profibus课件.ppt

FieldbusCommunication现场总线通讯 简介 现场总线数据传输方式与介质现场总线适配器通讯设置 现场总线 理解定义 安装在制造或过程区域的现场智能装置与控制室内的自动控制装置之间进行的全数字的 串行多点通信的数据控制网络 功能 向传动单元发出控制命令 为传动提供给定信号 读取传动单元的状态信号与实际值 改变传动参数 对传动进行故障复位 ABB支持的现场总线协议 HMI HMI PROFIBUS DP Ethernet TCP IPBackbone 现场总线系统 简介 现场总线数据传输方式与介质现场总线适配器通讯设置 数据传输方式 数据传输方式是指数据代码的传输顺序和数据信号传输时的同步方式 串行传输和并行传输并行传输 数据以成组方式在两条以上的并行通道上同时传输 串行传输 数据流以串行方式逐位地在一条信道上传输 传输介质 类型 无线与有线 双绞线 同轴电缆或光纤等有线介质 无线电 激光 大地微波或卫星微波等无线介质等 接口标准 RS232 RS422 RS485等 RS232 RS422 RS485接口标准 RS 232 C是美国电子工业协会EIA ElectronicIndustryAssociation 制定的一种串行物理接口标准 RS 232 C总线标准设有25条信号线 常用9针口 对于一般双工通信 仅需一条发送线 一条接收线及一条地线 通讯距离受电缆电容及共地噪声的影响最多15米 RS 232是为点对点 即只用一对收 发设备 通讯而设计的 其驱动器负载为3 7k 接线原则 接收数据针脚 或线 与发送数据针脚 或线 相连 彼些交叉 信号地对应相接 接线管脚图 RS422与RS485 RS 422是一种单机发送 多机接收的单向 平衡传输规范 被命名为TIA EIA 422 A标准 是RS 232的改进 EIA又于1983年在RS 422基础上制定了RS 485标准 增加了多点 双向通信能力 即允许多个发送器连接到同一条总线上 即TIA EIA 485 A标准 RS422与RS485数据信号采用差分传输方式 也称作平衡传输 它使用一对双绞线 将其中一线定义为A 另一线定义为B RS485两线制接法 RS 422与RS 485的网络安装注意要点 RS 422可支持10个节点 RS 485支持32个节点 因此多节点构成网络 网络拓扑一般采用终端匹配的总线型结构 不支持环形或星形网络 在构建网络时 应注意如下几点 1 采用一条双绞线电缆作总线 将各个节点串接起来 从总线到每个节点的引出线长度应尽量短 以便使引出线中的反射信号对总线信号的影响最低 2 应注意总线特性阻抗的连续性 在阻抗不连续点就会发生信号的反射 下列几种情况易产生这种不连续性 总线的不同区段采用了不同电缆 或某一段总线上有过多收发器紧靠在一起安装 再者是过长的分支线引出到总线 RS 422与RS 485传输线上匹配电阻 对RS 422与RS 485总线网络一般要使用终接电阻进行匹配 但在短距离与低速率下可以不用考虑终端匹配 匹配原则 当信号的转换时间 上升或下降时间 超过电信号沿总线单向传输所需时间的3倍以上时就可以不加匹配 实际应用 RS 422在总线电缆的远端并接电阻 RS 485则应在总线电缆的开始和末端都需并接终接电阻 终接电阻一般在RS 422网络中取100 在RS 485网络中取120 比较省电的匹配方式 利用一只电容C隔断直流成分可以节省大部分功率 但电容C的取值是个难点 需要在功耗和匹配质量间进行折衷 利用二极管的钳位作用能迅速削弱反射信号 达到改善信号质量的目的 RS 422与RS 485的接地问题 很多情况下 连接RS 422 RS 485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的 A B 端连接起来 而忽略了信号地的连接 这种连接方法在许多场合是能正常工作的 但却埋下了隐患 对整个RS 422或RS 485网络 必须有一条低阻的信号地将两个接口的工作地连接起来 使共模干扰电压被短路 这条信号地可以是额外的一条线 非屏蔽双绞线 或者是屏蔽双绞线的屏蔽层 这是最通常的接地方法 通信线路的工作方式 单工 半双工 全双工 串行通讯 发送 发送 发送 发送 发送 接收 接收 接收 接收 接收 双向信道 单向信道 单向信道 a 单工通信 b 半双工通信 c 双工通信 通信线路的工作方式 单工 半双工 全双工 串行通讯 发送 发送 发送 接收 接收 接收 单向信道 单向信道 a 单工通信 b 半双工通信 发送 发送 接收 接收 双向信道 c 双工通信 ABB现场总线技术数据 数据传输方式 串行通讯通讯线路工作方式 半双工传输介质 带屏蔽层的双绞线接口标准 RS485 简介 现场总线数据传输方式与介质现场总线适配器通讯设置 现场总线适配器 基于光纤通讯的独立供电模块与传动通过光纤连接光纤通讯使用DDCS协议 插入式模块与传动为电气连接可用于ACS800 ACS550及ABB传动的后续型号 适配器模块是一种器件的名称 通过该器件传动单元可以连接到一个外部串行通讯网络 支持的现场总线协议 Profibus DP K454 DeviceNet K451 Modbus K458 ControlNet K462 CANopen K457 InterBus K453 Ethernet K464 ProcessIndustry BuildingAut LonWorks K452 Landis StaefaJohnsonControls 基于光纤的适配器 NPBA 12NDNA 02NMBA 01NCNA 01NCAN 01NIBA 01NETA 01 NLON 01NBAA 01NBAA 01 现场总线协议 插入式适配器 RPBA 01RDNA 01RMBA 01RCNA 01RCAN 01RIBA 01RETA 01 RLON 01 简介 现场总线数据传输方式与介质现场总线适配器通讯设置 适配器的安装位置 插槽1Slot1数字信号扩展模拟信号扩展码盘接口总线适配器插槽2Slot2数字信号扩展模拟信号扩展码盘接口Modbus适配器DDCS适配器DDCS通讯选件 Rxxx Nxxx 通讯设置 适配器模块配置98 02选择总线通讯类型98 07选择通讯配置文件总线参数设置51组设置总线参数90组数据集参数92组数据集参数 现场总线通讯配置 启动传动单元与适配器模块间的通讯 98 02 ACS800支持三个配置文件 98 07 GENERIC激活依照传动配置文件的操作 符合国际标准 如PROFIBUS的PROFIdrive InterBus的DriveCOM等 的定义具有相应的控制字 状态字和给定值比例的定义仅对插入式模块有效ABBDRIVES 厂商规范 下的操作 如 ABB规范的控制字和给定值比例 CSA2 8 3 0与老版本ACS600兼容 总线通讯参数组 98 02选择 FIELDBUS 后51组参数出现51 01表示DDCS通讯适配器 激活的模块类型插入式通讯适配器 激活的通讯协议51 02至51 26基于总线协议 用于总线适配器的设置和检测专用通讯参数51 27至51 33仅在插入式总线适配器中可见 为总线相关信息51 27总线参数刷新刷新51 02至51 26参数组 传动无需断电51 31现场总线适配器状态模块状态 空闲 在线 离线等 数据集表 3个16进制数组成一个数据集输入数据集11 ControlWord2 REF13 REF2输出数据集24 StatusWord5 ACT1 92 02 6 ACT2 92 03 输入数据集37 REF3 90 01 8 REF4 90 02 9 REF5 90 03 输出数据集410 ACT3 92 04 11 ACT4 92 05 12 ACT5 92 06 这两种方式都支持数据集和参数寻址 ACS800中参数的地址空间 Addressing COMNOTESRPBA 01withACS800 产品工程师张欣2007 12 11 RPBA 01withACS800 HWconnection ACS800 slot1 ACS800 slot1 AccordingtoRS 485Standard RPBA 01withACS800 ParameterSetting 98 02 fieldbus maybeneedrestart 98 07COMMProfile ABBDrives RXXXsupportgeneric Group5151 01Moduletype ProfibusDP51 02Nodeaddress accordingtotheHWofRPBA51 03Baudrate consisttothesettingofPLC51 04PPOtype consistwiththesettingofPLC51 05PZD3out the3rdPDofPPOmsg controldata freedefine51 06PZD3in the3rdPDofPPOmsg actualdate freedefine51 07 51 20 PZD4toPZD1051 27refresh51 31state10 01EXT1START STOP DIR COMM CW 10 02EXT2 11 03EXTREF1SELECT COM REF 11 06EXT2PZD3outshouldbe3 ABBdrives REF1 20000 1500rpmor50HzREF2 10000 100 Torque 20000 100 Speed RPBA 01withACS800 PPOMessage OUTarea DatasentfromMastertoSlave controldata INarea DatasentfromSlavetoMaster actualdata ParameterIdentification ID ParameterIdentificationIND IndexforArraysVALUE ParameterValue Max 4bytes ProcessData CW ControlWordSW StatusWordREF ReferenceACT ActualValuePZD ProcessData application specific DS DataSetDW DataWord RPBA 01withACS800 ControlWord RPBA 01withACS800 StatusWord RPBA 01withACS800 ProcessData Anexample Drivesetting 51 05PZD3OUT 2002 MaxSPEEDLIMIT 51 06PZD3IN 10251 07PZD4OUT 8 REF4AO1 51 08PZD4IN 10751 09PZD5OUT 850151 10PZD5IN 12 ACT5 51 11PZD6OUT 51 12PZD6IN 10751 13 51 20 92 06AUXDSACT5 10915 01AO1 COMM REF490 02AUXDSREF4 85 02 8501 5999 8502 6000 RPBA 01withACS800 ParameterID IncyclicPROFIBUS DPcommunication parameterdataistransferredinPPOmessagetypes1 2and5 TheParameterIdentificationpartconsistsofeightbytes RPBA 01withACS800 ParameterID RPBA 01withACS800 ParameterID RPBA 01withACS800 ParameterID Readingadriveparameter ordataset Readingparameter84 11INPUT1fromthedrive 84 11 100 8411 20DBHex Parameternumberis20andsub indexisDBWritingadriveparameter ordataset writeparameter12 02CONSTANTSPEED 1 12 02 100 1202 04B2Hex Parameteris04andsubindexis2B RPBA 01故障跟踪 RPBA 01withACS800 Faulttracking RefertotheLEDsanddrivefaultmessageResetRPBA driveandPLCChecktheconnectionComparethenodenumberswitchofRPBAandHWsettingofPLCandParametergroup51 PPOtype Stationnumber ChecktheHWsettingofPLCChecktheparametersetting esp thestart stopcontrol REFandparameterexchangeotherthanREFandspeedComparetheoutputofPLCandinputofdriveviaProfibus SWCheckthePLCsoftwareIftheCWcorrectIfthestatusflowofPLCcorrectChecktheroutingandshieldofcableProfibus Aftercheckallabove contactlocalABBorHotLine weneedthedrivesetting PLCsetting LEDsstatus