊断能力,在工业现场中的到非常广泛的应用。

 然而在实际应用过程中,Profibus 总线总会出现一些不理想的情况。如:  1)PLC 控制器和其他需要通信的设备相距比较远,profibus 布线会比较长。较长的电缆布线会使 Profibus 信号不稳定,经常出现数据错误,丢包,设备掉线等情况,使整个系统运行很不稳定。  2)一些电磁干扰特别强的现场,采用电缆布线后也会出现 Profibus 通信不稳定的情况。  3)需要电气隔离的强电、易燃易爆场合。  针对于以上这些现场情况,Profibus 电缆布线显然已经不能满足需求。针对这种情况,出现了用光纤代替电缆布线的方式。现在很多通信场合都用到了光纤通信,最长见的就是网  线,很多地方都由电缆改成了光纤。光纤外形如下:

光纤因为采用光传输信号,相比电缆传输的电信号具有较强的信号稳定性和抗干扰能  力。同时光没有电气特性,所以在一些需要电气隔离的场合具有很好的适用性。  采用光纤传输的 profibus 总线,布线长度可以达到几公里甚至十几公里,并且不会受  到电磁干扰。具有相当强的稳定性,再也不用担心设备掉线或者通信故障了。  下图为 Profibus 转光纤的应用: 

 

实际现场应用中可能会有几个距离较远的 profibus 设备,这时点对点的光纤传输就不太适用了,一般会采用环网式的光纤通信。如下:

 

采用光纤环网方式可以增加通信链路的稳定性,因为采用环网方式,即使有一处光纤断开也不会影响正常通信。 



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