PROFIBUS-DP的多主站结构与设备通信详解

PROFIBUS-DP是一种专为自动化制造工厂中的分布式I/O设备和现场设备设计的高速数据通信协议。它主要应用于工业控制环境中，支持单主站结构和多主站结构两种配置。 6.3.1 概述 PROFIBUS-DP的核心目标是实现设备间的高效通信，特别适合于实时性要求高的应用。单主站结构是其典型配置，主站通过轮询报文来与从站交互，每个数据传输周期包括主站发出的请求和从站的响应。然而，多主站结构引入了多个主站的协调机制，允许在更大的网络中更灵活地管理和控制多个从站。 6.3.2 DP设备类型 - DP主站 (1类): 这是网络中的控制中心，具有强大的功能，如控制多个从站、设置参数、数据交换、诊断读取以及全球控制。这些设备可能包括PLC、个人计算机或其他控制器，它们负责主导通信并确保各个从站同步。 - DP从站: 主要是现场设备，如PLC、分布式I/O模块、驱动器、传感器和执行机构。从站被动地响应主站的指令，接收用户数据，同时也能报告本地的诊断和过程信息。 - DP主站与从站通信: 主站通过一系列命令与从站交互，例如Set_Prm用于设置参数，Chk_Cfg用于配置，Data-Exchange进行数据交换，Slave_Diag用于获取诊断信息，以及Global_Control用于全局控制和同步操作。 6.3.3 DP设备之间的通信 在多主站结构中，每个主站都有自己的地址范围，通过总线令牌机制进行通信。上电后，主站和从站首先进行初始化，包括自检和参数设置。一旦主站获得令牌，它会发起通信流程，询问其他主站的状态，并确定自己的通信权限。 6.3.4 设备数据库文件 为了确保有效的通信，设备数据库文件（通常包含在设备的固件中）存储了设备的配置信息和特性。这包括从站的地址、通信参数、功能模块和诊断信息等，使得主站能够准确识别和与之交互。 总结来说，PROFIBUS-DP协议通过单主站或多主站的灵活架构，实现了自动化生产环境中的高效数据交换和设备管理。主站与从站之间的交互精细且有序，确保了整个系统的稳定性和可靠性。