PLC构成PROFIBUS网络原理及应用

时间: 2024-08-08 03:18:12 |   作者: 软启动器

  车站联锁系统是铁路信号系统中的一个重要组成部分，它的主要任务是控制车站中的信号机和道岔，并且对信号灯状态做处理和对进路做出合理的选择等。随着铁路信号系统的信息化发展，微机联锁系统必然取代旧式的电气联锁系统。

  就国内外现在的状况来看，大多采用上、下位机的办法来实现对车站信号的控制;有些微机联锁系统中，下位机主要实现数据的采集、命令发送、数据输出等，而把主要的联锁功能置于上位机，这样一来，上位机负担太重，一旦上位机产生故障，不能保证系统的安全性、可靠性。若能够将联锁功能块置于下位机，而且下位机安全性、可靠性比较高，那么总系统的安全性、可靠性就能获得有效保证。

  在以前的微机联锁系统中，用工业控制机作为下位机，实现联锁功能，但不能够确保系统冗余，这样就不能保证总系统的安全性、可靠性。因此，就要一直更新和研究，寻求更完善的、更可靠的硬件、软件环境，以提高系统性能和安全系数。用西门子PLC完成联锁功能，构成PROFIBUS-DP/MPI分布式网络系统，这样整个联锁系统安全可靠。

  PROFIBUS现场总线技术是随全数字信号系统的发展而产生的，是由德国组织开发的工业现场总线协议标准——PROFIBUS现场总线）。

  开放式系统互联网络（OpenSystemInterconnection，OSI）作为参考模型，该模型共有7层，PROFIBUS-DP定义了其中的第一、二层和用户接口。第3到7层未加描述。

  图1为ISO/OSI参考模型与PROFIBUS体系结构比较。用户接口规定了用户及系统和不同设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。物理层采用EIARS-485双绞线或光纤，连接器采用RS-485标准的9针D型插座。数据链路层提供了介质存取控制功能、数据的完整性检查以及传输执行的协议，在PROFIBUS中称第2层为现场总线数据链路（FDL）（包括介质访问存取控制（MAC）子层、现场总线链路控制（FLC）子层、现场总线）子层），采用混合介质存取协议，对应于DIN（E）19245，支持单主或多主系统，主或从设备，最大站数为126。它包括主站之间的数据传输的令牌环方式和从站之间的主-从方式。PROFIBUS第7层包括底层接口（LLI）、现场总线信息规范（FMS）和现场总线）。

  PROFIBUS—DP采用主从方式和低层的令牌环传递相结合的形式进行通道分配，整个网络可以将总线系统分割成线段，分步建立，段间用中继器连接，每个段可以有32个网络站，整个网络能够达到126个网站。由于最大传输速率可达12Mbps，以及其第2层采用SRD（发送并要求回送）功能，使得输入、输出数据可以在一个周期内完成，所以传输速度提高了，可尽可能地减少总线周期。而在单主站系统中只有一个主站，这种组态提供了最短的总线周期。PROFIBUS-DP开放性好，开展性强，灵活性高。