PROFIBUS協(xié)議分析和系統(tǒng)應用

第1章PROFIBUS的發(fā)展與國際標準
1.1PROFIBUS的發(fā)展現(xiàn)狀
1.2PROFIBUS的分類和它與國際標準的關(guān)系
1.2.1PROFIBUS的分類簡介
1.2.2PROFIBUS與國際標準的關(guān)系
1.3PROFIBUS的國際化標準發(fā)展過程
1.4PROFIBUS的系統(tǒng)組成和通信協(xié)議簡述
1.4.1PROFIBUS的系統(tǒng)組成
1.4.2PROFIBUS的通信協(xié)議簡述
第2章PROFIBUS的物理層
2.1RS485物理傳輸方式
2.1.1電纜技術(shù)數(shù)據(jù)
2.1.2電纜連接頭
2.1.3信號傳輸特性
2.2本質(zhì)安全的傳輸方式——適用于PROFIBUSPA
2.2.1PA電纜的技術(shù)數(shù)據(jù)
2.2.2PA電纜上的信號傳輸和連接示意圖
2.2.3FISCO模型的簡述
2.3光纖電纜傳輸方式
2.3.1光纖電纜特性
2.3.2FO總線的連接
第3章PROFIBUS的數(shù)據(jù)鏈路FDL層
3.1基本的FDL層服務(wù)功能集
3.1.1數(shù)據(jù)傳輸功能
3.1.2管理功能
3.2數(shù)據(jù)傳輸格式
3.2.1UART 編碼
3.2.2報文幀的格式和定義
3.3PROFIBUS的MAC協(xié)議
3.3.1PROFIBUS的Token_Passing的原理
3.3.2基于Token_Passing的主從輪詢協(xié)議的運行機理詳述
3.3.3PROFIBUS的主站
3.3.4邏輯環(huán)的管理
3.3.5令牌目標循環(huán)時間的設(shè)置
3.3.6數(shù)據(jù)通信任務(wù)的優(yōu)先級別
3.3.7Token_Passing協(xié)議的狀態(tài)機
3.4PROFIBUS的總線時序關(guān)系
第4章PROFIBUS的周期性數(shù)據(jù)交換MS0
4.1PROFIBUS的數(shù)據(jù)通信模型
4.2PROFIBUS的從站
4.2.1從站狀態(tài)機
4.2.2從站的初始化過程中相關(guān)問題
4.2.3從站的邏輯結(jié)構(gòu)模型
4.3從站初始化過程中的主站
4.3.1從站初始化過程中主站各種服務(wù)和SAP點
4.3.2主站的模式變化和從站的錯誤安全保障狀態(tài)
4.3.3主站的邏輯結(jié)構(gòu)
4.4從站地址的改變
4.5從站的參數(shù)賦值過程詳述
4.5.1參數(shù)的編碼
4.5.2參數(shù)賦值在GSD文件中的定義舉例
4.5.3參數(shù)賦值幀的格式
4.6組態(tài)配置
4.6.1從站的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.6.2組態(tài)配置的驗證
4.6.3GSD中的配置部分的描述
4.7診斷
4.7.1診斷過程中的幀結(jié)構(gòu)和順序
4.7.2診斷信息詳解
4.8PROFIBUSDP的GSD文件
4.8.1GSD文件的引入
4.8.2GSD文件的生成和舉例
4.9PROFIBUS的周期時間
第5章非周期交換任務(wù)MS1和MS2
5.1MS1： 與Class1主站的非周期性數(shù)據(jù)通信
5.1.1鏈接控制
5.1.2DPV1參數(shù)賦值過程
5.1.3MS1通信的內(nèi)容
5.2非周期通信中的數(shù)據(jù)模型
5.3MS1非周期數(shù)據(jù)通信中的讀寫服務(wù)
5.3.1MS1中的讀數(shù)據(jù)服務(wù)
5.3.2MS1中的寫服務(wù)
5.4MS1診斷數(shù)據(jù)信息和報警處理
5.4.1MS1中報警的產(chǎn)生和處理
5.4.2與報警有關(guān)的幀結(jié)構(gòu)
5.5MS1的狀態(tài)監(jiān)控信息的處理
5.6MS2非周期性數(shù)據(jù)交換的通信
5.6.1MS2中的鏈接建立初始化過程
5.6.2初始化過程中的幀結(jié)構(gòu)
5.6.3讀寫服務(wù)
5.6.4MS2中的數(shù)據(jù)傳輸
5.6.5輪詢操作
5.6.6MS2服務(wù)Abort
5.7GSD文件的擴充（版本3）
第6章IEC61158的擴展DPV2
6.1等時同步模式
6.1.1DPV2的總線節(jié)拍時序
6.1.2等時同步模式下的時鐘偏移
6.2數(shù)據(jù)在從站間的直接交換DxB
6.2.1DxB的工作方式
6.2.2初始化參數(shù)的格式
6.3上傳和下載
6.4時鐘同步
6.5冗余
6.5.1從站冗余
6.5.2冗余的其他方面
6.5.3地址的分配
6.5.4通信通道的切換
6.5.5冗余操作下的診斷
6.5.6針對冗余模式下的BS模塊增加的錯誤代碼
6.6GSD文件的擴充版本4（適合于DPV2）
第7章PROFIBUS站點的開發(fā)與實現(xiàn)
7.1PROFIBUS的站點實現(xiàn)方案
7.2PROFIBUS協(xié)議的ASIC芯片一覽
7.3適合于簡單型從站的ASIC
7.3.1LSPM2結(jié)構(gòu)圖和應用詳解
7.3.2使用LSPM2的從站構(gòu)成框圖
7.4適合于智能型從站的ASIC
7.4.1SPC3
7.4.2SPC3的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
7.4.3SPC3支持的數(shù)據(jù)通信
7.4.4SPC3的硬件連接圖
7.4.5用于SPC3的軟件
7.5SPC4系列芯片
7.6DPC31芯片
7.6.1DPC31的功能詳述
7.6.2外部微處理器接口
7.6.3芯片的工藝數(shù)據(jù)
7.6.4內(nèi)存和緩沖區(qū)的地址分配及通信參數(shù)的設(shè)置
7.7主站芯片——ASPC2
7.7.1ASPC2的反應時間
7.7.2ASPC2與微處理器的連接
7.8常見橋接輔助芯片介紹
7.8.1SIM11應用
7.8.2用于光纖通信系統(tǒng)接口的FOCSI
7.9Siemens系列ASIC的技術(shù)簡單總結(jié)對比
7.10接口模板
7.10.1IM180 主站接口模塊
7.10.2IM1821從站接口模塊
7.10.3IM1831從站接口模塊
7.10.4IM184 從站接口模塊
7.11PROFIBUS的開發(fā)包
7.11.1Dev.Kit4
7.11.2Dev.KitDP/PA
7.11.3Dev.Kit PROFIsafe
7.11.4各種開發(fā)接口模板和開發(fā)包的技術(shù)匯總
第8章PROFIBUS系統(tǒng)的實現(xiàn)
8.1總體設(shè)計
8.2PROFIBUS系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)確定
8.3PROFIBUS的設(shè)備選型和開發(fā)
8.3.1從站方案
8.3.2主站方案
8.3.3固件的設(shè)計
8.4PROFIBUSDP系統(tǒng)的初始化
8.5PROFIBUS系統(tǒng)實現(xiàn)中的常見錯誤
8.6PROFIBUS的常用診斷工具
8.6.1網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽器
8.6.2Siemens的硬件測試設(shè)備
第9章PROFIBUS產(chǎn)品的測試和認證
9.1PROFIBUS產(chǎn)品測試與認證
9.2步驟和過程
9.3測試中的常見錯誤
9.4PROFIBUS產(chǎn)品的認證授權(quán)
9.5PROFIBUS產(chǎn)品測試實驗室
第10章PROFIBUSPA 介紹
10.1PROFIBUSPA的基本特點
10.2PROFIBUSPA的網(wǎng)關(guān)——實現(xiàn)DP/PA連接的接口
10.2.1幾種不同的網(wǎng)關(guān)
10.2.2耦合器
10.2.3鏈接器
10.2.4YLink
10.3PA設(shè)備的初始化配置
10.3.1對透明的耦合器的初始化配置
10.3.2對非透明的鏈接器的初始化配置
10.3.3設(shè)備主文件
10.4設(shè)備的互操作性
10.5PA設(shè)備的非周期數(shù)據(jù)交換
10.6PROFIBUSPA總線的安裝
10.6.1PA的拓撲結(jié)構(gòu)
10.6.2EN610582中規(guī)定的電纜
10.6.3屏蔽和接地
10.6.4PA網(wǎng)段的設(shè)備數(shù)量計算
第11章PROFInet簡述
11.1PROFInet的技術(shù)特色
11.2PROFInet的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
11.2.1PROFInet的物理層
11.2.2PROFInet中的交換機
11.3PROFInet中的數(shù)據(jù)交換方式
11.3.1分散式現(xiàn)場設(shè)備（PROFInet IO）
11.3.2分布式自動化（PROFInet CBA）
11.4PROFInet通信的實時性
11.4.1PROFInet IO的通信實時性
11.4.2PROFInet CBA的組件之間的通信
11.5PROFInet與別的FCS系統(tǒng)的集成
11.5.1通過代理服務(wù)器的集成
11.5.2對各現(xiàn)場總線系統(tǒng)的直接集成
11.6IT功能在PROFInet中的集成
11.6.1IP地址的管理
11.6.2診斷管理
11.6.3Web服務(wù)
11.6.4OPC和PROFInet
11.7PROFIBUS和PROFInet的關(guān)系
第12章PROFIBUS的新規(guī)約簡介
12.1PROFIdrive
12.2PA Devices
12.3Fluid Power
12.4SEMI.Devices
12.5Ident System
12.6Remote I/O for PA
12.7PROFIsafe
12.8PROFIBUS 上的HART
附錄APROFIBUS報文幀結(jié)構(gòu)匯總
A1數(shù)據(jù)鏈路層的報文幀
A2用于報文幀識別的SAPs
A3MS0 報文幀
A3.1改變工作站地址
A3.2診斷請求
A3.3初始化參數(shù)報文幀（Prm_Cmd.req）
A3.4對初始化參數(shù)報文幀的響應（Prm_Cmd.res）
A3.5組態(tài)配置報文幀（Chk_Cfg.req）
A3.6對配置報文幀的響應
A3.7數(shù)據(jù)交換
A3.8Read_Inputs
A3.9Read_Outputs
A3.10全程控制報文幀
A4主站對主站的通信（Class1與Class2主站）
A4.1Get_Master_Diag.req
A4.2Get_Master_Diag.res
A4.3Get_Master_Diag.req
A4.4Get_Master_Diag.res
A4.5Get_Master_Diag.req
A4.6Get_Master_Diag.res
A4.7Upload.req
A4.8Upload.res
A4.9Download.req
A4.10Download.res
A4.11Start_Seq.req
A4.12Start_Seq.res
A4.13End_Seq
A4.14Activate_Para_Brct.req
A4.15Activate_Para.req/.res
A5DPV1 報文幀
A5.1DPV1報文的綜述
A5.2DPV1的初始化參數(shù)
A5.3DS_Read.req/DS_Read.res 報文幀的結(jié)構(gòu)
A5.4查詢報文幀的結(jié)構(gòu)
A5.5MS1數(shù)據(jù)設(shè)置寫入服務(wù)（DS_Write）
A5.6MS1的報警處理
A6MS2連接
A6.1在初始化請求中用戶數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)
A6.2MS2服務(wù)報文DS_Read和DS_Write
A6.3MS2服務(wù)報文Data_Transport
A6.4MS2服務(wù)異常中止
A7PROFIBUSDP 數(shù)據(jù)類型
A7.1整型
A7.2無符號型
A7.3浮點指針（4字節(jié)）
A7.4可視性字符串/字節(jié)字符串
A7.5日期和時間
A7.6報文結(jié)構(gòu)中個別數(shù)據(jù)類型的編碼
A8IEC61158（DPV2）中功能擴展的報文
A8.1結(jié)構(gòu)化參數(shù)
A8.2Ext_User_Prm報文
A8.3Ext_User_Prm.res數(shù)據(jù)響應
A8.4時鐘報文
A8.5計時同步報文
A8.6用于Upload/Download的報文
A8.7冗余切換報文（Prm_Cmd）
A9DPV1的出錯代碼幀
附錄B重要術(shù)語一覽
附錄C英文名詞索引
附錄DPROFIBUS國際組織
參考文獻