Profibus现场总线技术电力仪表在啤酒生产中的应用：Profibus现场总线技术电力仪表

原标题：Profibus现场总线技术电力仪表在啤酒生产中的应用
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【摘要】计算机数字通信技术及信息技术的发展，推动了自动化技术的进步。采用PROHBUS现场总线技术可以有效解决现有采用PLC系统生产线存在的问题，给企业带来巨大的利益。
啤酒灌装生产线应用的自控系统各不相同。经过多年的应用，采用PLC系统的设备经常性出现PLC、电器线路故障，电器问题越来越突出，对生产效率造成了很大的影响，并直接导致能源(气、电、水等)成本的增加。采用Profibus现场总线技术可以有效解决现有采用PLC系统的生产线存在的问题。
Profibus总线技术概要
PROFIBUS是一个用在自动化技术的现场总线标准，在1987年由德国西门子公司等十四家公司及五个研究机构所推动， PROFIBUS是程序总线网络（PROcessFIeldBUS）的简称。 PROFIBUS和用在工业以太网的PROFINET是二种不同的通信协议。
1)Profibus由3个兼容部分组成，即Profibus-DP、Profibus-PA、Profibus-FMS 。 Profibus-DP是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I／O的通信。 Profibus-PA专为过程自动化设计，并有本征安全技术规范。 Profibus-FMS用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。
2)Profibus协议结构是根据IF~7498国际标准，以开放式系统互联网络(OpenSystemInter-connection-SIO)作为参考模型。用户接口规定了用户系统及不同设备可调用的应用功能。
3)Profibus提供了4种数据传输类型：用于DP和FMS的RS485传输、用于PA的IEC1185-2传输及光纤、红外传输。
4)设备类型2类主站(DPM2)指可进行编程、组态、诊断的设备。 1类主站(DPMl)是可编程序控制器，如PLC、PC等。从站是指带开关量或模拟量的现场设备，如驱动器、阀门等。
5)为了将不同厂家生产的Profibus产品集成在一起，厂家必须提供GSD文件(电子设备数据库文件) ，描述产品的功能参数。 Profibus组态工具可根据将厂商提供的GSD文件将其设备集成在同一总线系统中。
【Profibus现场总线技术电力仪表在啤酒生产中的应用】重点对Profibus-DP的设备介绍
Profibus-DP用于自动化系统中单元级控制设备与分布式I/O的通讯。 Profibus-DP使用第1层、第2层和用户接口层、第3~7层未使用，这种精简的结构确保了高速数据传输。直接数据链路映像程序DDLM提供对第2层的访问。用户接口规定了设备的应用功能、Profibus-DP系统和设备的行为特性。 Profibus-DP特别适合于PLC与现场分级式I/O设备之间的通讯。主站之间的通讯为令牌方式，主站与从站之间为主从方式，以及这两种方式的混合。
Profibus-DP物理层
传输介质
PROFIBUS-DP传输技术采用的是RS485传输，其传输介质可以选择型式A和型式B两种导线， A为屏蔽双绞线， B为普通双绞线。但在EN50170标准中规定为型式A导线，型式A比型式B有较大的扩展长度，见表1 。

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传输距离
标准Profibus-DP支持以下传输速率：（单位：kbps）9.6、19.2、31.25、45.45、93.75、187.5、500、1500、3000、6000、12000 。每个DP从站的输入数据和输出数据最大为244B ，使用屏蔽双绞电缆时最长通讯距离为9.6km（需要增加中继），使用光缆时最长为90km 。 Profibus-DP每段的电缆最大长度与传输速率有关，不同的介质，不同的波特率，信号可传输的距离也不同，如表2所示。

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ACR系列可编程智能电测表采用Profibus协议通讯时，需阅读本文档。《安装使用说明书V1.1》中通讯指南章节无效。 ACR系列多功能电测仪表（Profibus通讯）,其通讯协议是依据DPV0开发。 DPV0为是周期性数据交换，即在每个DP循环中,交换的数据是周期性数据。输入数据为：多功能电测仪表反馈给DP主站的响应数据（ACR仪表→DP主站）。输出数据为：DP主站发送至多功能电测仪表（DP主站→ACR仪表），无开关量输出功能的仪表（即无DO功能），无输出数据。在PLC中通过对输入数据和输出数据编程来完成循环数据的处理。输入、输出交换数据的长度取决于硬件组态GSD文件类型。

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