Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364139
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62791)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21319)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21692)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8692)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3462)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20644)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Использование в системах автоматизации производства сетей Profibus

Название: Использование в системах автоматизации производства сетей Profibus
Раздел: Остальные рефераты
Тип: реферат Добавлен 18:56:10 19 сентября 2011 Похожие работы
Просмотров: 299 Комментариев: 11 Оценило: 0 человек Средний балл: 0 Оценка: неизвестно     Скачать

Содержание

1. Введение
2. Описание международного стандарта Profibus
2.1 Физический уровень
2.2 Протоколы доступа к шине
2.3 Протокольная архитектура
2.3.1 Profibus-DP
2.3.2 Profibus-FMS
2.3.3 Profibus-PA
2.4 Технология передачи данных
2.4.1 Интерфейс передачи RS 485
2.4.2 Технология передачи IEC 1158-2
2.4.3 Передача по оптоволокну
3. Программные средства конфигурирования Profibus

1. Введение

Сеть Profibus это не зависящий от производителя, открытый стандарт полевой шины, для широкого ранга приложений в производственной автоматизации. Сеть Profibus это комплексное понятие, она основывается на нескольких стандартах и протоколах. Сеть Profibus построена в соответствии с многоуровневой моделью ISO 7498 - OSI (Profibus находится на следующих уровнях: 1- физический уровень, 2- канальный уровень, 7 - уровень приложений). Открытость и не зависимость от производителя гарантирует стандарт EN 50 170, все остальное реализовано в соответствии со стандартом DIN 19245 (это техника передачи данных, методы доступа, протоколы передачи, сервисные интерфейсы для уровня приложений, спецификация протоколов, кодирование, коммуникационная модель и т.д.). С помощью Profibus, устройства разных производителей могут работать друг с другом без каких либо специальных интерфейсов. Семейство Profibus состоит из трех совместимых друг с другом версий - это Profibus-PA, Profibus-DP и Profibus-FMS.

Profibus-PA - спроектирована специально для автоматизации процессов. Она позволяет подключать датчики и приводы на одну линейную шину, причем даже во взрывоопасных средах. Основана на двухжильной технологии по стандарту IEC 1158-2.

Profibus-DP - оптимизирована для высокоскоростных и недорогих систем. Эта версия сети была спроектирована специально для связи между автоматизированными системами управления и распределенной периферией

Profibus-FMS это обще целевое решение, используется для широкого ранга приложений.

2. Описание международного стандарта Profibus

2.1 Физический уровень

Физически Profibus это электрическая сеть в основе своей использующая экранированную витую пару или оптическая сеть на основе оптоволоконного кабеля. Скорость передачи по ней может варьироваться от 9,6 кбит/сек до 12 мбит/сек.

2.2 Протокол доступа к шине

Для всех версий Profibus существует единый протокол доступа к шине. Этот протокол реализуется на 2 уровне модели ISO (который называется в Profibus - FDL). Данный протокол реализует процедуру доступа с помощью маркера (token). Сеть Profibus состоит из ведущих (master - мастера) и ведомых (slave) станций. Ведущая станция может контролировать шину, то есть может передавать сообщения (без удаленных запросов), когда она имеет право на это (то есть когда у нее есть маркер). Ведомая станция может лишь распознавать полученные сообщения или передавать данные после соответствующего запроса. Маркер вращается в логическом кольце состоящем из ведущих устройств (см рис.1):

1 - передача маркера между мастерами
2 - между ведомыми устройствами

Если сеть состоит только из одного, то маркер не передается (в данном случае в чистом виде будет система master - slave). Сеть с минимальной конфигурацией может состоять либо из двух мастеров, либо из одного мастера и одного ведомого устройства.

2.3 Протокольная архитектура

Profibus базируется на международных стандартах. Протокольная архитектура ориентирована на международную модель ISO 7498. Уровень 1 отвечает за характеристики физической передачи. Уровень 2 определяет протокол доступа к шине. Уровень 7 отвечает за прикладные функции.

2.3.1 Profibus-DP

Использует уровни 1, 2 и пользовательский интерфейс. Данная сеть была спроектирована для высокоскоростной передачи данных между устройствами. В данной сети центральные контроллеры (программируемые логические контроллеры и PC) связаны с их распределенными полевыми устройствами через высоко скоростную последовательную связь. Большинство передач данных осуществляется циклическим способом. Сеть на основе протокола DP будет выглядеть приблизительно таким образом:

В качестве ведущего устройства могут использоваться контроллеры фирмы Siemens серии S7-300, S7-400 такие, как 315-2DP или 414-2DP и т.д. Как ведомые устройства, могут использоваться различные приводы, клапаны, из оборудования фирмы Siemens это, например, устройства серии Simatic ET-200.

С помощью Profibus-DP могут быть реализованы Mono и MultiMaster системы (системы с одним или несколькими ведущими устройствами, в последнем случае на шине находятся несколько не зависящих друг от друга подсистем). Основной принцип работы заключается в следующем: центральный контроллер (ведущее устройство) циклически считывает входную информацию с ведомых устройств и циклически записывает на них выходную информацию. При этом время цикла шины должно быть короче, чем время цикла программы контроллера, которое для большинства приложений составляет приблизительно 10 мсек. В дополнение к циклической передаче пользовательских данных Profibus-DP предоставляет мощные функции по диагностике и конфигурированию. Коммуникационные данные отображаются специальными функциями как со стороны ведущего, так и со стороны ведомого устройства. Скорость передачи является важным параметром характеризующем работу сети, для Profibus-DP показатели приблизительно следующие:

Условия в которых проходил тест: одномастерная система, у каждого ведомого устройства было по 2 байта входных и выходных данных.

Диагностические функции Profibus-DP позволяют быстро локализовать сбои в системе. Диагностические сообщения передаются по шине мастеру, сообщения делятся на три уровня:

  • связанная со станцией диагностика
    определяет состояние всего устройства (перенагрев, низкое напряжение и т.д.)
  • с модулем
    сообщения связанные с ошибками в том или ином вх./вых. модуле
  • с каналом
    определяют ошибку конкретного бита вх./вых.

Поведение системы при использовании протокола DP определяется состоянием мастера. Существует три основных состояния:

  • стоп в этом состоянии не происходит передачи данных между мастером и периферией
  • очистка мастер читает входную информацию с ведомых устройств и держит выходы в состоянии защиты от сбоев
  • операция мастер находится в состоянии передачи данных, входы ведомых устройств считываются и записывается информация на выходы

Мастер циклически посылает информацию о своем состоянии всем ведомым устройствам присоединенным к нему. Передача данных между мастером и ведомым устройством делится на три фазы:

  • параметризация
  • конфигурирование
  • передача данных

На первой и второй стадиях ведомое устройство сравнивает свою текущую конфигурацию с конфигурацией ожидаемой мастером и только если они совпадают происходит передача данных. В дополнение к обычной передаче пользовательских данных, мастер может посылать управляющие команды одному, группе или всем своим ведомым устройствам. Существует две таких команды. Одна переводит ведомые устройства в режим sync (все выходы блокируются в текущем состоянии), другая - переводит в режим freeze (все входы блокируются в текущем состоянии). Вывод из этих режимов происходит с помощью команд unsync и unfreeze соответственно.

В дополнение к данной системе передачи, существуют расширенные DP функции, которые позволяют производить ациклическое чтение и запись параллельно циклической передаче данных.

2.3.2 Profibus-FMS

Данный протокол предназначен по большей части для связи программируемый контроллеров друг с другом. Он используется в тех областях, где высокая степень функциональности более важна нежели чем быстрое время реакции системы. Сеть на основе протокола FMS будет выглядеть, например, таким образом:

При связи через FMS используются отношения типа клиент-сервер. Клиент является процессом приложения, который в качестве заказчика услуги обращается к объектам. Сервер является исполнителем услуги. Объекты. В распоряжение клиенту предоставляются объекты связи. В качестве примера устройств, соединенных по FMS протоколу можно взять из оборудования фирмы Siemens - Simatic S7 c FMS-CP или, например, Simatic S5 c CP 5431FMS. Очень часто используется комбинированный режим работы устройств Profibus - FMS и Profibus - DP, в этом случае между мастерами и ведомыми устройствами используется протокол DP, а между самими мастерами протокол FMS:

Основная нагрузка в протоколе FMS приходится на уровень приложений. Им предоставляются коммуникационные службы, которые могут использоваться непосредственно пользователем, которые отвечают за выполнение запросов в системе клиент-сервер . Коммуникационная модель Profibus-FMS допускает объединение распределенных процессов приложений в общий процесс с использованием коммуникационных связей. Часть процесса приложения в полевом устройстве, которая может быть достигнута через коммуникацию называется виртуальным полевым устройством (VFD). В нем находится словарь так называемых коммуникационных объектов, через которые и происходит связь между устройствами с помощью служб. Словарь содержит описание, структуру и типы данных, а также связи между адресами внутреннего устройства коммуникационных объектов и их назначение на шине (индекс/имя). Более подробно, словарь состоит из следующих объектов:

  • заголовок информация по структуре словаря
  • список статических типов данных список поддерживаемых статических типов данных
  • словарь статических объектов в нем все статические коммуникационные объекты
  • динамический список списка переменных список всех списков переменных
  • динамический список программ список всех программ

2.3.3 Profibus-PA

Служит для соединения систем автоматизации и систем управления процессами с полевыми устройствами (например датчиками давления, температуры и уровня). Может использоваться для аналоговой (от 4 до 20 mA) технологии. Profibus - PA использует основные Profibus - DP функции передачи измеренных величин и состояния контроллера, а также расширенные функции Profibus - DP для параметризации и операций с полевыми устройствами.

2.4 Технология передачи данных

Profibus предоставляет три возможных варианта передачи:

a. RS 485 передача для DP и FMS

b. IEC 1158-2 для PA

c .Оптоволокно

2.4.1 RS 485

Наиболее часто используемая в сетях Profibus технология передачи. Используется в областях, где нужна большая скорость и простая, не дорогая установка.

Сетевая топология

Линейная шина, активные шинные терминаторы с обоих концов

Физика

Кабель экранированной витой пары

Количество станций

32 станции в каждом сегменте без репитеров, до 127 с репитерами

Соединители

9 пиновый D sub коннектор

2.4.2 IEC 1158-2

Технология передачи ориентированная на нужды химической промышленности. Предоставляет взрывозащищенность и питание устройств через шину. Она базируется на следующих основных принципах:

  • у каждого сегмента только один источник питания
  • при передачи данных, питания не происходит
  • пассивная терминация линии с обоих концов основной шины и т.д.

Передача данных

Цифровая, бит синхронизации, манчестерский код

Скорость передачи

31.25 кбит/сек

Безопасность данных

Предусмотрен анализ ошибок

Кабель

Двухжильная витая пара

Удаленное питание

Через линии данных

Взрывозащита

Может быть как с ней так и без

Топология

Линия, дерево, комбинация

Количество станций

До 32 на сегмент, макс. 126

Повторителя

До 4

2.4.3 Передача по опто-волокну

Используется в средах с большими электромагнитными возмущениями. В приложениях где необходима передача данных с большой скоростью на большие расстояния.

3. Программные средства конфигурирования сети Profibus

Многие из программных средств конфигурирования сети Profibus ориентировано непосредственно на того или иного производителя и часто содержит помимо средств конфигурирования сети много другого, например, средства для программирования контроллеров и т.д. Среди таких программ это Step 7 (пакет программирования контроллеров S7-300 и S7-400 фирмы Siemens) . Но есть много программ, работающих с оборудованием разных фирм. Таких как ComProfibus - для конфигурирования сети Profibus, или Sinec Scope L2 - средство для пассивного (то есть без какого либо влияния на сеть ) наблюдения за обменом данными в сети Profibus.

Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Olya16:42:30 01 сентября 2019
.
.16:42:29 01 сентября 2019
.
.16:42:28 01 сентября 2019
.
.16:42:27 01 сентября 2019
.
.16:42:26 01 сентября 2019

Смотреть все комментарии (11)
Работы, похожие на Реферат: Использование в системах автоматизации производства сетей Profibus

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(266741)
Комментарии (3604)
Copyright © 2005-2020 BestReferat.ru support@bestreferat.ru реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru