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PROFIBUS的硬件組成與通信協議是什么

??PROFIBUS的結構與硬件

??PROFIBUS 是目前國際上通用的現場總線標準之一，它以其獨特的技術特點、嚴格的認證規范、開放的標準、眾多廠商的支持，被納入現場總線的****IEC61158。PROFIBUS 于2006年10月成為我國首個現場總線國家標準(GB/T20540-2006)。

??PROFIBUS是不依賴生產廠家的、開放式的現場總線，各種各樣的自動化設備均可以通過同樣的接口交換信息。PROFIBUS可以用于分布式I/O設備、傳動裝置、PLC和基于PC(個人計算機)的自動化系統。牡丹江S7-1200PLC西門子代理商原裝現貨 牡丹江西門子S7-1200PLC代理,牡丹江西門子PLC代理,西門子S7-1200PLC代理,西門子PLC代理

西門子S7-1200的CPU可以根據系統的需要進行擴展。各種CPU的正面都可以增加一塊信號板，以擴展數字量和模擬量I/O。信號模塊連接到CPU的右側，以擴展其數字量和模擬量I/O的點數。CPU1212C只能連接2個信號模塊，CPU 1214C可以連接8個信號模塊。所有的S7-1200 CPU都可以在CPU的左側安裝*多3個通信模塊。

??西門子S7-1200所有的模塊都具有內置的安裝夾，能方便地安裝在一個標準的35mm DIN 導軌上。S7-1200的硬件可以豎直安裝或水平安裝

??所有的西門子S7-1200硬件都配備了可拆卸的端子板，不用重新接線，就能迅速地更換組件。① 信號板 信號板可以用于只需要少量附加1/O的情況。所有的S7-1200 CPU模塊都可以安裝1塊信號板，并且不會增加安裝的空間。在某些情況下使用信號板，可以提高控制系統的性能價格比。只需要添加1塊信號板，就可以根據需要增加CPU的數字量和模擬量I/O點。

??PROFIBUS 技術是唯一可以滿足兩類通信應用(制造業和過程工業應用)的現場總線。PROFIBUS在IEC61158中稱為類型3，PROFIBUS的基本部分稱為PROFIBUS-VO。在2002年新版的IEC61158中增加了PROFIBUS-V1、PROFIBUS-V2和RS-485IS等內容。新增的PROFINET規范作為IEC61158的類型10。

??PROFIBUS簡介

??PROFIBUS協議主要由3部分組成∶PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS.

??1.PROFIBUS-DP

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??DP是Decentralized Periphery(分布式外部設備)的縮寫。PROFIBUS-DP(簡稱為DP)主要用于制造業自動化系統中單元級和現場級通信，特別適合于PLC與現場級分布式I/O 設備之間的快速循環數據交換。DP是PROFIBUS中應用*廣的通信方式。

??PROFIBUS-DP用于連接下列設備PLC、PC和HMI設備分布式現場設備，例如SIMATICET200和變頻器等設備(見圖2-1)。PROFIBUS-DP的響應速度快，很適合在制造業使用。

西門子S7-300 S7-400PLC的程序與存儲器結構

??(1) S7-300/400 PLC的程序功能塊。S7-300/400 PLC的用戶程序結構與S7-200 PLC有明顯的不同，可以使用線性化結構及功能調用式結構與結構化編程。

??采用調用式結構與結構化編程時，程序以組織塊(OB)、程序塊(FC)、功能塊(FB)、系統程序塊(SFC)、系統功能塊(SFB)、數據塊(DB)等形式出現。其中，組織塊(OB)、程序塊(FC)、功能塊(FB)統稱為"邏輯塊"(Logic Blok)；系統程序塊(SFC)、系統功能塊(SFB)統稱為"系統塊"。

??1) 組織塊(QB)。組織塊(Organization Blocks，簡稱OB)提供了PLC內部 CPU操作系統與用戶程序間的接口，它是由 CPU操作系統直接進行調用的邏輯塊，用來管理PLC程序中各組成部分的調用和執行中斷。OB決定了PLC用戶程序的結構與塊的調用順序，起到了"管理"用戶程序的作用。

??S7-300/400 PLC不同的 CPU類型?？梢赃x擇、支持不同的 OB 塊，但 OBI 是所有 PLC 用戶程序的循環控制塊，它是運行PLC用戶程序的前提條件，因此，任何PLC程序、任何CPU都不可以缺少OBI。

??OB塊的調用條件被稱為"觸發事件"，根據"觸發事件"的不同，OB塊可以分為若干級別，各個級別有不同的優先級，高優先級的OB可以中斷低優先級OB的執行。如果需要，S7系列PLC除OB1外，還可以使用多個OB塊。

??作為PLC硬件組態的一部分，分布式I/O(例如ET 200)用STEP7來組態。通過供貨方提供的GSD文件，可以用STEP7將其他制造商生產的從站設備組態到網絡中。

??有的S7-300/400 CPU配備有集成的DP接口，S7-200/300/400也可以通過通信處理器(CP)連接到PROFIBUS-DP。

??2. PROFIBUS-PA

??PA是Process Automation(過程自動化)的縮寫。PROFIBUS-PA用于PLC與本質安全系統的過程自動化的現場傳感器和執行器的低速數據傳輸，特別適合于過程工業使用。PROFIBUS-PA 功能集成在起動執行器、電磁閥和測量變送器等現場設備中(見圖2-2)。

??PROFIBUS-PA由于采用了IEC 1158-2標準，確保了本質安全和通過屏蔽雙絞線電纜進行數據傳輸和供電，可以用于防爆區域的傳感器和執行器與中央控制系統的通信。

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??PA設備可以在下列防爆區域運行:

??圖 2-2 PROFIBUS-PA

??Zone 0∶ 危險的瓦斯氣體經?；蜷L期存在的區域。

??Zone 1∶在正常運行期間，有可能存在危險的瓦斯氣體的區域。

??Zone 2∶ 不希望在正常運行;期間存在危險的瓦斯氣體的區域。

??傳感器/執行器安裝在生產現場，而耦合器和控制器等設備則安裝在控制室內。即使總線上的設備不在危險現場，也必須通過適當的結構保證它們的本質安全特性。使用DP/PA 耦合器和DP/PA鏈接器，可以將PROFIBUS-PA設備很方便地集成到PROFIBUS-DP網絡中。

??PROFIBUS-PA的組態、編程與故障診斷的方法將在第9章介紹。

??3. PROFIBUS-FMS

??FMS是Field Message Specification(現場總線報文規范)的縮寫，用于系統級和車間級不同供應商的自動化系統之間交換過程數據，處理單元級(PLC和PC)的多主站數據通信。

S7-300 PLC的結構特點

1、模塊化設計

模塊化微型PLC 系統，滿足中、小規模的性能要求

各種性能的模塊可以非常好地滿足和適應自動化控制任務

簡單實用的分布式結構和多界面網絡能力，使得應用十分靈活

方便用戶和簡易的無風扇設計

當控制任務增加時，可自由擴展

大量的集成功能使它功能非常強勁

2、安裝簡單、維護方便

DIN標準導軌安裝：只需簡單地將模塊鉤在 DIN標準的安裝導軌上，轉動到位，然后用螺栓鎖緊。

集成的背板總線：背板總線集成在模塊上，模塊通過總線連接器相連，總線連接器插在機殼的背后。

更換模塊簡單并且不會弄錯：更換模塊時，只需松開安裝螺釘。很簡單地拔下已經接線的前連接器。在連接器上的編碼防止將已接線的連接器插到其他的模塊上。

可靠的接線端子：對于信號模塊可以使用螺釘型接線端子或彈簧型接線端子

TOP連接：采用一個帶螺釘或夾緊連接的1至3線系統進行預接線?；蛘咧苯釉谛盘柲K上進行接線。

??PROFIBUS-FMS定義了主站與主站之間的通信模型，它使用7層OSI模型的第1、2層和第7層。

??S7-300/400使用通信FB來實現FMS服務，用STEP7組態FMS靜態連接來發送和接收數據。PROFIBUS-FMS已經基本上被以太網通信取代，現在很少使用。