《PROFIBUSDP协议简介剖析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PROFIBUSDP协议简介剖析.docx（6页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、PROFIBUS-DP协议简介一.PROFIBUS - DP用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间 必须要比主站（PLC程序循环时间短。除周期性用户数据传输外,PROFIBUS-Dp还 提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态.诊断和报警处理。传输技术：RS-485双绞线.双线电缆或光缆。波特率从 9.6K bit/s至U 12M bit/s。总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主-从传送。支持单主或多主系 统。总线上最多站点（主-从设备数为126。通信:点对点（用户数据传送或广播（控制指令。循环主-从用户数据传送和非 循环主-主
2、数据传送。运行模式：运行.消除.停止。同步:控制指令允许输入和输出同步。同步模式：输出同步；锁定模式:输入同 步。功能:DP主站和DP从站间的循环用户有数据传送。各 DP从站的动态激活 和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断功能，三级诊断诊断信息。输入或输出 的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过部线对 DP主站（DPM1进行配置，每个 DP从站的输入和输出数据最大为246字节。可靠性和保护机制：所有信息的传卒&按海明距离 HD=4进行。DP从站带看门 狗定时器（Watchdog Timer。对DP从站的输入/输出进行存取保护。DP主站上带可 变定时器的用户数据传送监视。设备类型：第二类D
3、P主站（DPM2是可进行编程.组态.诊断的设备。第一类 DP主站（DPMI是中央可编程控制器，如PLC.PC等。DP从站是带二进制值或模拟 量输入输出的驱动器.阀门等。（1PROFIBUS -DP 基本特征速率:在一个有着32个站点的分布系统中，PROFIBUS-DP对所有站点传送512 bit/s输入和512bit/s输出，在12M bit/s时只需1毫秒。诊断功能：经过扩展的PROFIBUS-DP诊断能对故障进行快速定位。诊断信 息在总线上传输并由主站采集。诊断信息分三级 ：（本站诊断操作：本站设备的一般操作状态，如温度过高.压力过低。（模块诊断操作：一个站点的某具体I/O模块故障。（通过
4、诊断操作：一个单独输入/输出位的故障。（2PROFIBUS-DP允许构成单主站或多主站系统。在同一总线上最多可连接 126个站点。系统配置的描述包括：站数.站地址输入/输出地址.输入/输出数据格式. 诊断信息格式及所使用的总线参数。每个 PROFIBUS-DP系统可包括以下三种坏同 类型设备：一级DP主站（DPMI:一级DP主站是中央控制器，它在预定的周期内与分散的 站（如DP从站交换信息。典型的 DPMI如PLC或PC。二级DP主站（DPM2:二级DP主站是编程器.组态设备或操作面板，在DP系统 组态操作时使用，完成系统操作和监视目的。DP从站:DP从站是进行输入和输出信息采集和发送的外围设
5、备 （I/O设备.驱 动器.HMI.阀门等。单主站系统：在总线系统的运行阶段，只有一个活动主站多主站系统：总线上连有多个主站。这些主站与各自从站构成相互独立的子 系统。每个子系统包括一个 DPMI.指定的若干从站及可能的 DPM2设备。任何一 个主站均可读取DP从站的输入/输出映象，但只有一个DP主站允许对DP从站写入 数据。（3系统行为系统行为主要取决于DPMI的操作状态，这此状态由本地或总线的配置设备所 控制。主要有以下三种状态：（停止:在这种状态下,DPM1和DP从站之间没有数据传输。（清除:在这种状态下,DPM1读取DP从站的输入信息并使输出信息保持在故障 安全状态。（运行:在这种状态
6、下,DPM1处于数据传输阶段，循环数据通信时，DPMI从DP站 读取输入信息并向从站写入输出信息。DPMI设备在一个预先设定的时间间隔内，以有选择的广播方式将其本地状 态周期性地发送到每一个有关的 DP从站。如果在DPMI的数据传输阶段中发生错误，DPM1将所有有关的DP从站的输 出数据立即转入清除状态，而DP从站将不在发送用户数据。在次之后，DPM1转入 消除状态。（4DPM1和DP从站间的循环数据传输DPMI和相关DP从站之间的用户数据传输是由 DPMI按照确定的递归顺序自 动进行。在对总线系统进行组态时，用户对DP从站与DPMI的关系作出规定，确定 哪些DP从站被纳入信息交换的循环周期，
7、哪些被排斥在外。DMP1和DP从站之间的数据传送分三个阶段：参数设定.组态.数据交换。在参 数设定阶段，每个从站将自己的实际组态数据与从 DPMI接受到的组态数据进行比较。只有当实际数据与所需的组态数据相匹配时，DP从站才进入用户数据传输阶 段。因此，设备类型.数据格式.长度以及输入输出数量必须与实际组态一致。(5DPM1和系统组态设备间的循环数据传输除主-从功能外，PROFIBUS-DP允许主-主之间的数据通信，这些功能使组态和诊 断设备通过总线对系统进行组态。(6同步和锁定模式除DPMI设备自动执行的用户数据循环传输外，DP主站设备也可向单独的DP 从站.一组从站或全体从站同时发送控制命令
8、。这些命令通过有选择的广播命令发 送的。使用这一功能将打开 DP从站的同及锁定模式，用于DP从站的事件控制同 步。主站发送同步命令后，所选的从站进入同步模式。在这种模式中，所编址的从站 输出数据锁定在当前状态下。在这之后的用户数据传输周期中，从站存储接收到输出的数据，但它的输出状态保持不变；当接收到下一同步命令时，所存储的 输出数据才发送到外围设备上。用户可通过非同步命令退出同步模式。锁定控制命令使得编址的从站进入锁定模式。锁定模式将从站的输入数据锁定 在当前状态下，直到主站发送下一个锁定命令时才可以更新。用户可以通过非锁定 命令退出锁模式。(7保护机制对DP主站DPMI使用数据控制定时器对从
9、站的数据传输进行监视。每个从站 都采用独立的控制定时器。在规定的监视间隔时间中 ，如数据传输发生差错，定时器 就会超时。一旦发生超时，用户就会得到这个信息。如果错误自动反应功能使能”，DPM脩脱离操作状态，并将所有关联从站的输出置于故障安全状态，并进入清 除状态二.扩展DP功能DP扩展功能是对DP基本功能的补充，与DP基本功能兼容。(1DPM1与DP从站间非循环的数据传输。(2带DDLM读和DDLM写的非循环读/写功能,可读写从站任何希望数据。(3报警响应，DP基本功能允许DP从站用诊断信息向主站自发地传输事件，而新 增的DDLM-ALAM-ACK 功能被用来直接响应从DP从站上接收的报警数据
10、。(4DPM2与从站间的非循环的数据传输。三.电子设备数据文件(GSD为了将不同厂家生产的PROFIBUS产品集成在一起，生产厂家必须以GSD文件 (电子设备数据库文件方式将这些品的功能参数 (如I/O点数.诊断信息.波特率.时间 监视等。标准的GSD数据将通信扩大到操作员控制级。使用根据 GSD所作的组态 工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中。GSD文件可分为三个部分：(1总规范:包括了生产厂商和设备名称.硬件和软件版本.波特率.监视时间间隔. 总线插头指定信号。(2与DP有关的规范：包括适用于主立勺各项参数，如允许从站个数.上装/下装能 力。(3与DP从站有关的规范：包括了与从站有关的一切规范，如输入/输出通道数.类 型诊断数据等。四.PROFIBUS-DP 行规PROFIBUS QP协议明确规定了用户数据怎样在总线各站之间传递 ，但用户数 据的含义是在PROFIBUS行规中具体说明的。另外，行规还具体规定了 PROFIBUS- DP 如何用于应用领域。使用行规可使不同厂商所生产的不同设备互换使用，而工厂操作人员毋须关心两者之间的差异。因为与应用有关的含义在行规中均作了精确的 规定说明。下面是PROFIBUS-DP行规，括弧中数字是文件编号：(1NC/RC 行规(3.052(2编码器行规(3.062(3变速传动行规(3.071(4操作员控制和过程监视行规(HMI