PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線工程應(yīng)用實(shí)例解析

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)因?yàn)槠鋬?yōu)越的技術(shù)特點(diǎn)已經(jīng)在相關(guān)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用?，F(xiàn)場(chǎng)總線（Fieldbus）技術(shù)是20世紀(jì)80年代末、90年代初發(fā)展形成的，用于過程自動(dòng)化、制造自動(dòng)化、樓宇自動(dòng)化等領(lǐng)域的現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備互聯(lián)通信網(wǎng)絡(luò)。它作為工廠數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，溝通了生產(chǎn)過程現(xiàn)場(chǎng)及控制設(shè)備之間及其與更高控制管理層次之間的聯(lián)系。它不僅是一個(gè)基層網(wǎng)絡(luò)，而且還是一種開放式、新型全分布控制系統(tǒng)。這項(xiàng)以智能傳感、控制、計(jì)算機(jī)、數(shù)字通信等技術(shù)為主要內(nèi)容的綜合技術(shù)，已經(jīng)受到世界范圍內(nèi)的關(guān)注，成為自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)，并將帶來自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與設(shè)備的深刻變革。國際上許多有實(shí)力、有影響的公司都先后在不同程度上進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與產(chǎn)品的開發(fā)。PROFIBUS是作為德國國家標(biāo)準(zhǔn)DIN 19245、歐洲標(biāo)準(zhǔn)DIN 50170和中國國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T20540-一2006的現(xiàn)場(chǎng)總線，ISO／OSI模型也是它的參考模型，由PROFIBIJS．DP、PROFIBIJS-FMS、PROFIBIJs-PA組成了PROFIBIUS系列。DP型用于分散外設(shè)間的高速傳輸，適合于加工自動(dòng)化領(lǐng)域的應(yīng)用；FMS型為現(xiàn)場(chǎng)信息規(guī)范，適用于紡織、樓宇自動(dòng)化、可編程控制器、低壓開關(guān)等一般自動(dòng)化領(lǐng)域；而PA型則是用于過程自動(dòng)化的總線類型，它遵從IECll58-2標(biāo)準(zhǔn)。該項(xiàng)技術(shù)是由以西門子公司為主的十幾家德國公司、研究所共同推出的。它采用了OSI：模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層，由這兩部分形成了其標(biāo)準(zhǔn)第一部分的子集，DP型隱去了第3－7層，而增加了直接數(shù)據(jù)連接擬合作為用戶接口，F(xiàn)MS型只隱去第3－6層，采用了應(yīng)用層，作為標(biāo)準(zhǔn)的第二部分。PA型的標(biāo)準(zhǔn)目前還處于制定過程之中，其傳輸技術(shù)遵從IECll58-2（1）標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)總線供電與本質(zhì)安全防爆。本書主要介紹PROFIB[JS-DP。近些年來，有關(guān)PROFIB[JS現(xiàn)場(chǎng)總線的書籍很多，但大多數(shù)都是側(cè)重于介紹PROFIB[JS的工作原理與產(chǎn)品設(shè)計(jì)，本書則是從工程應(yīng)用的角度出發(fā)，介紹了西門子、圖爾克、和利時(shí)公司的PROFIBIJS總線產(chǎn)品的應(yīng)用。本書的指導(dǎo)思想是使讀者可以快速和全面地掌握PROFIBIJs的應(yīng)用技術(shù)。通過學(xué)習(xí)和借鑒本書中的實(shí)例，幫助讀者掌握在現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的技巧和方法。

內(nèi)容概要

本書從工程應(yīng)用的實(shí)際角度出發(fā)，從易到難分別介紹了ET200S、ET200M、BL20、BL67、PDP、FLDP、西門子及SEW變頻器、傳感器等通過PROFIBUS-DP通信的應(yīng)用實(shí)例，內(nèi)容由淺入深，循序漸進(jìn)，讓讀者能夠決速熟練地掌握PROFIBUS-DP的應(yīng)用技術(shù)。    本書所有的實(shí)例在配套光盤中都有源程序，通過學(xué)習(xí)和借鑒書中的應(yīng)用實(shí)例，讀者能夠熟練地使用各種常見的PROFIBUS-DP產(chǎn)品，并且對(duì)總線故障診斷程序的編寫有深入的了解。    本書可以作為工程技術(shù)人員提高PROFIBUS-DP應(yīng)用技術(shù)和技巧的學(xué)習(xí)資料，也適合現(xiàn)場(chǎng)工程師進(jìn)行設(shè)備調(diào)試時(shí)參考。

書籍目錄

前言第1章 現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用基礎(chǔ)　1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線概述　　1.1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的由來及定義　　1.1.2 現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù)特點(diǎn)　　1.1.3 現(xiàn)場(chǎng)總線的優(yōu)點(diǎn)　　1.1.4 典型現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介　　1.1.5 總線應(yīng)用選擇的建議　1.2 PROFIBUS現(xiàn)場(chǎng)總線　　1.2.1 PROFIBUS概貌　　1.2.2 PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)　　1.2.3 PROFIBUS傳輸技術(shù)　　1.2.4 PROFIBUS-DP　1.3 PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的構(gòu)成與特點(diǎn)　　1.3.1 PROFIBUS-DP在自動(dòng)化系統(tǒng)中的位置　　1.3.2 現(xiàn)場(chǎng)總線的主要產(chǎn)品　　1.3.3 現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS-DP控制系統(tǒng)配置的幾種形式　　1.3.4 現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS-DP控制系統(tǒng)組成第2章 分布式I／O從站應(yīng)用實(shí)例　2.1 西門子分布式I／O應(yīng)用　　2.1.1 西門子公司的ET200M、ET200S簡(jiǎn)介　　2.1.2 網(wǎng)絡(luò)配置圖　　2.1.3 軟件和硬件要求　　2.1.4 組態(tài)主站　　2.1.5 組態(tài)DP從站ET200S　　2.1.6 ET200M從站的組態(tài)　　2.1.7 遠(yuǎn)程I／O點(diǎn)測(cè)試和編程　2.2 圖爾克BL20、BL67的應(yīng)用　　2.2.1 圖爾克公司的BL20、BL67系列產(chǎn)品概述　　2.2.2 網(wǎng)絡(luò)配置圖　　2.2.3 軟件和硬件要求　　2.2.4 組態(tài)主站　　2.2.5 BL20從站的硬件配置組態(tài)　　2.2.6 BL67從站的硬件配置組態(tài)　　2.2.7 工程輔助設(shè)計(jì)軟件I／O-ASSISTANT　　2.2.8 I／O程序編寫　2.3 圖爾克PDP、PLDP的應(yīng)用　　2.3.1 圖爾克PROFIBUS.DP現(xiàn)場(chǎng)總線PDP系列、FLDP系列現(xiàn)場(chǎng)模塊概述　　2.3.2 網(wǎng)絡(luò)配置圖　　2.3.3 硬件及軟件需求　　2.3.4 組態(tài)主站　　2.3.5 PDP從站的硬件配置組態(tài)　　2.3.6 FLDP從站的硬件配置組態(tài)　　2.3.7 診斷程序編寫第3章 PROF舊US-DP智能從站應(yīng)用實(shí)例　3.1 西門子S7.200PROFIBUS.DP從站模塊EM277應(yīng)用示例　　3.1.1 S7.200PROFIBUS-DP從站模塊EM277簡(jiǎn)介　　3.1.2 網(wǎng)絡(luò)配置圖　　3.1.3 軟件和硬件要求　　3.1.4 組態(tài)主站系統(tǒng)　　3.1.5 組態(tài)EM277從站　　3.1.6 PLC程序技巧　3.2 和利時(shí)LEC-G3系列PLC在PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用　　3.2.1 LM3401簡(jiǎn)介　　3.2.2 網(wǎng)絡(luò)配置　　3.2.3 應(yīng)用的軟硬件環(huán)境　　3.2.4 組態(tài)主站系統(tǒng)　　3.2.5 組態(tài)LM3401從站系統(tǒng)　　3.2.6 從站LM3401模塊的連接和設(shè)置　　3.2.7 程序設(shè)計(jì)　　3.2.8 通信數(shù)據(jù)的測(cè)試　3.3 帶DP接口的PLC直接作為DP從站應(yīng)用　　3.3.1 帶DP接口的PLC直接作為DP從站的應(yīng)用環(huán)境　　3.3.2 網(wǎng)絡(luò)配置　　3.3.3 應(yīng)用的軟硬件環(huán)境　　3.3.4 組態(tài)從站系統(tǒng)　　3.3.5 組態(tài)主站系統(tǒng)　　3.3.6 程序設(shè)計(jì)技巧第4章 驅(qū)動(dòng)裝置采用PROFIBUS-UP通信應(yīng)用實(shí)例　4.1 MM440變頻器通過PROFIBUS-DP與PLC通信的實(shí)現(xiàn)　　4.1.1 MM440變頻器概述　……第5章 帶DP接口的傳感裝置應(yīng)用實(shí)例第6章 總線診斷系統(tǒng)設(shè)計(jì)和應(yīng)用實(shí)例參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第1章 現(xiàn)場(chǎng)總線應(yīng)用基礎(chǔ)1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線概述1.1.1 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的由來及定義1. 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的由來現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的串行通信接口是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的原形，由于大規(guī)模集成電路的發(fā)展，許多傳感器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)裝置等現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化，即內(nèi)置CPU控制器，完成諸如線性化、量程轉(zhuǎn)換、數(shù)字濾波甚至回路調(diào)節(jié)等功能。因此，對(duì)這些智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備增加一個(gè)串行數(shù)據(jù)接口（如RS一232／485）是非常方便的。有了這樣的接口，控制器就可以按其規(guī)定協(xié)議，通過串行通信方式（而不是I／O方式）完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控。如果設(shè)想全部或大部分現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備都具有串行通信接口并具有統(tǒng)一的通信協(xié)議，那么控制器只需一根通信電纜就可將分散的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接，完成對(duì)所有現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的監(jiān)控，這就是現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的初始想法。2. 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的產(chǎn)生基于以上初始想法，使用一根通信電纜，將所有具有統(tǒng)一的通信協(xié)議和通信接口的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備連接，這樣，在設(shè)備層傳遞的不再是I／O[（4－20mA／24V（DC）]信號(hào)，而是基于現(xiàn)場(chǎng)總線的數(shù)字化通信，由數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成現(xiàn)場(chǎng)級(jí)與車間級(jí)自動(dòng)化監(jiān)控及信息集成系統(tǒng)。3. 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概念 目前，公認(rèn)的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)概念描述如下：現(xiàn)場(chǎng)總線是安裝在生產(chǎn)過程區(qū)域的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備／儀表與控制室內(nèi)的自動(dòng)控制裝置／系統(tǒng)之間的一種串行、數(shù)字式、多點(diǎn)通信的數(shù)據(jù)總線。其中，“生產(chǎn)過程”包括斷續(xù)生產(chǎn)過程和連續(xù)生產(chǎn)過程兩類?；蛘?，現(xiàn)場(chǎng)總線是以單個(gè)分散的、數(shù)字化、智能化的測(cè)量和控制設(shè)備作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，用總線將其連接，實(shí)現(xiàn)其相互之間的信息交換，完成自動(dòng)控制功能的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)。4. 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)產(chǎn)生的意義（1）現(xiàn)場(chǎng)總線（Fieldbus）技術(shù)是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)控制設(shè)備數(shù)字化通信的一種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)層網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，是一次工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)設(shè)備通信的數(shù)字化革命?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)可使用一條通信電纜將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備（智能化、帶有通信接口）連接，用數(shù)字化通信代替4－20rnA／24V（DC）信號(hào)，完成現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制、監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程參數(shù)化等功能。

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《PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線工程應(yīng)用實(shí)例解析》是“自動(dòng)化技術(shù)實(shí)例解析叢書”之一，《PROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線工程應(yīng)用實(shí)例解析》共分6個(gè)章節(jié)，從工程應(yīng)用的實(shí)際角度出發(fā)，從易到難分別介紹了ET200S、ET200M、BL20、BL67、PDP、FLDP、西門子及SEW變頻器、傳感器等通過PROFIBUS-DP通信的應(yīng)用實(shí)例?！禤ROFIBUS-DP現(xiàn)場(chǎng)總線工程應(yīng)用實(shí)例解析》可供各大專院校作為教材使用，也可供從事相關(guān)工作的人員作為參考用書使用。

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