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Profibus 在现场总线中的应用和维护1 点击：4014 | 回复：15

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发表于：2006-01-08 09:21:00

楼主

Profibus 在现场总线中的应用和维护1

、    概述
    PROFIBUS是一种为工业现场服务的初级网络，在镀锌机组用的是其中的PROFIBUS-DP形式，就是我们现在所应用的I/O接口，如ET200。
1、    传输技术
    PROFIBUS分为电气和光纤两种网络，由于光纤网具有其电磁干扰小，连接技术简便，传输距离长等特点现已被广泛应用。电气网络的传输媒介是双绞线；光纤网络则用的是光缆。
2、    现场所用的拓扑结构
    镀锌机组现在使用的是由OLM（光电耦合模块）和OLP（光电耦合插座）所构建的光纤网络，就是俗称的L2网。它的拓扑结构为双环的冗余结构,如1-1图所示的一个简单的网络例子,主站为在S5框架中的IM308-C接口模块，用双绞线连接至第一个OLM，3个OLM是用光缆连接，每个OLM下可以挂ET200，编码器以及传动电机等网络从站。OLM与ET200之间则用双绞线连接。OLM的作用是将IM308-C的电信号转化为光信号在各个OLM之间传输，并且将光信号再次转化为电信号可与下面的ET200等通讯。双环冗余结构的优点在于：两个OLM之间的光缆错误不会影响整个网络的应用。所以，较之其他的拓扑结构，环型冗余结构更能使通讯正常运行，因此被广泛使用。COM PROFIBUS是专为配置网络所用的组态软件，当一个网络构造配置好后，通过PG把文件烧入MEMORY CARD 中，插入IM308-C，这样通讯才能正常工作。

                            图1-1 网络的双环冗余拓扑结构
3、    通讯用光缆和电缆
    对于一个光纤网络来说，作为传输媒介的光缆及起与OLM连接的接头是十分重要的。一旦其中一方出现问题，那么会直接影响到整个网络的通讯。而且光缆安装和维护也较双绞线来得麻烦，因其受到环境及其本身物理特性的限制，所以在日常点检中更应引起重视。下面是部分光缆的技术数据：
    单芯3.6mm￠    单芯2.2mm￠    双芯3.6mm*7.4mm    双芯2.2mm*4.4mm
芯数    1    1    2    2
最大允许的张力    ≤100N    ≤5N    ≤100N    ≤10N
曲率半径    ≥80mm    ≥30mm    ≥30mm    ≥30mm
工作状态下温度    -30℃到+70℃
存储时的温度    -35℃到+85℃
另外,通讯用的双绞线也和一般的电缆不同,所以应更加注意。

二、    常见故障处理
    网络故障比一般的电气故障较难解决，因此引起的停机时间较长。虽然它发生的频率较少，但是正因为这样，使设备人员忽略了对它的重视，也因此缺乏处理次类故障的经验。一旦出现故障，常常摸不到头绪，延误开机时间。特别是最近，1550的各条机组由于天气持续高温，网络通讯很不稳定。就拿一次通讯故障停机时间来讲，电镀锌达11个小时，热镀锌有5个小时，硅钢精整13个小时。严重影响了机组的稳定运行，造成不必要的损失。
用双绞线连接的电气网络结构较为简单，一般采用线形结构，用电缆把IM308-C直接与ET2OO连接，一旦发生通讯故障，IM308-C的BF红灯会亮或闪。这时第一步应查看S5程序中的诊断信息，是哪几个站点出现了问题，然后根据图纸找出这些站点的现场位置，看这些ET200的故障灯有没有亮，是一块亮还是好几块一起亮。如果只有一块亮，那么可以断定这块板子有问题，应及时更换；如果好几块一起亮，应查图纸找出最前面的一块，逐一检查更换，直到故障灯全部暗。如果，在结束了这步工作，故障仍未排除，那么就要考虑网络的结构设置等问题了。前面已经说过，PROFIBUS的网络配置是由COM  PROFIBUS这个软件完成的。必须确认没有人改过网络的配置，或者IM308-C的闪存卡MEMORY  CAR坏了，造成网络不通，然后做出相应的对策，烧卡或是重新配置。
光纤网络的故障比较复杂。如果IM308-C的BF灯亮，那么尽快查出连接到这块板子的OLM的各通道的灯是否有变化。我们用的OLM有四个通道，第一是连接到IM308-C上的，如果这个灯变红，那么说明这路通道有问题，就要查是否双绞线或者连接器有故障。第二通道一般不用。第三，第四通道是通过光缆实现OLM之间的连接。三、四通道的灯变红是说明这个通道的通讯出现问题，那么需要用专门的工具检测光缆是否断裂或者衰减过多，或者光缆的接头松动引起信号中断或是闪动。因为冗余的结构注定了两个OLM之间的通讯有问题不会影响整个网络。所以，起码有两对OLM之间的光缆有问题才会引起网络的通讯故障。当然不排除OLM本身坏掉。通常，要查出是哪几个段出现问题是比较花时间的，因为一个网络可以有很多个OLM，查起来相当烦琐，需要极大的耐心和相互的协调配合。如果ET200坏，可参照电气网络的排故步骤。
三、    与其他工业用现场总线的比较
随着现场总线技术的出现和发展，各种现场总线的市场竞争日趋激烈，在2000年宣布的IEC61158国际标准中，将八种总线（FF的H1、FF-HSE、PROFIBUS、P-NET、ONTROLNET等）均列入国际标准，形成多种总线共同竞争的局面。这几种总线各有优劣，所以在机组设计之初，必须根据自己的实际情况力求最适合的现场总线。下面，就拿德国PHOENIX CONTACT公司的INTERBUS和日本三菱的600SE这两个现场总线举例说明。
1．    INTERBUS 简介
INTERBUS的主要设备有总线终端BT上的BK模块、I/O模块和安装在PC或PLC上的总线控制板（相当与IM308-C）。总线控制板是INTERBUS上的主设备，用于实现协议的控制，错误的诊断，组态的存储等功能。和PROFIBUS不同的是，INTERBUS总线把所有的现场设备都连成一个环型网络如图3.1（而PROFIBUS可实现线形，环型，星型的结构）。它的所有设备在组态时自动编址，

图3.1INTERBUS的网络分布图
传输介质可用双绞线，光缆，红外线等。INTERBUS的最大的优点是可实现网络故障定位，实现更多的正常工作时间，减少维护费用，提高可靠性。一旦出现故障，可直接从人机画面上看出是哪个设备出现问题，然后就能及时解决，比起PROFIBUS来节约了时间。但是，ITERBUS也有缺点，它所有的硬件连在一个网上，那么一旦其中一个设备通讯中断，那么整个网络就会不通，造成停机。所以INTERBUS的构建思想是把重要的设备放在主干上，就是BK模块，如果后面的I/O出错，它会自动封闭那个回路，使机组能继续运行。INTERBUS主要应用在汽车，造纸，烟草，仓储等行业。欧洲汽车工业80%的车身厂和焊接车间均采用INTERBUS的控制系统。上海大众的帕萨特生产线、一汽大众的AUDI A6，红塔集团的卷烟生产线上也全面采用了INTERBUS作控制方案。
2、600SE简介
    600SE是日本三菱公司的现场总线，在1550的硅钢等机组使用。它的组态结构和PROFIBUS有相同之处，如图3.2，与PROFIBUS不同的是它的网络由几个辅助PLC连接，而不是OLM，每个辅助PLC装载了一块特殊的网卡，实现与下面设备的通讯，而于之匹配的设备里也有响应的

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实验箱

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发表于：2006-01-08 09:37:00

1楼

hao 好！！1

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loden

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发表于：2006-01-08 14:25:00

2楼

很好,可惜图形不能显示；能否将你的资料库传送到自助资料库.

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风火雷

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发表于：2006-03-27 17:38:00

3楼

看不到图片，可惜！！

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吴此仁

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发表于：2006-04-03 14:19:00

4楼

没有图形显示，只能根据文章判断内容．不能清楚的了解内容．文章含金量很高

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zhang9326

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发表于：2006-04-06 22:38:00

5楼

对在现场工作的人来说, 很有帮助.顶

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自23

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发表于：2006-05-19 12:45:00

6楼

谢谢！！

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PLC初学者

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发表于：2008-07-08 22:00:22

7楼

如何才能看图呢?谢谢!

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刘介平

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发表于：2008-07-15 09:07:10

8楼

文章很好，对初学者有帮助，可惜看不到图片

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CAOCHAO

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发表于：2008-09-19 15:02:39

9楼

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CAOCHAO

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发表于：2008-09-19 15:02:57

10楼

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jiaxiaopei

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发表于：2009-03-30 16:12:04

11楼

德国schleicher安全继电器,绝对不少的.

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菲尼克斯，威图

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发表于：2009-08-08 11:48:55

12楼

在这其中如果再加上无线系统会更好一些！德国菲尼克斯一级代理 15098972238

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hesq660109

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发表于：2009-08-10 12:36:09

13楼

好，谢谢

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土著

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发表于：2009-09-10 10:54:54

14楼

modbus转profibus-dp模块，外置，内置都有，可参考www.profibus.com.cn

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总线桥厂家

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发表于：2009-11-02 12:50:09

15楼

PROFIBUS-DP 总线桥模块

本模块是PROFIBUS-DP总线协议与其他通信协议之间相互转换的桥。可以完成PROFIBUS-DP数据到RS485、RS232或MODBUS等通讯的转换。
本产品可接受客户需要定制，也可作定制嵌入式总线桥，可嵌入不同的仪表内！

一、安装：
1，将模块嵌入30MM标准DIN槽内（外型尺寸：80 x75 x25 mm，重量：150g）。
2，如下图所示，将24VDC电源接入D24端子，将DP2端子接入用户设备的RS485端子（如端口为RS232，DP2的A端为RXD，B端为TXD），将DP1端子接入 PROFIBUS-DP端口。

二、操作程序：
1, 将厂家提供的GSD文件拷入组态软件的GSD目录下。
2, 将模块作为PROFIBUS-DP从站组态到PROFIBUS-DP主系统（分配的地址必须与模块设置的地址一致）。
3, 将对用户设备的操作命令从PROFIBUS-DP主站输出数据口发送到用户设备（如果是MODBUS协议，校验字节CRC由本模块添加，如果与用户设备通信采用7位数据+偶校验，校验位的设置由本模块完成），从用户设备获得的数据由PROFIBUS-DP主站读取（如果是MODBUS协议，本模块进行CRC校验，无误后去掉CRC字段，将纯用户数据送到发送缓冲区供主站读取，如果与用户设备通信采用7位数据+偶校验，奇偶校验由本模块完成，无误后去掉校验位，将纯用户数据送到发送缓冲区供主站读取）。

三、模块设置：
在模块上电后的5秒钟之内，用户可以通过RS232（RS485）端口对模块进行设置。若未进行设置操作，模块在5秒钟后将自动导入上一次设置的参数。
设置参数以字符串的方式下传到模块，用户可以使用串口调试助手等软件操作。串口的初始定义为9600，N，8，即波特率9600，无校验位，8数据位。字符串由10个16进制字符组成，仅需下发1次，故串口调试助手可设置为手动发送数据，数据准备好后给模块上电，5秒钟之内手动发送。若发送成功，模块将返回此字符串。
ID数据与组态数据必须与模块的GSD文件所描述的一致，否则将不能与PROFIBUS-DP通信。其他数据可以参照所要连接的用户设备的具体要求进行调整。
模块设置字符串的定义如下：
字符1：模块ID高字节，须与GSD文件一致
字符2：模块ID低字节，须与GSD文件一致
字符3：模块地址，在1-125之间选择
若设置为FFh，模块地址由模块内拨码开关低7位确定
字符4：模块组态字符长度，参见GSD文件
字符5：模块组态字符1，参见GSD文件
字符6：模块组态字符2，参见GSD文件，若无则填“0”
字符7：模块组态字符3，参见GSD文件，若无则填“0”
字符8：模块组态字符4，参见GSD文件，若无则填“0”
字符9：RS232（RS485）端口波特率
00 19200
01 9600
02 4800
03 2400
FFh 按照模块内拨码开关第8位确定。
“0” 9600
“1” 19200
字符10：用户设备通信协议
00 无
01 MODBUS
02 7位数据+偶校验
03 7位数据+奇校验
04 特殊结束符（Odh，Oah）
05 特殊结束符（Odh，Oah）+偶校验
06 特殊结束符（Odh，Oah）+奇校验

举例1：
GSD文件中对模块的ID定义为0050h，CFG为0X7F，模块地址为3，用户设备通信协议为MODBUS，波特率19200。
设置字符串为（16进制） 00，50，03，01，7F，00，00，00，01，01
举例2：
GSD文件中对模块的ID定义为0062h，CFG为0X5F，0X14，0X2A，模块地址为5，用户设备通信协议为特殊结束符+偶校验，波特率4800。
设置字符串为（16进制） 00，62，05，03，5F，14，2A，00，02，05

四、设置检查：
在模块上电后的5秒钟之内，用户可以通过RS232（RS485）端口对模块进行设置检查。下发（16进制）2个字符 51，34，模块将回送本站设置字符串。
五、内部拨码开关设置
当设置字符串当中对模块地址或波特率设为FFh时，模块使用内部拨码开关对站号和波特率进行设置。
1、 RS485（RS232）端波特率设置：
打开机盒，可见拨码开关SW，第八位为波特率设置位。ON=9.6K，OFF=19.2K。出厂设置为19.2K。
2、站地址设置：
拨码开关SW的第一位至第七位为站地址设置位，OFF=1。站号可在0000000到1111110间选择（十进制0-126）。如下图所示站号为5。

SW示意图

六、性能指标:
供电电压： 24V DC
功率消耗： 1W
环境温度： 0°C ~ 80°C
极限温度： -10°C ~ 90°C
PROFIBUS-DP波特率： 9.6K-3M
RS485（RS232）端波特率： 9.6K和19.2K （或由用户定货时指定）
I/O数据长度：最大64字节
七、注意事项：
1，输出数据字节总长度由GSD文件指定，当命令字节长度小于此长度时，剩余字节须全部清零。
2，如命令字节长度超过总长度时，可以分次操作。
3，如果PROFIBUS通信指示灯（绿色LED）不亮，说明PROFIBUS端通信失败，应将通信电缆A、B互换。
4，如果本模块与用户设备无法通信，应检查波特率设置是否正确，如仍无法通信，应将RS485通信电缆A、B互换。

如果您对以上产品有兴趣，我公司可以派业务员拿样品登门拜访，洽谈合作事宜，联系电话：15810487504，郭鹏 E-mail guo-peng666@163.com。
北京鼎乾诚科技有限公司
企业网址：www.profibus.com.cn

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