現場總線有哪些
加入技術交流群
3. Profibus 現場總線
Type3 現場總線得到Profibus用戶組織PNO的支持，德國西門子公司則是Profibus產品的主要供應商。Profibus系列由三個兼容部分組成，即Profibus-DP、Profibus-FMS和Profibus-PA三條總線構成。為了提高Profibus總線性能，近幾年PNO推出了新版本的Profibus-DP-V1和Profibus-DP-V2，同時逐步取消Profibus-FMS總線。擴展的Profibus-DP現場總線體系結構如圖3所示，Profibus-DP特別適用于設備級自動控制系統與分散I/O之間高速通信。Profibus-PA專為過程自動化設計，它能夠將變送器和執行器連接到一根公共總線，使用兩根線就可以完成供電和數據通信，并能實現本質安全性能。以此為基礎，擴展的DP功能DPV1進一步完善了Profibus-PA功能；DPV2解決了從站之間的通信與時間同步等重大問題。
圖3 Type3 Profibus現場總線體系結構
Profibus-DPV1主要是增加了非循環服務，并擴大了與2類主站的通信。眾所周知，Profibus-DP性能的特征是在循環連接（Mscy-C1）的基礎上應用數據交換服務，實現一個主站和一系列從站之間集中的數據交換。1類主站指PLC、PC或控制器。2類主站指操作員站和編程器等。DPV1擴展了上述功能，在已有的Mscy-C1連接基礎上，增加了非循環服務，利用新的服務可以對從站中任何數據組進行讀寫。過去，2類主站只能利用DP從站的無連接服務，現在則可通過面向連接的通信對數組進行非循環讀寫，同時為進入因特網通信擴充了功能。
Profibus-DPV2可以實現循環通信、非循環通信以及從站之間的通信。由于從站之間可直接通信，通信時間縮短1個DP總線周期和主站周期，從而使反應時間縮短60%至90%，同時建立了等時間間隔的總線循環周期，其時間偏差小于1μs，即適用于高精度定位控制，又可實現閉環控制。DPV2可根據不同的應用需要開發專用行規（profile），如用于運動控制的ProfiDrive和用于聯鎖保護的ProfiSafe等。
4. P-NET現場總線
P-NET現場總線由丹麥Process-Data Sikebory Aps公司從1983年開始開發，主要應用于啤酒、食品、農業和飼養業，它得到P-NET用戶組織的支持，在現場大約有5000多個應用系統。
圖4 Type4 P-NET現場總線體系結構
P-NET現場總線是一種多主站、多網絡系統，圖4給出了P-NET系統的體系結構。總線采用分段結構，每個總線分段上可以連接多個主站，主站之間通過接口能夠實現網上互連，它允許在幾個總線區直接尋址，無需遞階網絡結構。該總線通信協議包括1、2、3、4和7層，并利用信道機構定義用戶層。通信采用虛擬令牌（virtual token）傳遞方式，主站發送一個請求，被尋址的從站在390μs內立即返回一個響應，只有存放到從站內存中的數據才可被訪問。每個站節點都含有一個通用的單芯片微處理機，配套的2KB EPROM不僅可用作通信，而且可用于測量、標定、轉換和應用功能。P-NET接口芯片執行數據鏈路層的所有功能，第3層和第4層的功能由宿主處理器中的軟件解決。該總線物理層基于RS-485標準，使用屏蔽雙絞線電纜，傳輸距離1.2km，應用NRZ編碼異步傳輸。
評論