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1、现场总线在低压电器行业中的应用wangtao导语:本文介绍了Profibus现场总线的根本框架,集中讨论了其在低压电器行业中的应用,重点介绍了ProfibusDP与AsI总线,3WN6断路器,Beckoff公司的BK3000系列相连的情况。1、Profibus总线技术Profbus是一种不依靠厂家的开放式现场总线标准,采用Profibus的标准系统后,不同厂商所消费的设备不需要对其接口进展十分调整就可通讯。Profibus为多主从构造,可方便地构成集中式、集散式和分布式控制系统。针对不同的应用场合,它分为三个系列:1ProfibusDP用于传感器和执行器级的高速数据传输,它以德国标准DIN19
2、24的第一局部为根底,根据其所需要到达的目的对通讯功能加以扩大,DP的传输速率可达12Mb/S,一般构成单主站系统,主站、从站间采用循环数据传送方式工作。ProfibusDP的设计旨在用于设备级的高速数据传送。中央控制器PLC/PC通过高速串行线同分散的现场设备如1/O、驱动器、阀门等进展通讯,同这些分散的设备进展数据交换多数是周期性的。2ProfibusPA适用于平安性要求较高的场合。PA具有本质平安特性,其实现了IECll582物理层规定的通讯的规程。ProfibusPA的经过自动化解决方案中PA将自动化系统和经过控制系统与现场设备压力温度和液位变送器等连接起来,代替了420mA模拟信号传
3、输技术,节约本钱,并大大进步了系统功能和平安可靠性,因此PA尤其适用于化工、石油、冶金等行业的经过自动化控制系统。3ProfibusFMS旨在解决车间级通用性通讯任务。FMS提供大量的通讯效劳,用以完成以中等传输速度进展的循环交换,因此它考虑的主要是系统功能而不是系统响应时间,应用中通常要求的是随机的信息交换如改变设定多数等。强有力的FMS效劳向人们提供了广泛的应用范围和更大的灵敏性,可用于大范围和复杂的通讯系统。Profibus协议的构造定问是根据iso7498国际标准以开放式系统互联网络osi作为参考模型的。ProfibusDP使用第一层、第二层和用户接口。这种构造确保了数据传输的快速和有
4、效进展,直接数据链路映象DDLM为用户接口提供第二层功能映象,用户接口规定了用户系统以及不同设备可以调用的应用功能,并具体讲明了各种不同ProfibusDP设备的设备行为。ProfibusPA使用PrfibusDP的根本功能传送测量值和状态,并用扩展的ProfibusDP功能来制定现场设备的参数和进展设备操纵。另外它使用了描绘现场设备行为的PA行规,根据IECI1582标准,这种传输技术可确保其本征平安性并使现场设备通过总线供电。ProfibusFMS对第一、第二和第七层均加以定义,其中应用层包括了现场总线信息规格FieldbusMessageSpecification,FMS和低层接口Low
5、erinterface,LLI。FMS向用户提供了广泛的通讯效劳功能,LLI那么向FMS提供了不依靠设备访问第二层现场总线数据链路层的才能,第二层主要完成总线访问控制和保持数据的可靠性。PMS效劳是ISO9506MMSManufacturingMessageSpecification,加工制造信息标准效劳工程的子集,这些效劳工程在现场总线应用中被优化,而且还加上了通讯目的和网络治理功能。ProfibusDP和ProfibusFMS系统使用了同样的传输技术和统一的总线访问协议,因此这两套系统可在同一电缆上同时操纵。2、在低压电器行业中的应用1智能化断路器3WN6通过ProfibusDP网关DP/
6、3WN6接口单元与ProfibusDP相连接,进而与上位机S7300PLC通讯。通过这种方法,控制信号和3WN6外围的有用数据可以通过一根简单的两芯电缆或者光纤电缆与具有ProfibusDP控制才能的自动化级进展传输,对控制系统而言也就省去了不必要的常规的数据电缆布线。DP/3WN6接口单元组装于一个可安装的标准安装导轨上70mm宽的紧凑外壳之中。单元可以并排安装,甚至垂直安装,彼此之间无需任何安装空间。DP/3WN6的九芯SUBD插座连接。DP/3WN6接口是与3WN6断路器点对点连接的。ProfibusDP配置的更改是在接口完成的。ProfibusDP允许12Mb人的数据速度。在初次使用前
7、,只需预置ProfibusDP的地址。位速率和其他的总线参数那么由主控机单元预先设置,接口对该设备自动承受。电源连接以后与断路器的通讯自动地建立起来。Profibus和断路器的接口由接口连接地监视,并且其状态是经过两只发光二极管红色和绿色来显示的。ProfibusDP的分享者“DP/3WN6接口是通过诸如SIMATICSS的COMProfibus参数化软件,SIMATICS7编程软件或者其他主控机供给商提供的软件来筹划完成的。断路器既可以通过键盘在过流脱扣器上进展组态池可以手持单元通过应用程序来设置参数。总线上有用的数据:模拟量测量值,如相电流、接地故障电流、功率因数。事件信息,如脱扣类型、欠
8、负荷、相不平衡。操纵状态,如开或者关、处于试验位置、合问停当。组态数据,如额定工作电流、短路电流、故障保护参数。诊断数据,如上次脱扣电流值、前15min峰值电流。遥控操纵,合问或者分闸、其他的接口。2AS司总线通过DPASI接口单元网关与ProfibusDP相连,进而使ASI的有用数据可以通过ProfibusDP与自动化系统进展交换。AS司是一种适用于双工线的执行器和传感器的现场型网络系统,它通过两根电缆进展传输,数据信号和电源共载于双工线上,可以具有任意的拓扑配置,以知足不同的应用场合,最多允许31个站点或者附属设备与ASJ相连接,而一个ASJ应用模块可与至多四个标准的双工线传感器和执行器连
9、接,这样ASJ一共提供了124个传感器和124个执行器的最大配置。接口单元组装于一个可安装在标准安装导轨上的70mm紧凑外壳之中。单元可以并排安装,也可以垂直安装,彼此之间无需任何安装空间。接口单元的DP主控机的格式化软件盘上可以为设备提供特殊设置的设备主控文件GSD来格式化。在SIMATICSS中,格式化是通过COMProfibus完成的。对SIMATICS7而言,Profibus。DP格式化是STEP7所集成的一局部。DP的地址是通过一只编码开关而实现的。其波特率是自动设定的。与相连接的AS附属设备的数目无关,一个16字节的输人PAA的地址空间总在PLC当中储存。Profibus和ASIn
10、terface的接口是被连续地监视的,其状态是经两只发光二极管红色和绿色来显示的。第三只发光二极管用来显示共可用性。“通电以后,当前的AS一互组态就定义了。假如连接了ASI附属设备,已定义的数据总线的组态LES已识别的附属设备列表就变为连接处的总线组态LA激活的附属设备列表。假如没有附属设备可识别,就没有连接外的组态被列人主控机的清单中。随后所识别的附属设备直到RESET按钮按下后才能被承受或者激活。ProfibusDP为主干线人AS一I总线通过DP/AS互耦合器接人ProfibusDP系统。AS司总线上可以连接各种执行器、传感器,ProfibusDP通过S7300对总线上的智能化设备进展组态
11、、参数化等工作。通过Beckhoff公司的BK3000/BK3010/BK3100/BK3110与Profibus-DP连接。Beckhoff公司的BK3000系列采用一个386EX芯片作为内核,并且支持同ProfibusDP有连接,BK3000系列的本质是一个输人/输出数据的采集站,它可以起到AS河网关的作用,但由于其采用386EX芯片作为内核,其功能和使用均比ASI网关要灵敏。BK3000是作为ProfibSS系统中DPFMS的从站设备的,它包括总线连接插头、地址编码接口和64个I/O等。BK3000和BK3100支持对所有总线终端的操纵,对模拟量输人/输出也一样,通过使用KS200配置,
12、可以对模拟/复合总线终端进展调整,以适应各种特殊的应用场合,总线终端也可以通过PLC和PC机对其进展操纵控制,Becoff公司提供GSD文件,支持对总线终端的组态工作。3、结论1Profibus、AS一I、智能子站Beckhoff公司的BK3000系列可以构成一个灵敏的配电控制系统,尤其在I/O层面上相当灵敏,可以知足配电控制系统的一般要求和大局部应用场合。2随着IEC61158的通过,各种总线之间的互联将成为趋势,Profibus的下一步将会是和各总线在优各个层面上互联。因此,它的开展会以本文介绍的两种方法进展:和异种总线用同关连接,AS一I。向智能子站Beckhoff公司的BK3000系方向开展。0