ROFIBUSA現(xiàn)場(chǎng)總線產(chǎn)品開(kāi)發(fā)

PROFIBUSPA現(xiàn)場(chǎng)總線

產(chǎn)品開(kāi)發(fā)沈陽(yáng)中科博微自動(dòng)化技術(shù)有限公司中科院沈陽(yáng)自動(dòng)化研究所PROFIBUSPA技術(shù)概述PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程PROFIBUSPA產(chǎn)品的測(cè)試與認(rèn)證主要內(nèi)容PROFIBUSDP技術(shù)概述第一部分PROFIBUSDP通信技術(shù)PROFIBUSPA設(shè)備組態(tài)集成技術(shù)主要內(nèi)容1類(lèi)主站主要是控制器設(shè)備，負(fù)責(zé)和連接在總線上的I/O從站設(shè)備進(jìn)行循環(huán)數(shù)據(jù)通信決定總線通信參數(shù)，如波特率，站響應(yīng)延遲等主站之間輪流持有令牌，永久存在于應(yīng)用系統(tǒng)中，對(duì)系統(tǒng)控制器決定作用2類(lèi)主站主要是系統(tǒng)診斷工具，和總線上的設(shè)備進(jìn)行非循環(huán)數(shù)據(jù)通信和其他主站輪流持有令牌，但不必永久地存在于系統(tǒng)中，僅在需要時(shí)加入系統(tǒng)中PROFIBUS通信技術(shù)——概念從站主要作為分散的外圍I/O設(shè)備被動(dòng)地響應(yīng)主站的請(qǐng)求數(shù)據(jù)不持有總線令牌，不主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)PROFIBUS通信技術(shù)——概念PROFIBUS通信技術(shù)——站間通信PROFIBUS通信技術(shù)——數(shù)據(jù)幀格式DPPAPROFIBUS通信技術(shù)——數(shù)據(jù)幀格式PROFIBUS通信技術(shù)—DPV0循環(huán)數(shù)據(jù)通信MSCY參數(shù)化階段，，主站通過(guò)SET_PRM服務(wù)對(duì)從站進(jìn)進(jìn)行參數(shù)化配配置組態(tài)檢查階段段，主站通過(guò)過(guò)CHK_CFG服務(wù)使用預(yù)設(shè)設(shè)的組態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)和從站的實(shí)實(shí)際組態(tài)數(shù)據(jù)據(jù)進(jìn)行比較數(shù)據(jù)傳輸階段段，在參數(shù)化化和組態(tài)檢查查成功后，主主站和從站進(jìn)進(jìn)入數(shù)據(jù)交換換（DATA_EXCH）狀態(tài)在以上三個(gè)階階段中，主站站可以通過(guò)GET_DIAG和GLB_CMD對(duì)從站進(jìn)行診診斷和發(fā)送控控制命令PROFIBUS通信技術(shù)—DPV0PROFIBUS通信技術(shù)—DPV0診斷數(shù)據(jù)（GET_DIAG）有的從站只有有標(biāo)準(zhǔn)的6個(gè)字節(jié)診斷數(shù)數(shù)據(jù)H-Header,包括數(shù)據(jù)塊信信息和數(shù)據(jù)塊塊長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)的診斷數(shù)數(shù)據(jù)，6個(gè)字節(jié)，包括括狀態(tài)字節(jié)，，主站地址，，設(shè)備標(biāo)識(shí)等等信息設(shè)備相關(guān)診斷斷數(shù)據(jù)，設(shè)備備自身診斷，，如設(shè)備溫度度，低壓指示示數(shù)據(jù)模塊相關(guān)診斷斷數(shù)據(jù)，與設(shè)設(shè)備某個(gè)物理理模塊相關(guān)的的診斷信息，，如第8個(gè)模塊是否有有故障通道相關(guān)診斷斷數(shù)據(jù)，與設(shè)設(shè)備模塊某個(gè)個(gè)通道相關(guān)的的診斷信息，，如某個(gè)輸入入模塊的第3個(gè)通道短路或或開(kāi)路PROFIBUS通信技術(shù)—DPV0PROFIBUS通信技術(shù)—DPV0參數(shù)化數(shù)據(jù)（（SET_PRM）前7個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)是是標(biāo)準(zhǔn)的，必必須支持8-10字節(jié)數(shù)據(jù)為DPV1預(yù)留PROFIBUS通信技術(shù)—DPV0字節(jié)描述1Stationstatus，站狀態(tài)信息2WD-Factor1，看門(mén)狗參數(shù)13WD-Factor2，看門(mén)狗參數(shù)24minTSDR，最小站響應(yīng)延遲5IdentNumber(高字節(jié))，設(shè)備標(biāo)識(shí)6IdentNumber(低字節(jié))，設(shè)備標(biāo)識(shí)7GroupIdent，組標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)的的參數(shù)數(shù)化數(shù)數(shù)據(jù)PROFIBUS通信技技術(shù)—DPV0StationStatus看門(mén)狗狗定時(shí)時(shí)器參參數(shù)由由WD-Factor1和WD-Factor2計(jì)算得得來(lái)，，看門(mén)門(mén)狗超超時(shí)時(shí)時(shí)間=WD-Factor1*WD-Factor2*10毫秒minTSDR規(guī)定從從站在在發(fā)送送響應(yīng)應(yīng)數(shù)據(jù)據(jù)之前前至少少要等等待的的時(shí)間間，單單位是是bittime，默認(rèn)認(rèn)值為為11bittimeIdentNumber，設(shè)備備標(biāo)識(shí)識(shí)號(hào)，，每一一種類(lèi)類(lèi)型設(shè)設(shè)備都都有唯唯一的的標(biāo)識(shí)識(shí)號(hào)，，通過(guò)過(guò)它主主站可可以快快速地地識(shí)別別設(shè)備備類(lèi)型型。IdentNumber由PNO統(tǒng)一發(fā)發(fā)放。。PROFIBUS通信技技術(shù)—DPV0PROFIBUS通信技技術(shù)—DPV0組態(tài)數(shù)數(shù)據(jù)（（CHK_CFG），標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)類(lèi)型PROFIBUS通信技技術(shù)—DPV0組態(tài)數(shù)數(shù)據(jù)（（CHK_CFG），自自定義義類(lèi)型型PROFIBUS通信技技術(shù)—DPV1非循環(huán)環(huán)數(shù)據(jù)據(jù)通信信MSACPROFIBUS通信技技術(shù)—DPV1通過(guò)非非循環(huán)環(huán)讀寫(xiě)寫(xiě)服務(wù)務(wù)訪問(wèn)問(wèn)I/O數(shù)據(jù)1類(lèi)主站站MSAC1_READMSAC1_WRITE2類(lèi)主站站MSAC2_INITIATEMSAC2_ABORTMSAC2_READMSAC2_WRITEMSAC2_DATA_TRANSPORTPROFIBUS通信技技術(shù)—DPV1主站的的DPV1功能2類(lèi)主站站的DPV1功能被被普遍遍使用用在PROFIBSPA技術(shù)和和遠(yuǎn)程程I/O技術(shù)中中PROFIBUSPA是一種種應(yīng)用用于分分散式式自控控系統(tǒng)統(tǒng)和現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)設(shè)備之之間的的通信信系統(tǒng)統(tǒng)。以PROFIBUSDP為基礎(chǔ)礎(chǔ)，增增加了了PA行規(guī)和和相應(yīng)應(yīng)的曼曼徹斯斯特編編碼總總線供供電通通信技技術(shù)。?？梢詽M滿足過(guò)過(guò)程控控制中中的特特殊要要求，，如總總線供供電以以及符符合本本安要要求的的介質(zhì)質(zhì)傳輸輸技術(shù)術(shù)等。。PROFIBUSPA—概念PROFIBUSPAPROFIBUSDPPAProfileMBPMBP-ManchestercodeBusPowerPROFIBUSPA的一些些具體體通信信設(shè)備備如下下現(xiàn)場(chǎng)設(shè)設(shè)備和和儀表表鏈接器器便攜設(shè)設(shè)備中繼器器DP/PA耦合器器PROFIBUSPA—常見(jiàn)的的通信信設(shè)備備PROFIBUSPA—現(xiàn)場(chǎng)設(shè)設(shè)備模模型典型的的PA現(xiàn)場(chǎng)設(shè)設(shè)備模模型應(yīng)用單單元通信控控制器器編碼解解碼器器介質(zhì)單單元PROFIBUSPA—拓?fù)浣Y(jié)結(jié)構(gòu)樹(shù)形結(jié)結(jié)構(gòu)Controller-控制器器PS-電源JB-分配器器Coupler-耦合合器器/鏈接接器器T-終端端電電阻阻PROFIBUSPA——拓?fù)鋼浣Y(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)總線線型型結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)Controller-控制制器器PS-電源源JB-分配配器器Coupler-耦合合器器/鏈接接器器T-終端端電電阻阻PROFIBUSPA——拓?fù)鋼浣Y(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)混合合型型結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)Controller-控制制器器PS-電源源JB-分配配器器Coupler-耦合合器器/鏈接接器器T-終端端電電阻阻定義義如如何何將將現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)儀儀表表的的過(guò)過(guò)程程數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)映映射射到到PROFIBUSDP協(xié)議議棧棧中中。。引入入功功能能塊塊技技術(shù)術(shù)，，定定義義了了標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的的參參數(shù)數(shù)以以及及功功能能塊塊和和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換塊塊類(lèi)類(lèi)型型。。PA設(shè)備需需要支支持DPV0和DPV1功能。。1類(lèi)主站站通過(guò)過(guò)循環(huán)環(huán)通信信服務(wù)務(wù)和PA設(shè)備進(jìn)進(jìn)行數(shù)數(shù)據(jù)交交換，，實(shí)時(shí)時(shí)獲取取PA設(shè)備過(guò)過(guò)程數(shù)數(shù)據(jù)。。2類(lèi)主站站通過(guò)過(guò)非循循環(huán)服服務(wù)獲獲取PA設(shè)備參參數(shù)信信息，，從而而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)對(duì)PA設(shè)備的的診斷斷，校校準(zhǔn)，，線性性化等等操作作。PROFIBUSPA—PA行規(guī)概概念PROFIBUSPA—PA行規(guī)文文檔結(jié)結(jié)構(gòu)PROFIBUSPA—PA設(shè)備模模型GSD文件是是用于于對(duì)PROFIBUSDP設(shè)備進(jìn)進(jìn)行組組態(tài)配配置的的文本本文件件大致分分為三三個(gè)部部分一般規(guī)規(guī)范，，包括括生產(chǎn)產(chǎn)商名名稱(chēng)，，版本本信息息，支支持的的波特特率等等。與DP主站有有關(guān)的的規(guī)范范，如如連接接從站站的最最大數(shù)數(shù)目，，上載載和下下載能能力等等。與DP從站有關(guān)關(guān)的規(guī)范范，如輸輸入輸出出通道的的數(shù)據(jù)和和類(lèi)型，，用戶(hù)擴(kuò)擴(kuò)展的參參數(shù)化數(shù)數(shù)據(jù)和診診斷數(shù)據(jù)據(jù)等設(shè)備組態(tài)態(tài)集成——GSD文件EDD可以提供供一個(gè)互互操作環(huán)環(huán)境，使使DCS系統(tǒng)或者者手操器器可以獲獲取現(xiàn)代代自動(dòng)化化傳感器器和執(zhí)行行機(jī)構(gòu)里里面的信信息用于于：組態(tài)設(shè)備標(biāo)定定診斷問(wèn)題題提供顯示示在用戶(hù)戶(hù)界面上上的數(shù)據(jù)據(jù)和報(bào)警警現(xiàn)在已已經(jīng)有有了超超過(guò)兩兩千萬(wàn)萬(wàn)的現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)設(shè)備使使用EDD技術(shù)連連接各各家廠廠商的的主機(jī)機(jī)。設(shè)備組組態(tài)集集成——EDD設(shè)備描描述標(biāo)準(zhǔn)化化的EDDL作為一一項(xiàng)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)語(yǔ)言用用來(lái)描描述：：設(shè)備參參數(shù)及及依賴(lài)賴(lài)關(guān)系系設(shè)備功功能，，例如如仿真真模式式，標(biāo)標(biāo)定圖形化化的表表示，，例如如菜單單，對(duì)對(duì)話框框與控制制設(shè)備備互動(dòng)動(dòng)EDDL用于創(chuàng)創(chuàng)建EDD，EDD被控制制系統(tǒng)統(tǒng)以合合適的的工具具用于于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)參數(shù)數(shù)組態(tài)態(tài)，調(diào)調(diào)整，，操作作及監(jiān)監(jiān)視EDDL被四大大基金金會(huì)認(rèn)認(rèn)同現(xiàn)場(chǎng)總總線基基金會(huì)會(huì)HART基金會(huì)會(huì)Profibus基金會(huì)會(huì)OPC基金會(huì)會(huì)設(shè)備組組態(tài)集集成——EDD設(shè)備描描述PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)開(kāi)發(fā)流流程第二部部分產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品開(kāi)開(kāi)發(fā)幾種解解決方方案主要內(nèi)內(nèi)容PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)開(kāi)發(fā)流流程-產(chǎn)品設(shè)設(shè)計(jì)PA執(zhí)行器器基本本組件件MAU：MediumAttachmentUnitE/P：ElectrictoPneumaticConverterM/E：MechanicaltoElectricTransducerPROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流流程-產(chǎn)品設(shè)計(jì)PA變送器基本本組件MAU：MediumAttachmentUnit與傳統(tǒng)產(chǎn)品品設(shè)計(jì)相似似針對(duì)需求設(shè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的的外觀尺寸寸，所需要要的部件。。項(xiàng)目管理很很重要。需需要管理人人具有豐富富的現(xiàn)場(chǎng)總總線產(chǎn)品開(kāi)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用用的經(jīng)驗(yàn)，，以便合理理安排開(kāi)發(fā)發(fā)時(shí)間、開(kāi)開(kāi)發(fā)資源和和后期的測(cè)測(cè)試。與傳統(tǒng)產(chǎn)品品設(shè)計(jì)不同同總線產(chǎn)品要要遠(yuǎn)比傳統(tǒng)統(tǒng)產(chǎn)品功能能復(fù)雜，要要綜合考慮慮，合理利利用已有的的資源和技技術(shù)，不一一定要一切切從頭做起起?？偩€產(chǎn)品的的通信協(xié)議議要求具有有高度的一一致性和時(shí)時(shí)間確定性性。因?yàn)橥ㄍㄐ啪W(wǎng)絡(luò)既既是控制系系統(tǒng)，控制制信號(hào)被分分散到網(wǎng)絡(luò)絡(luò)上的設(shè)備備中。不像像DCS和PLC那種集中中控制設(shè)設(shè)備。PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程-產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)與傳統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)不同（（續(xù)）總線產(chǎn)品品的功能能要求具具有很好好的可互互操作性性，來(lái)自自不同廠廠商的同同類(lèi)設(shè)備備可以實(shí)實(shí)現(xiàn)互換換而不影影響應(yīng)用用。PNO要求所有有PROFIBUSPA產(chǎn)品通過(guò)過(guò)協(xié)議棧棧的一致致性測(cè)試試和功能能塊的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)數(shù)讀寫(xiě)測(cè)測(cè)試。因此復(fù)雜雜的功能能和嚴(yán)格格的認(rèn)證證測(cè)試對(duì)對(duì)開(kāi)發(fā)總總線產(chǎn)品品提出了了更高的的要求。。PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程-產(chǎn)品設(shè)計(jì)計(jì)利用現(xiàn)有有產(chǎn)品開(kāi)開(kāi)發(fā)PA總線產(chǎn)品品的幾點(diǎn)點(diǎn)考慮自己開(kāi)發(fā)發(fā)總線通通信板卡卡？還是是購(gòu)買(mǎi)市市場(chǎng)上成成熟的總總線板卡卡？自己開(kāi)發(fā)發(fā)PA通信協(xié)議議棧軟件件？還是是購(gòu)買(mǎi)經(jīng)經(jīng)過(guò)測(cè)試試認(rèn)證的的商業(yè)通通信協(xié)議議棧軟件件？自己開(kāi)發(fā)發(fā)功能塊塊應(yīng)用軟軟件？還還是購(gòu)買(mǎi)買(mǎi)經(jīng)過(guò)測(cè)測(cè)試認(rèn)證證的商業(yè)業(yè)功能塊塊應(yīng)用軟軟件？自己編寫(xiě)寫(xiě)變換塊塊程序？？還是購(gòu)購(gòu)買(mǎi)服務(wù)務(wù)由專(zhuān)業(yè)業(yè)團(tuán)隊(duì)定定制開(kāi)發(fā)發(fā)？PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程-產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程-產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)項(xiàng)目開(kāi)始始硬件開(kāi)發(fā)與測(cè)測(cè)試PA協(xié)議棧購(gòu)買(mǎi)購(gòu)買(mǎi)購(gòu)買(mǎi)協(xié)議棧軟軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)測(cè)試確定硬件需求求集成協(xié)議議棧PA通信卡PA功能塊PA變換塊集成功能能塊功能塊軟軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)測(cè)試確定參數(shù)數(shù)和功能需求求變換塊軟軟件開(kāi)發(fā)與測(cè)測(cè)試設(shè)備集成與測(cè)測(cè)試測(cè)試與認(rèn)認(rèn)證定制開(kāi)發(fā)發(fā)PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程-解決方案案PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程-解決方案案PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程-解決方案案PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程-解決方案案主要內(nèi)容PROFIBUSPA通信信圓圓卡卡PROFIBUSPA軟件件開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)包包技術(shù)術(shù)支支持持PROFIBUSPA產(chǎn)品品開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)流流程程--PA開(kāi)發(fā)發(fā)工工具具包包PA通信信圓圓卡卡符合合IEC61158-2物理理層層標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)，，通通過(guò)過(guò)物物理理層層認(rèn)認(rèn)證證測(cè)測(cè)試試通過(guò)過(guò)EMC測(cè)試試認(rèn)認(rèn)證證：：符符合合GB/T17626要求求通過(guò)過(guò)FISCO本質(zhì)質(zhì)安安全全認(rèn)認(rèn)證證總線線供供電電：：9～32VDC電流流消消耗耗：：≤≤14mA外設(shè)設(shè)通通信信接接口口：：UART串口口可提提供供6mA/3.3V穩(wěn)壓壓電電源源（（或或根根據(jù)據(jù)用用戶(hù)戶(hù)要要求求訂訂制制）），，供供儀儀表表卡卡使使用用工作作溫溫度度：：-40~85℃℃PROFIBUSPA產(chǎn)品品開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)流流程程--PA開(kāi)發(fā)發(fā)工工具具包包PA通信信圓圓卡卡（（續(xù)續(xù)））AT91SAM7SE512ARM7處理理器器，，集集成成512KFlash，32KRAM。圓卡卡集集成成512K靜態(tài)態(tài)RAM。圓卡卡集集成成32KEEPROM。下載載不不同同的的固固件件，，圓圓卡卡可可以以實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)PROFIBUSPA和FFH1通信信協(xié)協(xié)議議。。PROFIBUSPA產(chǎn)品品開(kāi)開(kāi)發(fā)發(fā)流流程程--PA開(kāi)發(fā)發(fā)工工具具包包PROFIBUSPA軟件開(kāi)發(fā)發(fā)包基于FF/PA圓卡硬件件平臺(tái)和和NucleusPlus嵌入式實(shí)實(shí)時(shí)操作作系統(tǒng)。。將PA通信協(xié)議議和功能能塊管理理封裝成成PAShell庫(kù)，開(kāi)放放標(biāo)準(zhǔn)功功能塊程程序代碼碼。開(kāi)發(fā)人員只要簡(jiǎn)單單地設(shè)置置一些參參數(shù)即可可構(gòu)建一一個(gè)完整整的PA通信協(xié)議議棧。提供EDD和GSD文件模板板。用戶(hù)接口口應(yīng)用程程序開(kāi)發(fā)發(fā)模板。。提供基于于ARM的驅(qū)動(dòng)程程序源碼碼，串口口通信源源碼等。。PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程--PA開(kāi)發(fā)工具具包PROFIBUSPA軟件開(kāi)發(fā)發(fā)包-軟件結(jié)構(gòu)構(gòu)圖PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程--PA開(kāi)發(fā)工具具包PROFIBUSPA軟件開(kāi)發(fā)發(fā)包-軟件開(kāi)發(fā)發(fā)流程PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程--PA開(kāi)發(fā)工具具包PROFIBUSPA軟件開(kāi)發(fā)發(fā)包-功能塊注注冊(cè)PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程--PA開(kāi)發(fā)工具具包PROFIBUSPA軟件開(kāi)發(fā)發(fā)包-DP接口功能能實(shí)現(xiàn)PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程--PA開(kāi)發(fā)工具具包PROFIBUSPA軟件開(kāi)發(fā)發(fā)包-EDD&GSD開(kāi)發(fā)PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程--PA開(kāi)發(fā)工具具包PROFIBUSPA軟件開(kāi)發(fā)發(fā)包-固件啟動(dòng)動(dòng)過(guò)程PROFIBUSPA產(chǎn)品開(kāi)發(fā)發(fā)流程--PA開(kāi)發(fā)工具具包技術(shù)服務(wù)務(wù)為期一周周的