ProfiBus通讯原理详解
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1、P R O F I B U S 现场总线技术现场总线技术通通 信信 透透 明明 从从 传传 感感 器执器执 行行 器器 到到 区区 域域 控控 制制 器器CNC区区 域域 控控 制制 器器Ethernet/TCP/IPTCP/IP/EthernetPROFIBUS-FMSPROFIBUS-DPPROFIBUS-PA工厂级总线循环时间 1000 ms车间级总线循环时间 100 ms现场级总线循环时间 0.34 mm 每单位长度的电容每单位长度的电容 30 pF / m PROFIBUS 电缆被列在电缆被列在 PROFIBUS 电子产品指南中。电子产品指南中。A A型屏蔽双绞电缆型屏蔽双绞电缆9
2、针针D 型连接器的针脚分配型连接器的针脚分配 （为（为RS 485用）用）n 对对 PROFIBUS-DP/FMS PROFIBUS-DP/FMS 提供的连接器类型是提供的连接器类型是9 9 针针 D D 型连接器型连接器 n 插座部分被安装在设备上插座部分被安装在设备上 n 如果其他连接器能提供必要的命令信号的话，也允许使用如果其他连接器能提供必要的命令信号的话，也允许使用 表表 9 针针D 型连接器的针脚分配型连接器的针脚分配 RS 485传输设备安装传输设备安装 要点要点(1)电缆接线电缆接线A型电缆的总线终端器型电缆的总线终端器站站 1站站 2屏蔽屏蔽保护地保护地RxD/TxD-P (
3、3)DGND (5)VP (6)RxD/TxD-N (8)(3) RxD/TxD-P(5) DGND(6) VP(8) RxD/TxD-N保护地保护地* 注: 中继器没有站地址，但它们被计算在每段的最多站数中*终羰电阻供电电源 +5V390 数据线数据线数据线数据线DGND (5)VP (6)220 390 RxD/TxD-P (3)RxD/TxD-N (8)* 数据线B* 数据线A数据传输结束，即 +5V地安装安装 RS 485 (2)VPBADGND第一个站390 220 390 总线终端最后一个站总线终端VPBADGND数据线 B数据线 ABBAA站 2站 3390 220 390 为了
4、在高电磁辐射环境下获得良好的抗干扰性能，可以使用带屏蔽为了在高电磁辐射环境下获得良好的抗干扰性能，可以使用带屏蔽的数据传输电缆，屏蔽电缆两端的屏蔽编织箔必须与地线连接，并的数据传输电缆，屏蔽电缆两端的屏蔽编织箔必须与地线连接，并通过尽可能大面积的屏蔽接线来覆盖。此外，在铺设过程中建议把通过尽可能大面积的屏蔽接线来覆盖。此外，在铺设过程中建议把数据线和高压线隔离数据线和高压线隔离拓朴拓朴 这里提供的拓扑是总线型拓扑 在总线的开头和结尾必须有终端 一段可以由最多 32 个站*组成终端终端终端23303162613332(PROFIBUS 支持总线型，树型和星型拓扑)终端中继器中继器* 注: 中继器
5、没有站地址，但它们被计算在每段的最多站数中站站 1RS 485 的屏蔽的屏蔽 / 接地接地详细的安装指示在PROFIBUS-DP / FMS 的安装导则中说明，订单号 2.112数据电缆接地电缆从从从从主主接地线数据电缆接地线接地线RS-485 传输的数据位顺序传输的数据位顺序 每个八位二进制数（字节）按每个八位二进制数（字节）按 11 11 位的顺序被传输位的顺序被传输 最小的有效位最小的有效位 (LSB) (LSB) 被第一个发送被第一个发送 最大的有效位最大的有效位 (MSB) (MSB) 被最后发送被最后发送 每个八位二进数都补充三位，即开始、终止和奇偶校验位每个八位二进数都补充三位，
6、即开始、终止和奇偶校验位 此编码原理称非归零码此编码原理称非归零码NRZNRZ （即（即 N Non on R Return to eturn to Z Zeroero）开始 1 2 3 4 5 6 7 8 奇偶 终止 开始 校验空闲位顺序: 1. 字节 LSBMSB 2. 字节 LSBn根据根据IEC1158-2的传输技术用于的传输技术用于PROFIBUS-PA，能满足石油和化，能满足石油和化工工业要求，它可保证其本质安全，并通过总线对现场设备供电工工业要求，它可保证其本质安全，并通过总线对现场设备供电。IEC1158-2是一种是一种位同步协议位同步协议，其技术特性如下：，其技术特性如下：n
7、 本质安全本质安全 (可选可选) 和通过和通过总线对站供电总线对站供电 (可选可选) ，能满足化工和，能满足化工和石油化工业的要求石油化工业的要求n 同步同步 Manchester 编码编码, ，可进行无电流的连接传输，通常，可进行无电流的连接传输，通常称为称为H1n传输速度：传输速度：31.25 kBit/s（kbps), 电压式电压式n数据可靠性：前同步信号，采用起始和终止限定符避免误差数据可靠性：前同步信号，采用起始和终止限定符避免误差n电缆：电缆： 屏蔽或非屏蔽的双绞电缆屏蔽或非屏蔽的双绞电缆n网络拓扑：网络拓扑： 总线型总线型 、树型或两者相结合、星型、树型或两者相结合、星型n站点数
8、最多站点数最多 127 个站个站, 每段每段 10-32 个设备个设备 (依赖于依赖于 EX-类型和供电消耗类型和供电消耗)n距离：距离： 每段距离达每段距离达 1900 米，用中继器可延长到米，用中继器可延长到 10 公里公里用于用于PA的的IEC1158-2传输技术传输技术PROFIBUS 电缆要求电缆要求 - IEC 1158-2 电缆设计电缆设计:屏蔽双绞电缆 导线面积导线面积:0.8毫米2(AWG 18) 回路电阻回路电阻: 44 / km 阻抗阻抗 （在（在31.25 KHz时）时）:100 +/- 20% 衰减衰减 （在（在39 KHz时）时）:3dB / km 每单位长度的电容
