доклад по основам. Profibus по дисциплине Основы программирования мехатронных и робототехнических систем
 Скачать 18.4 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет»
Департамент автоматизации и робототехники. ДОКЛАД На тему: «Profibus» по дисциплине «Основы программирования мехатронных и робототехнических систем»
г. Владивосток 2021 Введение PROFIBUS — Самая широко используемая в Европе и США промышленной шина для систем автоматизации. PROFIBUS был разработан фирмой Siemens в начале 90-х годов. Протоколы PROFIBUS используют общий канальный уровень - уровень 2 OSI-модели. Это значит, что средой передачи может являться витая пара, которая может одновременно использоваться и для информационного обмена, и для запитывания устройств. В качестве среды передачи может использоваться волоконно-оптический кабель или беспроводная среда. Первые ASL сети вышли на рынок в 1993 г. Основная задача этих сетей - связать в единую информационную структуру устройства самого нижнего уровня автоматизируемого процесса, а именно датчики и разнообразные исполнительные механизмы, с системой контроллеров. Однако при построении многоуровневых систем автоматизации, как правило, возникает задача организации информационного обмена между уровнями. В одном случае необходим обмен комплексными сообщениями на средних скоростях. В другом нужен быстрый обмен короткими сообщениями с использованием упрощенного протокола (уровень датчиков). Кроме этого, иногда требуется работа на опасных участках производства (газопереработка, химическое производство). Для всех этих случаев пригоден PROFIBUS. Однако говоря о нем, следует иметь в виду, что под этим общим названием понимается совокупность трех отдельных протоколов: PROFIBUS -FMS, PROFIBUS -DP и PROFIBUS -PA. Характеристики Максимальное число узлов: 127. Длина соединения: от 100 м до 24 км Скорость передачи: от 9600 бит/с до 12 Мбит/с. Размер сообщения: до 244 байт на сообщение для одного узла. Методы обмена сообщениями: опрос (DP/PA) и одноранговый (FMS). Протоколы/разновидности Протокол Profibus-FMS появился первым и был предназначен для работы на так называемом цеховом уровне. Здесь требуется высокая степень функциональности и этот критерий более важен, чем скорость. FMS-протокол допускает гибридную архитектуру взаимодействия узлов, основанную на таких понятиях, как виртуальное устройство сети, объектный словарь устройства (переменная, массив, запись, область памяти, событие и др.), логическая адресация и т. д. Протокол Profibus-DP был спроектирован для организации быстрого канала связи с датчиковым уровнем, те его основная функция это решение задач реального времени. В основе алгоритма работы лежит модель циклического опроса каналов. Кроме того, существует набор ациклических функций для конфигурирования, диагностики и поддержки сигналов. В DP-протоколе имеется три типа устройств. 1. Мастер класса 2 (DPM2) - выполняет функции конфигурирования и диагностики устройств сети. 2. Мастер класса 1 (DPM1) - программируемые контроллеры (PLC, PC), в оперативном режиме выполняющие функции ведущего узла в сети. 3. Ведомые устройства (DP Slave) - пассивные устройства с аналоговым или дискретным вводом-выводом. Протокол Profibus-PA представляет собой расширение DP-протокола в части технологии передачи для ее организации во взрывоопасных средах. Для коммутации требуется всего одна витая пара, которая может одновременно использоваться и для информационного обмена, и для запитки устройств. Работа Работа ROFIBUS-DP определяется состоянием DPM1(контроллер) Состояния обычно бывают следующими: ОСТАНОВКА: В этом состоянии между DPM1 и ведомыми DP-устройствами никаких данных не передается. СБРОС: DPM1 считывает входную информацию из ведомого DP-устройства и поддерживает свои выходы в состоянии защиты от сбоев. РАБОТА: DPM1 находится в состоянии передачи данных. В последовательности циклических сообщений из ведомых DP-устройств считывается входная информация, а выходная информация в них записывается. Устройство типа DPM1 в течение настраиваемого интервала времени передает свой локальный статус всем предназначенным для работы с ним ведомым DP-устройствам. Для этого оно использует групповую команду. Заключение По сравнению с многочисленными частными шинными системами, наибольшими преимуществами шины PROFIBUS являются ее универсальность и широта применений. Она может использоваться от уровня датчиков и приводов до цехового уровня. |