[现场总线]profibus╟dp解析
１．profibus ╟dp用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站（plc）程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，profibus-dp还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态．诊断和报警处理。
①传输技术：rs－485双绞线．双线电缆或光缆。波特率从9.6k bit/s到12m bit/s。
②总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主－从传送。支持单主或多主系统。总线上最站点（主－从设备）数为126。
③通信：点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）。循环主－从用户数据传送和非循环主－主数据传送。
④运行模式：运行．清除．停止。
⑤同步：控制指令允许输入和输出同步。同步模式：输出同步；锁定模式：输入同步。
⑥功能：dp主站和dp从站间的循环用户有数据传送。各dp从站的动态激活和可激活。dp从站组态的检查。强大的诊断功能，三级诊断诊断信息。输入或输出的同步。通过总线给dp从站赋予地址。通过总线对dp主站（dpm1）进行配置，每dp从站的输入和输出数据最大为246字节。
⑦可靠性和保护机制：所有信息的传输按海明距离hd＝４进行。dp从站带看门狗定时器（watchdog timer）。对dp从站的输入／输出进行存取保护。dp主站上带可变定时器的用户数据传送监视。
⑧设备类型：第二类dp主站（dpm2）是可进行编程．组态．诊断的设备。第一类dp主站（dpm1）是中央可编程控制器，如plc．pc等。dp从站是带二进制值或模拟量输入输出的驱动器．阀门等。
（１） profibus ╟ dp基本特征
① 速率：在一个有着32个站点的分布系统中，profibus-dp对所有站点传送512 bit/s 输入和512bit/s输出，在12Ｍbit/s时只需１毫秒。
② 诊断功能：经过扩展的profibus-dp诊断能对故障进行快速定位。诊断信息在总线上传输并由主站采集。诊断信息分三级：
（本站诊断操作：本站设备的一般操作状态，如温度过高．压力过低。
（模块诊断操作：一个站点的某具体i/o模块故障。
（通过诊断操作：一个单独输入／输出位的故障。
（２）profibus-dp允许构成单主站或多主站系统。在同一总线上最多可连接126个站点。系统配置的描述包括：站数．站地址．输入／输出地址．输入／输出数据格式．诊断信息格式及所使用的总线参数。每个 profibus-dp系统可包括以下三种不同类型设备：
① 一级dp主站（dpm1）：一级dp主站是中央控制器，它在预定的周期内与分散的站（如dp从站）交换信息。典型的dpm1如plc或pc。
② 二级dp主站（dpm2）：二级dp主站是编程器．组态设备或操作面板，在dp系统组态操作时使用，完成系统操作和监视目的。
③ dp从站：dp从站是进行输入和输出信息采集和发送的外围设备（i／o设备．驱动器．hmi．阀门等）。
④ 单主站系统：在总线系统的运行阶段，只有一个活动主站。
⑤ 多主站系统：总线上连有多个主站。这些主站与各自从站构成相互独立的子系统。每个子系统包括一个dpmi．指定的若干从站及可能的dpm2设备。任何一个主站均可读取dp从站的输入／输出映象，但只有一个dp主站允许对dp从站写入数据。
（３） 系统行为
系统行为主要取决于dpm1的操作状态，这此状态由本地或总线的配置设备所控制。主要有以下三种状态：
（停止：在这种状态下，dpm1和dp从站之间没有数据传输。
（清除：在这种状态下，dpm1读取dp从站的输入信息并使输出信息保持在故障安全状态。
（运行：在这种状态下，dpm1处于数据传输阶段,循环数据通信时，dpm1从dp站读取输入信息并向从站写入输出信息。
① dpm1设备在一个预先设定的时间间隔内，以有选择的广播方式将其本地状态周期性地发送到每一个有关的dp从站。
② 如果在dpm1的数据传输阶段中发生错误，dpm1将所有有关的dp从站的输出数据立即转入清除状态，而dp从站将不在发送用户数据。在次之后,dpm1转入清除状态。
（４） dpm1和dp从站间的循环数据传输
dpm1和相关dp从站之间的用户数据传输是由dpm1按照确定的递归顺序自动进行。在对总线系统进行组态时，用户对dp从站与dpm1的关系作出规定，确定哪些dp从站被纳入信息交换的循环周期，哪些被排斥在外。
dmp1和dp从站之间的数据传送分三个阶段：参数设定．组态．数据交换。在参数设定阶段，每个从站将自己的实际组态数据与从dpm1接受到的组态数据进行比较。只有当实际数据与所需的组态数据相匹配时，dp从站才进入用户数据传输阶段。因此，设备类型．数据格式．长度以及输入输出数量必须与实际组态一致。
（５） dpm1和系统组态设备间的循环数据传输
除主－从功能外，profibus－dp允许主－主之间的数据通信，这些功能使组态和诊断设备通过总线对系统进行组态。
（６） 同步和锁定模式
除dpm1设备自动执行的用户数据循环传输外，dp主站设备也可向单独的dp从站．一组从站或全体从站同时发送控制命令。这些命令通过有选择的广播命令发送的。使用这一功能将打开dp从站的同及锁定模式，用于dp从站的事件控制同步。
主站发送同步命令后，所选的从站进入同步模式。在这种模式中，所编址的从站输出数据锁定在当前状态下。在这之后的用户数据传输周期中，从站存储接收到输出的数据，但它的输出状态保持不变；当接收到下一同步命令时，所存储的输出数据才发送到外围设备上。用户可通过非同步命令退出同步模式。
锁定控制命令使得编址的从站进入锁定模式。锁定模式将从站的输入数据锁定在当前状态下，直到主站发送下一个锁定命令时才可以更新。用户可以通过非锁定命令退出锁模式。
（７） 保护机制
对dp主站dpm1使用数据控制定时器对从站的数据传输进行监视。每个从站都采用独立的控制定时器。在规定的监视间隔时间中，如数据传输发生差错，定时器就会超时。一旦发生超时，用户就会得到这个信息。如果错误自动反应功能“使能”，dpm1将脱离操作状态，并将所有关联从站的输出置于故障安全状态，并进入清除状态。
2.扩展dp功能
dp扩展功能是对dp基本功能的补充，与dp基本功能兼容。
（１） dpm1与dp从站间非循环的数据传输。
（２） 带ddlm读和ddlm写的非循环读／写功能，可读写从站任何希望数据。
（３） 报警响应，dp基本功能允许dp从站用诊断信息向主站自发地传输事件，而新增的ddlm－alam－ack功能被用来直接响应从dp从站上接收的报警数据。
（４） dpm2与从站间的非循环的数据传输。
3．电子设备数据文件（gsd）
为了将不同厂家生产的profibus产品集成在一起，生产厂家必须以gsd文件（电子设备数据库文件）方式将这些品的功能参数（如i／o点数．诊断信息．波特率．时间监视等）。标准的gsd数据将通信扩大到操作员控制级。使用根据gsd所作的组态工具可将不同厂商生产的设备集成在同一总线系统中。
gsd文件可分为三个部分：
（1）总规范：包括了生产厂商和设备名称．硬件和软件版本．波特率．监视时间间隔．总线插头指定信号。
（2）与dp有关的规范：包括适用于主站的各项参数，如允许从站个数．上装／下装能力。 |
鲁公网安备 37120302000001号
