PN-PBM產(chǎn)品產(chǎn)品用來(lái)實(shí)現 PROFINET 協(xié)議與 PROFIBUS 協(xié)議的轉換,在 PROFINET 側作為從站,在 PROFIBUS 側作為主站,用來(lái)將 DP 從站設備接入 PROFINET 網(wǎng)絡(luò )當中去。
(1) PROFIBUS-DP 通訊接口
· PROFIBUS 協(xié)議:DPV0
· 通信波特率:9.6k,19.2k,45.45k,93.75k,187.5k,500k,1.5M,3M,6M
· 最大從站數:31
· 所有 IO 數據總長(cháng)度(輸入+輸出):967 – 2*slave_num(字節)
· 單個(gè) PROFIBUS 從站最大槽數:100
(2) PROFINET 通信接口
· PROFINET:兩個(gè) RJ-45,內置雙網(wǎng)口交換機
· 符合 PROFINET 的 C 類(lèi)標準,支持 PROFINET V2.42 版本;支持 PROFINET 的 RT 實(shí)時(shí)通訊協(xié)議;
(3) 配置軟件
· 上位軟件:PB-Confi(2015-06-26 或之后版本)
· 功能:配置 PROFIBUS-DP 從站,生成 GSDML 文件
· DP 配置下載方式:PLC 配置包含PROFIBUS-DP 從站信息的GSDML 文件(參考產(chǎn)品手冊)
(4) 診斷功能
· LED 指示,設備自身,PROFINET 從站,DP 主站,DP 從站的運行狀態(tài)PROFINET 輸入數據區內置設備錯誤碼,主站運行狀態(tài),從站運行狀態(tài),全局控制操作狀態(tài)寄存器
(5) 供電
· 電源電壓:+24VDC(允許變動(dòng)范圍:19.2VDC~28.8VDC)
· 額定電流:約為 138mA(24V 常溫典型值)
· 額定功率:3.312W
· 隔離電壓等級:1500V
(6) 防護等級
· 防護等級:IP20
(7) 環(huán)境條件
· 運輸和存儲溫度:-40℃ ~ +70℃
· 工作溫度:-25℃ ~ +55℃
· 工作相對濕度:+25℃下,濕度 95%(無(wú)凝露)
(8) 機械特性
· 外殼主體:ABS+PC
· 尺寸:104*35*120
(9) EMC 等級
· 靜電放電: 接觸放電 4kV,空氣放電 8kV;
· 電快速脈沖群: 4kV
· 浪涌抗擾度:L-N :±1000V L-PE :±2000V N-PE :±2000V
1、 為DCS/PLC控制系統提供PROFIBUS解決方案
DCS系統、或PLC如何成為PROFIBUS主站?如何連接PROFIBUS從站設備組成現場(chǎng)總線(xiàn)控制系統? 很多自動(dòng)化系統需要PROFIBUS主站部件配套,特別是那些企業(yè)自主研發(fā)的DCS,但目前還沒(méi)有PROFIBUS主站功能的系統。如發(fā)電自動(dòng)化系統、石化DCS控制系統,可以采用鼎實(shí)主站網(wǎng)關(guān)做PROFIBUS主站配套部件,提升控制系統具備現場(chǎng)總線(xiàn)PROFIBUS設備集成能力。
見(jiàn)下圖1虛框部分是山東一家火力發(fā)電自動(dòng)化系統供應商自主研制的DCS系統,配套鼎實(shí)主站網(wǎng)關(guān)連接現場(chǎng)大量的PROFIBUS從站,包括:變頻器、執行機構、傳感器。該廠(chǎng)家與本公司合作提供PROFIBUS主站網(wǎng)關(guān)作為DCS系統的PROFIBUS解決方案。
上海一家知名火力發(fā)電自動(dòng)化系統供應商多年來(lái)在火力發(fā)電自動(dòng)化系統中采用自主研發(fā)的DSC系統,見(jiàn)圖2中虛框部分結構。采用鼎實(shí)PROFIBS主站網(wǎng)關(guān)為其DCS提供PROFIBUS解決方案。該方案不同之處在于要求PROFIBUS網(wǎng)關(guān)設備冗余(網(wǎng)關(guān)雙機熱備自動(dòng)切換),而且主站網(wǎng)關(guān)同時(shí)具有PROFIBUS-DPV0/V1(C1+C2)功能。上位機可以通過(guò)主站網(wǎng)關(guān)讀取從站的DPV1(C2)數據,完成工作站的遠程儀表配置功能。
北京一家工業(yè)鍋爐控制自動(dòng)化系統供應商要求鼎實(shí)為其基于工業(yè)PC的 DCS提供PROFIBUS解決方案。該方案特點(diǎn)在于要求PROFIBUS網(wǎng)關(guān)設備與總線(xiàn)冗余(網(wǎng)關(guān)雙機熱備自動(dòng)切換),也要求主站網(wǎng)關(guān)同時(shí)具有PROFIBUS-DPV0/V1(C1+C2)功能,上位機可以通過(guò)主站網(wǎng)關(guān)讀取從站的DPV1(C2)數據,完成工作站的遠程儀表配置功能。
2、大量PROFIBUS接口儀表的集成提供解決方案—如工廠(chǎng)電力監控系統測量、保護設備的PROFIBUS系統集成
工廠(chǎng)電力監控系統底層由測量、保護設備組成,如:電機保護MCC、電量測量與保護PCC、智能開(kāi)關(guān)、變頻器、智能軟起等。PROFIBUS-DP是目前電力監控系統底層比較流行的現場(chǎng)總線(xiàn)通信協(xié)議。上層網(wǎng)絡(luò )一般是基于以太網(wǎng)的協(xié)議;目前MODBUS/TCP是主流,未來(lái)104電力規約、PRPFINET等協(xié)議可能也會(huì )較為流行。電力監控系統必須通過(guò)主站網(wǎng)關(guān)將現場(chǎng)PROFIBUS設備組網(wǎng),并將數據傳輸到以太網(wǎng),以實(shí)現電力設備監控功能。
目前電力監控系統有兩種方式實(shí)現主站集成現場(chǎng)PROFIBUS設備方案:一是DSC或“通信管理機”中插入PROFIBUS主站網(wǎng)卡(如鼎實(shí)PROFIBSU主站PCI網(wǎng)卡型號:PBM-G-PCI),二是采用主站網(wǎng)關(guān)模塊(如鼎實(shí)PBMG系列PROFIBSU主站網(wǎng)關(guān)模塊)。后一種方法目前逐步成為主流趨勢,原因有二:一是PROFIBUS從站設備數量龐大、分散性強,網(wǎng)卡式主站不如模塊式主站網(wǎng)關(guān)分布安裝;二是模塊式主站網(wǎng)關(guān)不受插槽限制,可任意擴展,適應分散、大量從站的要求。
實(shí)現電力監控系統PROFIBUS設備組網(wǎng)對主站網(wǎng)關(guān)的要求是:
(1)現場(chǎng)總線(xiàn)設備數量大、分散性強:一個(gè)實(shí)際工廠(chǎng)電力監控系統中現場(chǎng)設備數量巨大,如一個(gè)化工廠(chǎng)僅電機保護MCC數量在可能會(huì )有800~1000臺。龐大數量的現場(chǎng)設備分散在廣大區域內。
鼎實(shí)主站網(wǎng)關(guān)滿(mǎn)足數量大、分散性強的現場(chǎng)總線(xiàn)設備組網(wǎng)要求的優(yōu)勢是:
① 多物理接口設計(2口)、內置集線(xiàn)器技術(shù),免除外部敷線(xiàn)使用中繼擴展降低工程成本。單臺網(wǎng)關(guān)不用中繼擴展最多可集成2×31=62個(gè)從站。
② 模塊式主站網(wǎng)關(guān)可依據上層以太網(wǎng)分散式安裝,滿(mǎn)足現場(chǎng)設備分散性要求;
③ 模塊式主站網(wǎng)關(guān)的擴展不象插槽式網(wǎng)卡受到插槽數量限制,擴展自由,可適應龐大數量現場(chǎng)設備集成
(2)保證大量數據刷新的實(shí)時(shí)性:大量現場(chǎng)總線(xiàn)設備的組網(wǎng)必然造成大量數據集成與網(wǎng)絡(luò )數據刷新速度下降,控制系統要求網(wǎng)關(guān)必須保證一定的PROFIBUS設備數據刷新速度。
現場(chǎng)設備數據刷新速度與PROFIBUS速率、單從站數據量、從站個(gè)數、主站網(wǎng)關(guān)個(gè)數、主站網(wǎng)關(guān)設計原理諸因素有關(guān);
鼎實(shí)主站網(wǎng)關(guān)滿(mǎn)足大量數據刷新的實(shí)時(shí)性要求的優(yōu)勢是:
① 網(wǎng)關(guān)設計原理基于“存儲器共享型”網(wǎng)關(guān)設計,高性能(硬件)數據處理功能保證網(wǎng)關(guān)數據傳輸的實(shí)時(shí)性。
② 模塊式主站網(wǎng)關(guān)可自由擴展安裝數量,減少單個(gè)主站連接從站個(gè)數,從而提高從站數據刷新速度。
3、PROFIBUS設備升級與PROFINET系統連接
PROFINET作為PROFIBUS的升級技術(shù),必須考慮到保護已使用PROFIBUS用戶(hù)的投資;即:必須為PROFIBUS設備與PROFINET系統連接提出解決方案。國際PI為此提出的解決方案是:使用PROFINET/PROFIBUS(以下簡(jiǎn)寫(xiě)為PN/PB)網(wǎng)關(guān)實(shí)現PROFIBUS設備集成并連接到PROFINET系統中。如下圖:使用PN/PB網(wǎng)關(guān)實(shí)現PROFIBUS設備集成到PROFINET系統中。
上圖中:IO1#、IO2#是PROFINET現場(chǎng)控制設備,有PN/PB PLC控制。PROFINET網(wǎng)絡(luò )中有工程師工作站1#與2#。這是一個(gè)典型的基于PROFINET的控制系統。由于用戶(hù)原有PROFIBUS設備,而且現實(shí)系統中仍需使用大量PROFIBUS設備,因此通過(guò)PN/PB主站網(wǎng)關(guān)將PROFIBUS設備集成并連接到PROFINET系統中。PN/PB主站網(wǎng)關(guān)在PROFIBUS一側是主站,在PROFINET一側是IO設備。
4、為PROFIBU設備集成到各種控制系統提供解決方案
國際工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò )標準IEC61158包括十幾種網(wǎng)絡(luò )標準,因此我們總是要面對多種工業(yè)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)并存的現實(shí)。在具體工程項目實(shí)施中,系統集成商就必須面對不同通信協(xié)議現場(chǎng)設備互聯(lián)的問(wèn)題。
鼎實(shí)PROFIBUS主站網(wǎng)關(guān)應用最廣的場(chǎng)合是,將現場(chǎng)一些PROFIBUS設備(如變頻器、軟起、智能保護、MCC等等)組網(wǎng),連接到不具備PROFIBUS主站功能的DCS、PLC、PAC、PC等控制器系統。
這種應用對PROFIBUS主站網(wǎng)關(guān)的要求具有如下特點(diǎn):
(1)上行接口支持多種協(xié)議及自由協(xié)議:下行接口指PROFIBUS主站接口,上行接口是第三方設備接口。要求接口2類(lèi)型豐富(RS232/485/422、CAN2.0A/B、802.3)并支持多種協(xié)議包括企業(yè)自定義協(xié)議。
鼎實(shí)PROFIBUS網(wǎng)關(guān)具有以太網(wǎng)MODBUS/TCP、MODBUS/485、CANOPEN標準協(xié)議及若干企業(yè)自定義協(xié)議(定制)。
(2)簡(jiǎn)便實(shí)用價(jià)格低:
鼎實(shí)Min主站PBM-G-MBS2只連接2個(gè)DP從站,價(jià)格接近從站總線(xiàn)橋??蓮V泛用于單DP從站連接到以太網(wǎng)或MODBUS/485控制系統。