


一、概念
这是一种国际化。 打开。 不依赖于设备制造商的现场总线标准。 传输速度可以在9.~的范围内选择,当总线系统启动时,连接到总线上的所有设备都应该设置为相同的速度。 广泛应用于制造自动化。 过程工业自动化和楼宇。 交通、电力等其他领域的自动化。 它是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备级数据通讯和控制的现场总线技术。 可实现从现场设备级到车间级监控的分布式数字控制和现场通信网络,为实现工厂全面自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。
它由三个兼容部分组成,即-DP()。 -PA ( ). -FMS()。 主要采用主从方式,通常是周期性地与传输交换数据。
1) – DP:是一种高速低成本的通讯方式,用于设备级控制系统与分布式I/O之间的通讯。使用DP可以代替24VDC或4-20mA信号传输
2)-PA:专为过程自动化而设计,它可以将传感器和执行器连接到总线上,具有本质安全规范。
3) - FMS:用于车间级监控网络,是一种代币结构。 实时多主网络。
2. 协议结构
协议结构基于国际标准,以开放系统互连(Open n-OSI)为参考模型。 该模型有七层。 (1) - DP:定义第一个。 第 2 层和用户界面。 第 3 层到第 7 层不再描述。 用户接口规定了用户、系统、不同设备可以调用的应用功能,规定了各种-DP设备的设备行为。 (2) - FMS:定义第一个。 二。 共七层,应用层包括现场总线信息规范(-FMS)和底层接口(Lower Layer-LLI)。 FMS包括应用协议,为用户提供强大的通信服务,可供广泛选择。 LLI协调不同的通信关系,提供不依赖于设备的二层访问接口。 (3)-PA:PA的数据传输采用扩展的-DP协议。 此外,PA还描述了现场设备行为的PA配置文件。 根据-2标准,PA的传输技术可以保证其本质安全,可以通过总线为现场设备供电。 可以使用连接器在 DP 上扩展 PA 网络。 注:第一层为物理层楼宇自控系统总线规格,第二层为数据链路层,第三至第六层不用,第七层为应用层。
3.-DP、-PA、-FMS的主要区别
-DP用于现场级的高速数据传输。 主要特点是速度快、速度快。 在这一层,中央处理单元(如PLC、DCS)通过高速串行线路与分散的现场设备(i/0、驱动器、阀门等)进行通信。
-PA 适用于过程自动化。 主要特点是本质安全,通讯速率为32。PA将自动化系统和过程控制系统与压力、温度和液位变送器等现场设备连接起来,可用于替代4-20mA模拟技术。
-FMS专为解决车间监控级通信任务,提供大量通信服务。可编程控制
(如PLC、PC等)需要比现场层更大的数据传输量,以中等传输速度完成循环和非循环通信服务,但通信的实时性要求低于现场层。 但是现在很少用了。
四、mpi、异同点
1、MPI为Multi-,适用于/300/400、操作面板TP/OP、上位机MPI/通讯卡。 MPI网络的通信速率是网络支持的/s的通信速率。 MPI网络最多可连接32个节点,最大通讯距离为50m,但可通过中继器延长长度。
PPI协议是专门为S7-200开发的通信协议。 S7-200 CPU 的通讯口(Port0、Port1)支持PPI 通讯协议,S7-200 的部分通讯模块也支持PPI 协议。 Micro/WIN与CPU之间的编程通信也是通过PPI协议进行的。 PPI是一种主从协议,主站和从站处于一个令牌网络中。 在PPI网络中,与从站通信的主站数量没有限制,但是一个网络中的主站数量不能超过32个。主站不仅可以读写从站的数据,还要读写主站的数据。 也就是说,当S7-200作为PPI主站时,它仍然可以作为从站响应其他主站的数据请求。
MPI是主站之间的通信; PPI 可以是多个主站和从站之间的通信。
2. MPI协议:西门子内部协议,未公开;
-DP协议:标准协议,公开。
3、是公司率先倡导的软通信协议。 经过大多数公司的实际应用,逐渐被认可,成为一种标准的通信协议。 只要按照这个协议进行数据通信或传输,不同的系统就可以进行通信。 目前该协议广泛应用于RS232/RS485通讯过程中。
常用的通信协议包括ASCII、RTU、TCP。 一般PPI MPI DP的物理层是RS485通讯,只是通讯协议不同,物理层是RS232、RS485、RJ45网卡通讯。
五、PPI、MPI及转以太网通讯
该产品将西门子现场总线PPI、MPI和以太网通讯进行转换,为西门子S7-200/300/400/1200/1500提供业界最全面的以太网通讯解决方案。 产品系列包括(精简版)、(基础版)、(高级版)和(专业版),每个系列包括两个型号:S7PPI和S7MPI。 其中,S7PPI型号用于S7-200与通讯; S7MPI模型用于S7全系列PLC和840D数控系统。 也可用于国产兼容的西门子控制器,如欧辰、和信、一维等品牌。 全系列产品功能包括基本上位机组态软件通讯、STEP7编程调试通讯、高级语言编程通讯、OPC服务器通讯、扩展通讯口HMI通讯、主站与从站通讯、-透明传输、基于互联网的数据订阅和STEP7远程调试等功能。
6.协议报文格式
DP 通信协议是适用于所有工厂自动化和过程自动化的单一、一致的通信协议。 支持多主站系统,每个主站根据时间分配自己的总线控制权,使用令牌(token frame )在主站之间传递信息,如果主站获得前一个主站传递的令牌,则立即拥有控制权在总线上,当它的令牌时间到达时,它使用此消息将令牌传递给下一个主机。
1、通讯口参数
-DP物理层采用异步串口通信,传输数据格式为UART(串口)格式进行传输。 每个字符长11位,包括一个起始位、一个数据位、一个偶校验位和一个停止位,其中起始位为0,停止位为1,如下图。
2. 支持的波特率
3.-DP报文格式
为保证任何通信方之间的正常数据通信,必须预先设置报文格式。 -DP协议中传输报文的格式主要包括以下五种:
1)SD1:无数据域,用于查询总线上的活跃站。
该报文格式用于主站与从站之间的现场查询。 通信网络建立后,主站将总线上在线站的查询发送给从站,在线从站收到查询从站的请求帧后,响应相应的响应帧。 在通信过程中,主站会时不时地发送查询帧,以保证总线上的所有站点都能通信。
2)SD2:可变数据域,参数最多,是.中使用最多的帧结构。
3)SD3:固定8字节数字域
4)SD4:令牌帧,用于主站之间的令牌传递。
5) SC:用于主站请求帧的短响应帧,由从站发送。
上述五种帧中各参数域的含义如下:
参数字段的含义
表2-3 FC功能码说明
FC功能码中第四位(FCB)和第五位(FCV)符号的含义为:
FC功能码第四位的含义
第五位数字 (FCV) 标志的含义
表2-4 DSAP和SSAP的服务定义表
4.-DP中几种常见的报文格式
根据-DP的通信机制,当主站与从站建立通信时,会提前发送一个总线查询帧,以获知哪些从站处于总线激活状态。 状态和诊断,所有配置正确后才进入数据交换阶段。
1) 诊断信息
诊断请求报文:基本请求报文(主站-从站)
诊断响应报文:基本对应报文(从站-主站)
2) 参数化消息
参数设置请求:基本请求报文(主站-从站)
基本响应电报(从主)
3)配置消息
检查配置请求:基本请求报文(主从)
基本响应电报(从主)
4) 数据交换报文
数据报文(主从)
基本响应电报(从主)
5) 详细消息含义
七、PC访问协议设备的方法
PC访问协议设备方法包括:
1) 购买网卡并在PC上安装驱动程序。 驱动程序提供.h 和.lib 文件,用于访问协议设备数据。
2)如果使用串口或者网络协议,需要花很多时间去了解协议本身。 所以开发周期会很长。
3)使用OPC通讯方式,用VB/VC/C#写OPC客户端程序就简单多了! 至于OPC服务器,你可以选择第三方的OPC服务器或者OPC。 是西门子的通讯软件,包含 、 、 、 等通讯卡的驱动。step7中集成的工具“Set pg/pc ”不支持上述通讯卡。 将此类cp卡插入电脑,安装时会自动为其安装驱动。
4)、组态王软件。
5)通过传输协议模块(例如:西门子以太网通讯处理器unnet-s7),模块提供服务,通过串口编程实现数据访问。
8.开源项目
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采用全球最稳定的总线技术
LEAX采用的控制总线技术由美国公司开发,是一项革命性的楼宇智能控制技术。 由于其出色的稳定性和强大的组网能力,先后被世界标准组织AAR、ANSI、IEEE、IFSF和SEMI认证为各自的行业标准,同时也被公认为中国商业建筑和住宅建筑的国家标准GB /.
目前,在智能家居领域,LEAX总线智能家居系统是唯一同时成为国际标准和中国国家标准的系统。 世界和中国分别有( )个和中国( )个行业协会。
在住宅的整个生命周期内,使用LEAX巴士智能家居系统可以获得最好的、长期的、持续的行业技术支持和升级,最能保障客户的利益。
ISO/-国际标准,ISO和国际电工协会(EIA)组织的联合技术委员会
GB/.4-2006-中国商业建筑和住宅建筑国家标准,中华人民共和国标准化管理委员会(SAC)
-暖通空调工程师协会(of , and Air )
AAR - 美国铁路协会(的)
ANSI - 美国国家标准组织 ( )
IEEE-电气和电子工程师协会(of and , Inc.)
IFSF——国际加油站标准论坛(Forum)
SEMI - 半导体设备和材料协会 ( 和 )
是一个稳定的无主机系统
LEAX 总线是一种没有主机的点对点总线技术。 每台设备都有独立的“神经元”核心处理芯片。 每个设备都可以相互连接并在没有主机的情况下独立运行。 摆脱一般RS485系统和无线系统需要主机的弊端。
这种无主机技术带来的好处是显而易见的:不会出现因为一台主机故障导致整个系统瘫痪的情况楼宇自控系统总线规格,同时也省去了购买主机的昂贵成本。
其独特的神经元网络可以“连接地球上的每一粒沙子”。 由于其灵活、强大的组网能力,最先应用于工业控制领域和部分军事领域,随后被超级建筑所采用。 例如,全球大多数超高层建筑都采用它作为其楼宇自动化的核心网络。 目前,全球有超过2亿台设备在使用,它们被用于数十万座建筑物和数百万个家庭。