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1、,PROFIBUS InternationalPROFIBUS技术培训第九部分PROFIBUS产品开发,PROCESS FIELD BUS,Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 1,PROFIBUS,它,PROFIBUS InternationalPROCESS FIELD BUS,实现的可能性(1),PROCESS FIELD BUS,PROFIBUS 是开放的,与制造商无关的,无知识产权保护
2、的,PROFIBUSSpecification,标准 因此,世界上的每个人都可以获得这个标准并设计各自,Normative Partsof PROFIBUS-FMS,-DP,-PAaccording to the European StandardEN 50 170 Volume 2Edition 1.0March 1998The PROFIBUS Specification,Order No.0.032,的软,硬件解决方案,一个既容易又便宜的途径是采用基础的软件,协议栈,和硬件,(ASICs)解决方案 它是为大量不同设备的一般使用而开发的,这些 HW/SW 元件叫做“基础技术“们的一部分将在
3、下面进行解释,并列入于电子产品指南,Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 2,PROFIBUS International实现的可能性(2)对 DP 从设备的单芯片实现最简单的实现形成所有功能用硬件实现不需要软件节省空间 低成本用 ASIC 和处理器实现 FMS,DP,PA高灵活性 对主 从适用苛刻的时间功能用硬件实现用软件实现通信和应用功能可以混合实现 FMS,DP,PA,PROCESS FI
4、ELD BUS,Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 3,PROFIBUS International,实现的可能性(3),PROCESS FIELD BUS,对小批量生产和快设计生产的设备对从设备小型模块作为插入板 它带有:PROFIBUS RS 485 连接具双RAM 介面的主连接基于微控制器和从 ASICs(如 SPC3),可提供全部 PROFIBUS 连接的小型插件板对主设备小型模块作为
5、插入板 它带有PROFIBUS RS 485 连接具双RAM 介面的主连接基于微控制器和主 ASICs(如 ASPC2),Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 4,从,从,主,从,从,PROFIBUS International,可提供的 ASICs,PROCESS FIELD BUS,制造商,芯片,类型,特性,FMS,DP,PA,加微控制器,加协议 SW,最大波特率,IAMIAM,PBSPBM
6、,从主,外设协议芯片外设协议芯片,3 MBit/s3 MBit/s,16位微控制器,Motorola 68302,主/从,带PROFIBUS核心功能,500kBit/s,32位微控制器,Motorola 68360Siemens SPC4Siemens SPC3Siemens ASPC2,主/从,带PROFIBUS 核心功能外设协议芯片外设协议芯片外设协议芯片,1,5 MBit/s12 MBit/s12 MBit/s12 MBit/s,M2C,IX1,主/从,单片或外设协议芯片,1,5 MBit/s,Siemens SPM2Siemens LSPM2,单片 有64个 I/O 位低价格 单片 有
7、32个 I/O 位调制解调器芯片 用于IEC 1158-2 传,12 MBit/s12 MBit/s,Siemens SIM 1,调制解调器,输技术,31,25 kBit/s,调制解调器芯片 用于IEC 1158-2 传,Smar,PA-Asic 调制解调器,输技术,31,25 kBit/s,调制解调器芯片 用于IEC 1158-2 传,ShipStar FCHIP-1 调制解调器,输技术,31,25 kBit/s,source:electronic product guide of PROFIBUS International,status Q4/97,Copyright by PROFIB
8、US International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 5,PROFIBUS International对 PROFIBUS-DP 从设备单片实现最简单的实现方式,PROCESS FIELD BUS,快速,全功能用硬件实现,不需要软件,M2CIX1,高效节省空间,SIEMENSSPM2/LSPM2,RS-485Inter-face,PROFIBUSRS-485 Interface,立即可以提供即插即用,Copyright by PROFIBUS In
9、ternational 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 6,PROFIBUS InternationalPROFIBUS-DP从设备 单片LSPM2尺寸 ca.4 cm80针MQDP 外壳MQDP 外壳SPM2尺寸 ca.10 cm120 针PQFP 外壳PQFP 外壳,PROCESS FIELD BUS12 M波特率32 I/O+8 位诊断64 I/O+16 位诊断,Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFI
10、BUS-THE International Open Fieldbus Standard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 7,PROFIBUS InternationalASIC LSPM 2 方块图,PROCESS FIELD BUS,时钟发生器,A端,I/O,EEPROM-控制参数输入,MS,B端C端,I/OI/O/诊断,RS-485接口,串行 DP接口,D端E端看门狗,4x8 位,I/O/诊断诊断,Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus S
11、tandard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 8,PROFIBUS International适用于 FMS/DP/PA,PROCESS FIELD BUS用ASIC 和处理器的实现,巨大的灵活性 适应于主设备和从设备快速 苛刻的时间功能用硬件实现,微处理器运行协议,应用软件,支持波特率可达 12 MBit/s允许 FMS/DP/PA 混合实现立即可提供协议软件!最多使用的实现方法 1,000,000,Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus S
12、tandard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 9,PROFIBUS International对PROFIBUS-DP 智能从设备用单微控制器的实现,PROCESS FIELD BUS,(例,组合 I/O),用户应用软件,用户应用硬件,应用接口和PROFIBUS-DP,微控制器:,地址数据,软件协议 Asic如 SPC3/SPC4IX-1,PBS总线接口RS 485/光纤PROFIBUS,Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard
13、,Technique,Rev.1,Part IX-Page 10,双RAM,数据,命令,PROFIBUS,(如,PROFIBUS International,PROCESS FIELD BUS,对 PROFIBUS-DP/FMS 智能从设备复杂的实现用 PROFIDRIVE 行规的频率转换器),带微控制器的主机,16 位微控制器,RS 485/光纤接口,主机运行有关,本地RAM,本地Eprom,协议l ASIC如 SPC3,SPC4IX-1,PBS,微控制器的应用软件,PROFIBUS 接口运行有关微控制器的协议软件,Copyright by PROFIBUS International 19
14、97,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 11,(如,I,PROFIBUS International,PROCESS FIELD BUS,PROFIBUS-PA现场设备接口的实现PROFIBUS-PA 温度变送器的接口)Bus connection to IEC 1158-2 technology 现场设备PROFIBUS-PA 接口是很小的只需很少的 ASICs 采用低电耗的微控制器和低电耗的PROFIBUS ASICs可减少电耗以确保通过总线的供电量小于10 mA.可
15、以直接代替现行的“Round Boards”,SIEMENSSIM 1,SIEMENSSPC 4,MitsubishiM16C,D/A,A/D0-10 V0/4-20 mA,Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 12,为命令和I/O映象数据的主机接口,(如,PROFIBUS International主设备接口的实现PLC 的PROFIBUS-DP 接口)SRAMorDual-Port-RAM,
16、PROCESS FIELD BUS,Dual-PortRAM,16 Bit Micro-controller,Protocol ASICe.g.ASPC2,RS-485Interface,FlashorEPROM,Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 13,PROFIBUS International串行 PROFIBUS-控制器 SPC 3(Siemens),PROCESS FIELD BUS
17、,Controllines,DatalinesBus Interface Unit,Addresslines,IR-,Mode-/Status-,Watch-,Controller,Param.-Reg.,dog,1.5 kByte,RAM,Micro-sequencer,RAMController,UART,IDLE-Timer,BaudrateGenerator,TxD,RxD,Clkout2/4,Clk,Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard,Te
18、chnique,Rev.1,Part IX-Page 14,PROFIBUS International现场总线控制器 IX1(M2C)TX Line,Data Memory,PROCESS FIELD BUS,TX,RX Line,1k x 12,I/O 0.11,Enable,FieldbusInterface,BitProcess,UserProcess,UserInterface,IN 0.11,RX,Watchdog,Program Memory4k x 12Memory Initialization,OUT 0.11,Reset,Init,PGM,SCLK,Master/Slave
19、,Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 15,680R,300R,20K,1M,1K2,100K,100K,1,1,3,1,2,3,4,5,6,7,8,9,PROFIBUS International串行 PROFIBUS-接口(例),PROCESS FIELD BUS,CTSTxDRxD,RTS1P54P568nM2,300 R68nM680 R,MMHCPL7101U+INU-U+U-ENO
20、UT,300 R,HCPL060fEN680 ROUTENU-U+U+INU-,680 R68n68n,24HC132&22P52P568n2M2M2P52M,1K2680 R,300 R75ALS176D8 U+3 EN15 GND2 EN26712Driver,2P5B-lineRTS2M2P5A-line,HCPL7101,2.2.22 nF,2M,500 VShield,Copyright by PROFIBUS International 1997,PROFIBUS-THE International Open Fieldbus Standard,Technique,Rev.1,Part IX-Page 16,
