PROFIBUS-DP在通信与网络中的作用及功能

简介：
本篇文章主要探讨了PROFIBUS-DP技术在网络通讯领域的应用及其核心功能，旨在帮助读者深入了解该协议的工作原理和实际价值。 PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery）是一种专为设备级控制系统与分布式IO通信设计的高速、低成本通信协议。它是PROFIBUS标准的一部分，并与PROFIBUS-PA（过程自动化）及PROFIBUS-FMS（现场总线消息规范）共同构建了完整的PROFIBUS体系。 1. **作用和功能** PROFIBUS-DP主要用于在设备层级进行高速数据传输。其主要任务是使主站（例如PLC，可编程逻辑控制器）能够周期性地读取从站的输入信息，并向这些从站发送输出信息。为了确保实时性能，总线循环时间必须短于主站程序循环时间。除了定期用户数据交换外，它还支持非定期通信功能如设备配置、诊断和报警处理。 2. **传输技术和性能** - 通讯媒介：使用RS-485双绞线、双芯电缆或光纤。 - 波特率范围从9.6K bits到12M bits，确保快速的数据交换能力。 - 总线访问方式采用令牌传递机制，支持单主或多主系统配置，并允许最多连接126个站点。 - 通信模式包括点对点或广播形式的循环式主-从用户数据传输和非周期性主-主数据传送。 - 运行状态：运行、清除及停止三种操作状态以满足不同应用需求。 - 同步机制：输出同步（控制指令允许）以及输入同步（锁定模式）。 3. **功能特性** - 主站与从站之间的循环用户数据传输，支持动态激活和可激活的从站配置检查、三级诊断信息等功能，增强故障定位能力。 - 输入输出同步通过总线地址分配实现，并提供高可靠性和保护机制如海明距离校验、看门狗定时器以及存取保护。 4. **设备类型** - 第一类DP主站（DPM1）作为中央控制器使用，包括PLC和PC等。 - 第二类DP主站（DPM2）用于编程、组态及诊断操作。 - DP从站通常为带有数字或模拟输入输出的装置如驱动器、阀门等。 5. **系统配置** 配置可以是单个或者多个主站点，最多支持126个节点。包括确定站的数量与地址分配、IO格式定义以及总线参数设置在内的全面配置步骤。 - DPM1负责周期性信息交换 - DPM2用于编程和监控 - 从站执行输入输出任务 6. **系统行为** 系统的行为由DPM1的操作状态决定，包括停止、运行及清除三种模式。在停止状态下无数据传输；而在正常操作中则进行常规通信，在故障恢复或初始化过程中可能进入清除状态。 PROFIBUS-DP以其高效性和可靠性成为工业自动化领域的重要组成部分，广泛应用于设备级控制之中，并显著提升了生产效率和设备管理的便捷性。