Profibus-DP現場(chǎng)總線(xiàn)在水電廠(chǎng)監控中的應用

　　1 現場(chǎng)總線(xiàn)技術(shù)概述

　　現場(chǎng)總線(xiàn)是安裝在生產(chǎn)過(guò)程區域的現場(chǎng)設備／儀表與控制室內的自動(dòng)控制裝置／系統之間的一種串行、數字式、多點(diǎn)、雙向通信的數據總線(xiàn)。其中“生產(chǎn)過(guò)程”包括斷續生產(chǎn)過(guò)程和連續生產(chǎn)過(guò)程兩類(lèi)?；蛘哒f(shuō)，現場(chǎng)總線(xiàn)是以單個(gè)分散的數字化智能化的測量和控制設備作為網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，用總線(xiàn)相連接，實(shí)現相互交換信息，共同完成自動(dòng)控制功能的網(wǎng)絡(luò )系統與控制系統。Profibus支持Type3現場(chǎng)總線(xiàn)是一種國際化、開(kāi)放式、不依賴(lài)于設備生產(chǎn)商的現場(chǎng)總線(xiàn)標準，用于工廠(chǎng)自動(dòng)化系統三級網(wǎng)絡(luò )中的底層，即車(chē)間級監控和現場(chǎng)設備層數據通信與控制，適用于分散的、具有通訊接口的現場(chǎng)受控設備對底層設備有較高的數據集成和遠程診斷、故障報警及數字化要求的系統。

　　2 Profibus-DP及其主要特性

　　Profibus-DP（DecentralizedPeriphery）：是一種經(jīng)過(guò)優(yōu)化的高速便宜的通信連接，專(zhuān)為自動(dòng)化控制系統與分散的I／0設備級之間通信使用而設計的。它可取代24VDC或4～20mA信號傳輸。Profibus-DP使用物理層，數據鏈接層（第1，2層）和用戶(hù)接口，用于現場(chǎng)層的高速數據傳送。主站周期地讀取從站的輸入信息并周期地向從站發(fā)送輸出信息?？偩€(xiàn)循環(huán)時(shí)間必須要比主站（PIE）程序循環(huán)時(shí)間短。此外，Profibus-DP還提供智能化現場(chǎng)設備所需的非周期性通信以進(jìn)行組態(tài)、診斷和報警處理及復雜設備在運行中參數的確定。

　　Profibus-DP的基本功能和特性如下：

　?。?）遠距離高速通信：波特率從9．6kbit／s～12Mbit／s；最大距離12Mbps時(shí)100m，1．5Mbps時(shí)200m，還可以用中繼器加長(cháng)。

　?。?）分布式結構：各主站間令牌傳遞，主站與從站為主一從傳送。每段可達32個(gè)站，用連接器連接段，最多可達126個(gè)從站。

　?。?）易于安裝：總線(xiàn)結構使得一個(gè)站點(diǎn)的裝卸載不影響其它站點(diǎn)的正常工作，系統的安裝還可以分別進(jìn)行，后期安裝的系統不會(huì )對前期安裝的系統造成妨礙。

　?。?）診斷功能：經(jīng)過(guò)擴展的Profibus-DP的診斷功能能對故障進(jìn)行快速定位，診斷信息在總線(xiàn)上傳輸并由主站采集。

　?。?）開(kāi)放式通信網(wǎng)絡(luò )。

　?。?）可靠性和保護機制。

　　每個(gè)系統包括3種類(lèi)型的設備：

　?。?）一級DP主站，即中央控制器（如PC、PLC），可與其它站交換信息。

　?。?）二級DP主站，指組態(tài)設備、編程器、或操作面板，完成各站點(diǎn)的數據讀寫(xiě)、系統配置、故障診斷等。

　?。?）DP從站，指進(jìn)行輸入輸出信息采集和發(fā)送的外圍設備（如PIE，分散式I／O，驅動(dòng)器、傳感器、執行機構等）