Profibus同步性

電子驅動器不僅驅動機械裝置，同時也驅動了Profibus。這樣，它們已經(jīng)推出了最新的DP-V2功能：“時鐘周期同步”和“從站和從站間的通信”。它們?yōu)榫哂蠵ROFIBUS的驅動器打開了全新的應用領域。由于PROFIBUS現(xiàn)在也允許在驅動器間技術信號的高動態(tài)分布，這樣分散自動化的結構就能夠通過智能驅動器經(jīng)濟地實現(xiàn)。數(shù)字伺服驅動器現(xiàn)在能夠通過PROFIBUS來實現(xiàn)同步，同時位置控制環(huán)能通過總線來封閉。這就允許實現(xiàn)要求的運動控制的任務。

應用類別

驅動器與自動化解決方案的集成依賴于驅動器的任務。為了簡化概述，PROFIdrive定義了一些應用類別，這樣大部分的應用可以被分類。

標準驅動器

在最簡單的情形下，驅動器是由Profibus通過主要的設定點（如：旋轉速度）來控制的。完整閉環(huán)速度控制由驅動控制器來執(zhí)行（如在輸送系統(tǒng)中）。

具有技術功能的標準驅動器

具有技術功能的標準驅動器是用于實現(xiàn)自動化應用的一種非常靈活的變形。它包括把自動化的整個過程分解成幾個小的子過程。自動化功能不再單獨地存在于中央自動化設備中，而且也分布于驅動控制器中。在這方面，Profibus充當技術接口。正如人們所期待的，分布到假定在所有方向上是可以通信的，也就是在各個驅動控制器技術功能之間的從站與從站的通信。重要的現(xiàn)實應用包括，如，設定點串級、卷線器和用于連續(xù)網(wǎng)絡過程的轉速同步性的應用。

定位驅動器

除了驅動控制器之外，驅動器還包括位置控制器。定位任務是被發(fā)送給驅動控制器，并通過Profibus起動。位置驅動器有著非常廣闊的應用范圍，其應用包括，如，裝瓶設備中瓶蓋的開關或金屬切割機器中刀片的定位。

優(yōu)勢/好處

用于控制的總單線技術、I/O驅動器、B&B和服務 節(jié)省了教育、服務、安裝、工具……的耗費

通過現(xiàn)場總線集成和分散自動化

靈活性

面向將來

投資保護

通過計時過程或電子軸角分布自動化

為了實現(xiàn)一些應用如“電驅動器”、“曲線磁盤”、“角同步過程”和“飛鋸”，都會使用從站和從站間的通信和時鐘同步通信。

設備和參數(shù)模型

正如人們所見，PROFIdrive在任何驅動系統(tǒng)中至少部分地定義了設備模型。設備由在內(nèi)部共同工作的多種功能模塊所組成，因此反映驅動系統(tǒng)智能性。對象被分配到這些功能模塊，這些功能模塊組成自動化過程的接口。

在行規(guī)中這些對象被描述，同時定義其功能。被分配到對象的參數(shù)都被收集作為“行規(guī)參數(shù)”。它包括這些功能，如缺省緩沖、驅動控制、設備標識、過程數(shù)據(jù)配置和所有參數(shù)的列表。

所有的其它參數(shù)，在復雜設備中其數(shù)字可能超過1000），是制造商特定的。這就為制造商實現(xiàn)控制功能（如斜坡功能發(fā)生器）提供了最具靈活性的生產(chǎn)器。雖然行規(guī)能夠決定控制程序的接口，但它不能決定后者的參數(shù)。這是通過控制字定義的。這意味著即使用戶改變了驅動器的制造商，控制程序還是保持不變。由于這些控制和參數(shù)的創(chuàng)建工具通常是由制造商特定的，它們可以直接從驅動器或者從設備描述文件中決定和顯現(xiàn)所有的參數(shù)信息。

用PROFIdrive通過多軸來模仿驅動控制器也是有可能的。

中央運動控制

機器人和機床應用要求協(xié)調多驅動器的運動次序。運動大部分由數(shù)控系統(tǒng)（CNC）控制。位置控制環(huán)通過總線封閉。為了使控制系統(tǒng)中位置控制器和驅動器中的控制器和驅動器中的控制器的時鐘脈沖同步，Profibus的時鐘周期同步被采用?？刂骗h(huán)的剛性和動態(tài)特性可以通過簡單的途徑在行規(guī)中所描述的新的“動態(tài)伺服控制”位置控制概念的幫助下有效地增加。由于這一概念，對線性發(fā)動的更高要求的應用都能夠被實現(xiàn)。

 

DP-V1參數(shù)通道

參數(shù)的元素是非循環(huán)地被存取的。以Profibus的非循環(huán)服務為基礎，PROFIdrive已規(guī)定了對參數(shù)的存取機制，或稱之為DP-V1參數(shù)通道。由于有DP-V1參數(shù)通道，地址容量擴展到256軸，最多有65535個參數(shù)，這65535個參數(shù)包括數(shù)組元素及其參數(shù)說明和相關文本的元素。

運行模式和報文

PROFIdrive包含用于所有驅動器的一般狀態(tài)圖的定義。它通常通過控制方式來運行或關閉驅動器。單獨的狀態(tài)圖已為運行模式作了定義，如閉環(huán)控制和位置驅動器。在控制系統(tǒng)與驅動器之間的循環(huán)報文中控制字和狀態(tài)字形成命令接口。各個位是按照其特定的運行模式分配的。過程數(shù)據(jù)（PZD）通過循環(huán)接口傳輸。信號數(shù)已被定義為最通用的過程數(shù)據(jù)，它允許過程數(shù)據(jù)接口很容易地被描述和策劃。標準信號被用來為最通用的應用定義標準的報文。

編碼器接口

現(xiàn)代數(shù)字侍服-驅動器自身評估馬達編碼器，同時，如果需要的話，也評估一個輔助的直接評估系統(tǒng)。結果是接口由控制系統(tǒng)向驅動器傳輸。于是編碼器信息必須通過總線到達控制系統(tǒng)。PROFIdrive已為此過程定義了一個編碼器，它是通過過程數(shù)據(jù)傳輸?shù)摹?

時鐘周期同步

時鐘周期同步是通過啟用總線系統(tǒng)上的等距時鐘信號而實現(xiàn)的。這個循環(huán)的等距時鐘周期被當作全局控制信號由主站向所有總線用戶發(fā)送。這就允許主站與從站使其應用該信號同步。在驅動器技術中，時鐘同步通信形成了驅動器同步的基礎。在這個過程中，一方面在總線系統(tǒng)上的報文內(nèi)部交換在等距時間距陣之內(nèi)實現(xiàn)，另一方面內(nèi)部控制算法—如在驅動器的轉速和電流控制程序或較高層的自動化系統(tǒng)中的控制程序 —按照時間要求彼此同步。對于典型的驅動器應用來說，周期間的時鐘信號的抖動小于1μs是必要的。更大程度的偏離被認作為時鐘的失誤并且不被處理。

從站與從站的通信

從站與從站的通信允許驅動器全部或部分地讀取其它驅動器或外圍設備的實際值，同時把它們當作給設定點使用。結果是，在驅動器技術中關于分散應用的使用范圍有很大程度的增加。

從站與從站的通信允許信號在驅動器之間傳輸，例如，在紙、箔、金屬絲的拉伸機器和纖維拉伸裝備情況下，用于產(chǎn)生設定點級聯(lián)的速度設定點。

兼容性

到目前位置，已有超過25萬個Profibus系統(tǒng)被安裝。因此在PROFIBUS技術擴展中的主要發(fā)展目標保證與已在市場使用的設備保持完整的兼容性。對于還未實現(xiàn)PROFIBUS DP-V2協(xié)議擴展的現(xiàn)有的從站，它們能夠通過已經(jīng)支持新功能的驅動器無限制地運行于總線片段中。

工程設計即插即用

PROFIdriver行規(guī)服務器

在成功地完成PROFIdrive行規(guī)驅動器技術版本3.0的工作之后，在允許將驅動器設備集成到工程設計系統(tǒng)（PROFIdrive/DRIVECOM）的聯(lián)合項目啟動通用驅動器軟件的開發(fā)。出現(xiàn)在這個聯(lián)合項目中的PROFIdrive行規(guī)服務器是以OPC標準為基礎并且為用戶提供標準的、用戶容易掌握的和即插即用的對驅動器的訪問，這些驅動器是熟悉bbbbbbs環(huán)境的。

Profibus DP-V1組成基礎

訪問保證通過已作為Profibus 2類總站（控制和監(jiān)視設備）連接的bbbbbbs NT/2000PC進行。這個連接具有一個優(yōu)勢，就是服務者可以直接與設備通信而無須打擾設備或訪問中央控制系統(tǒng)。這需要具有OPC兼容總線服務器的標準PROFIBUS卡的PC。PROFIdrive行規(guī)服務器在這個總線服務器之上工作：它把復雜的DP-V1服務翻譯成用戶容易掌握的設備和參數(shù)名。

任何支持OPC客戶機的產(chǎn)品能夠被當作應用程序使用。這些可以是用于驅動器參數(shù)化、診斷和編程的制造商專用的工程設計系統(tǒng)，同時也可以是商用的可視系統(tǒng)或者甚至是允許在世界范圍訪問Profibus驅動器的網(wǎng)絡服務器。

 

具有FDT（現(xiàn)場設備工具）的更高級的工程設計

除了在Profibus總線上的真實數(shù)據(jù)互相交換之外，生產(chǎn)商專用的應用軟件的接口也在不斷地進行標準化。將來，把來自不同生產(chǎn)商的軟件模塊與更高層的應用軟件通過FDT/DTM集成起來是有可能的，如，使用非循環(huán)的PROFIdrive參數(shù)通道。

 

這為用戶提供了關于機器和系統(tǒng)投運和運行方面的重要的優(yōu)勢：

—統(tǒng)一設計和數(shù)據(jù)管理

—優(yōu)化現(xiàn)存接口的使用（現(xiàn)場總線，數(shù)據(jù)庫，打印機的接口）

—模擬功能調用，如為發(fā)送/接收參數(shù)，儲存數(shù)據(jù)

—組態(tài)、投運、診斷或服務的軟件環(huán)境