目 錄
第一章:概述
1、市場:需求?現狀?
2、PROFIBUS產品開發與企業現有產品技術基礎與發展的關系
3、產品技術經濟:產品批量成本、利潤?
4、技術路線及開發成本:一次性投資?
第二章、可選擇的技術方案
(一) 發DP 從站(包括DPV0、DPV1)可選擇方案
(二)、開發PA 從站可選擇方案
(三) 主站開發可選擇方案
第三章、DP從站開發詳談
(一) 應用通信協議芯片開發DP從站
(二) 應用嵌入式總線接口開發DP從站
(三)接口定制方案 (四)產品設計需要注意的問題
第四章、PA從站開發詳談
1、 PA與DP從站的差別
2、 應用SPC4+SIM1的技術方案
3、 應用DPC31+SIM1的技術方案
第一章:概述
企業決定是否開發PROFIBUS產品? 涉及到企業產品和技術發展戰略、企業現有核心技術及技術發展戰略。
企業決策者需要了解并回答以下問題:
▲ 市場:有市場需求?市場現狀?
▲ 企業技術戰略:PROFIBUS產品開發與企業現有產品技術基礎與發展的關系?
▲ 產品技術經濟:產品批量成本、利潤空間?
▲ 技術路線與開發成本:解決方案?一次性投入?風險?
1、 市場:需求?現狀?
(1)市場需求:需求主要來自:
▼在一些行業項目中(電力、有軌交通、汽車制造、制藥………), PROFIBUS技術占有一定優勢,用戶要求系統、設備采用PROFIBUS技術。
▼支持PROFIBUS技術的控制系統(等采用現場總線技術(SEIMENS、ABB…… PLC、DCS )的普遍應用。
▼企業產品、系統技術提升需求(MCC、馬達啟動器、變頻器、溫度巡檢、回路調節器等產品系統)
現場總線技術的應用發展,對國產現有現場設備及儀表提出新的要求。
由于現場總線技術的開放性,為國產現場設備及儀表提供新的市場機會。
⑵ 目前國內PROFIBUS產品市場狀況
國內開發PROFIBUS產品主要集中在以下幾種產品和應用行業:
①與發電、輸配電有關的產品和監測系統:
▼電力監測設備與系統:PCC;
▼電機保護設備與系統:MCC
▼主要應用行業:發電、配電
▼目前主要使用的通信網絡:MODBUS、PROFIBUS
② 與驅動有關的設備:變頻器、直流驅動、軟啟動器等;主要用于冶金、水泥、水處理等行業。
③執行機構、流量計、稱重、水份測量、激光測距、RF傳感器等等。
④專用控制設備及控制系統:地鐵站監控系統、機車監控、…………
⑤現場總線I/O:與專用系統配套(如樓宇控制、印染設備、食品加工………)、具有特殊品質(防爆、高防護等級、
可接受RTD、mV、高壓、大電流信號等)。
⑥ 專用及通用通信網關、總線橋
⑶ 用戶選用國產PROFIBUS產品的動機
用戶是否會選用國產PROFIBUS產品?動機是什么?
▼價格因素
▼產品品牌、良好的應用業績和信譽
▼特殊技術指標需求及技術服務
▼OEM定制產品:高性能價格比
⑷ 促使企業開發PROFIBUS產品的動力
動力之一:市場對產品的需求
系統現場總線選用PROFIBUS,由于:
A、價格因素
B、產品品牌、良好的應用業績和信譽
C、特殊技術指標需求及技術服務
D、OEM定制產品以求得高性能價格比
市場(用戶)要求提供PROFIBUS產品是促使企業開發PROFIBUS產品的動力之一。
動力之二:企業產品技術升級,提高競爭力的動力
比較:MODBUS、CAN、PROFIBUS、Ethernet
對國內企業來說,選擇PROFIBUS技術作為企業產品網絡技術升級方案是現實的明智之舉。
動力之三:使企業產品能夠與國際知名品牌控制系統連接,開拓市場范圍。
2、PROFIBUS產品開發與企業現有產品技術基礎與發展的關系
⑴ 企業技術發展戰略
企業發展規則:總是要追求產品技術升級,以提高競爭力。
選擇那種現場總線作為企業產品網絡技術升級?與企業現有產品技術基礎與發展有關。
比較MODBUS、CAN、PROFIBUS、Ethernet幾種可選方案
MODBUS:已廣泛采用
問題:通信速率、可靠性、標準化。。。。。。
市場要求:企業產品技術升級、標準化、與大系統的連接;
可選方案:
① CAN(DeviceNet、CANOpen):
優點:成本低、容易過渡;
主要問題:CAN在大數據量、高功能要求中的技術局限性
②Ethernet(PROFINet、 Ethernet/IP、Modbus/TCP):
優點:技術先進;
主要問題:要求很高的產品軟硬件平臺、產品技術升級出現斷代
③PROFIBUS
技術指標先進、容易過渡、容易進入市場
對國內企業來說,選擇PROFIBUS技術作為企業產品網絡技術升級方案是現實的明智之舉。
⑵ 國內從事PROFIBUS產品開發的企業及技術狀況
CPCC支持中國企業開發PROFIBUS產品現狀
從2002年~2005年,根據CPCC銷售統計:
企業數:
購買“PROFIBUS開發包”的企業: 15家
購買“嵌入式PROFIBUS接口”的企業: 83家
購買“PROFIBUS協議芯片”的企業: 63家
合計: 161家
地區:遍布全國23個省市自治區
3、產品技術經濟:產品批量成本、利潤?
(1)單臺成本核算問題:一個PROFIBUS站點,允許增加成本?
① 圖1:原售價=原成本+原利潤--------------------------------------<1>
② 圖2:
現場總線儀表售價 = 原成本 + 由于增加現場總線而增加的成本 + 原利潤 +由于增加現場總線而增加的利潤------<2>
現場總線儀表售價 = 原售價 + 現售價增長-----------------------<3>
③ 圖3:根據式<1>、<2>、<3>,顯然有:
現售價增長價 =由于增加現場總線而增加的成本+由于增加現場總線而增加的利潤------<4>
問題1:
PROFIBUS儀表售價比原售價增加多少用戶(市場)能夠接收,現售價增長/原售價=?
市場實踐結論:
問題2:
根據:式<4>
現售價增長價 =由于增加現場總線而增加的成本 + 由于增加現場總線而增加的利潤
因此有:
現售價增長
原售價
=﹤ 20% ~ 50%
由于增加現場總線而增加的成本+由于增加現場總線而增加的利潤
原售價
即使令:由于增加現場總線而增加的利潤= 0
有下式:
也就是說,即使我們產品技術升級,也不指望得到附加利潤情況下,由于增加現場總線而增加的成本只能占原售價的20% ~ 40%。否則,用戶會認為增加現場總線功能成本過高,不愿意接受現場總線方案。
根據PROFIBUS技術成本計算,一個PROFIBUS從站站點增加成本: 300~500元左右。
由下表可知,原售價2000元以下的設備不適合選用PROFIBUS技術,應該選用MODBUS、CAN的成本較低的技術。
⑵ 系統成本核算
向用戶推薦PROFIBUS系統方案時,與傳統方案、其他方案相比是否具有競爭性?
① 與MODBUS、CAN等系統相比
優勢:技術先進、速率高、可靠性高、技術規范、與國際系統兼容;
不足:主站成本高、網絡站點數受限、網絡部件成本增加(電纜、接頭、中繼)、安裝維護成本略有上升。
② 與傳統方案(PLC及I/O接線)相比
優勢:現場總線的優勢明顯;
不足:成本(造價、安裝、維護)不一定高?主要是用戶接受新技術的能力(技術準備、技術管理。。。。
4、技術路線及開發成本:一次性投資?
涉及的問題:解決方案?開發投資?開發周期?
與開發目標有關:
DP從站、PA從站、主站、系統?
單站點DP從站:控制器、I/O、分析儀器、電量測量裝置、檢測設備、執行機構、流量計。。。。。。。
PA從站:PA儀表溫度、壓力、流量。。。。。。
主站:控制器、網卡。。。。。。
系統:主站、從站、軟件、工具等。。。。。。