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PROFIBUS的在于具有穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)EN50170作保證，并經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證具有普遍性,。目前已廣泛應(yīng)用于制造業(yè)自動(dòng)化,、流程工業(yè)自動(dòng)化和樓宇,、交通電力等領(lǐng)域。PROFIBUS由3個(gè)兼容部分組成,，即PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery,，分布I/O系統(tǒng)）、PROFIBUS-PA（Process Automation,，現(xiàn)場總線信息規(guī)范）和PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification,，過程自動(dòng)化）。PROFIBUS-DP是一種高速,、低成本通信,，專門用于設(shè)備級控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。使用PROFIBUS-DP可取代24V DC或4~20mA信號傳輸,。PORFIBUS-PA專為過程自動(dòng)化設(shè)計(jì),，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)連在一根總線上，并有本質(zhì)安全規(guī)范,。PROFIBUS-FMS用于車間級監(jiān)控網(wǎng)絡(luò),，是一個(gè)令牌結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)。

 
1．PROFIBUS的協(xié)議結(jié)構(gòu)
PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498標(biāo)準(zhǔn),，以O(shè)SI作為參考模型的,。PROFIBUS-DP定義了第1、2層和用戶接口,。第3到7層未加描述,。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說明了各種不同PROFIBUS-DP設(shè)備的設(shè)備行為,。PROFIBUS-FMS定義了第1,、2、7層,，應(yīng)用層包括現(xiàn)場總線信息規(guī)范（FMS）和低層接口（LLI）,。FMS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強(qiáng)有力的通信服務(wù)；LLI協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并提供不依賴設(shè)備的第2層訪問接口,。PROFIBUS-PA的數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的PROFIBUS-DP協(xié)議,。另外，PA還描述了現(xiàn)場設(shè)備行為的PA行規(guī),。根據(jù)IEC1157-2標(biāo)準(zhǔn),，PA的傳輸技術(shù)可確保其本質(zhì)安全性，而且可通過總線給現(xiàn)場設(shè)備供電,。使用連接器可在DP上擴(kuò)展PA網(wǎng)絡(luò),。
 
2．PROFIBUS的傳輸技術(shù)
PROFIBUS提供了三種數(shù)據(jù)傳輸型式：RS-485傳輸、IEC1157-2傳輸和光纖傳輸,。
 
（1) RS-485傳輸技術(shù)
RS-485傳輸是PROFIBUS的一種傳輸技術(shù),，通常稱之為H2,。RS-485傳輸技術(shù)用于PROFIBUS-DP與PROFIBUS-FMS。
RS-485傳輸技術(shù)基本特征是：網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€性總線,，兩端有有源的總線終端電阻,；傳輸速率為9.6kbps~12Mbps；介質(zhì)為屏蔽雙絞電纜,，也可取消屏蔽,，取決于環(huán)境條件；不帶中繼時(shí)每分段可連接32個(gè)站,，帶中繼時(shí)可多到127個(gè)站,。RS-485傳輸設(shè)備安裝要點(diǎn)：全部設(shè)備均與總線連接；每個(gè)分段上多可接32個(gè)站（主站或從站）,；每段的頭和尾各有一個(gè)總線終端電阻,，確保操作運(yùn)行不發(fā)生誤差；兩個(gè)總線終端電阻必須一直有電源,；當(dāng)分段站超過32個(gè)時(shí),，必須使用中繼器用以連接各總線段，串聯(lián)的中繼器一般不超過4個(gè),；傳輸速率可選用9.6kbps~12Mbps,，一旦設(shè)備投入運(yùn)行，全部設(shè)備均需選用同一傳輸速率,。電纜大長度取決于傳輸速率采用RS-485傳輸技術(shù)的PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)使用9針D型插頭,。當(dāng)連接各站時(shí)，應(yīng)確保數(shù)據(jù)線不要擰絞,，系統(tǒng)在高電磁發(fā)射環(huán)境下運(yùn)行應(yīng)使用帶屏蔽的電纜,，屏蔽可提高電磁兼容性（EMC）。如用屏蔽編織線和屏蔽箔,，應(yīng)在兩端與保護(hù)接地連接,，并通過盡可能的大面積屏蔽接線來復(fù)蓋，以保持良好的傳導(dǎo)性,。
 
（2）IEC1157-2傳輸技術(shù)
IEC1l57-2的傳輸技術(shù)用于PROFIBUS-PA,，能滿足化工和石油化工業(yè)的要求。它可保持其本質(zhì)安全性,，并通過總線對現(xiàn)場設(shè)備供電。IEC1157-2是一種位同步協(xié)議,，可進(jìn)行無電流的連續(xù)傳輸,，通常稱為H1。
 
（3）光纖傳輸技術(shù)
PROFIBUS系統(tǒng)在電磁干擾很大的環(huán)境下應(yīng)用時(shí),，可使用光纖導(dǎo)體,，以增加高速傳輸?shù)木嚯x,。可使用兩種光纖導(dǎo)體：一種是價(jià)格低廉的塑料纖維導(dǎo)體,，供距離小于50m情況下使用,；另一種是玻璃纖維導(dǎo)體，供距離小于1km情況下使用,。許多廠商提供總線插頭可將RS-485信號轉(zhuǎn)換成光纖導(dǎo)體信號或?qū)⒐饫w導(dǎo)體信號轉(zhuǎn)換成RS-485信號,。
 
3. PROFIBUS總線存取控制技術(shù)
PROFIBUS-DP、FMS,、PA均采用一樣的總線存取控制技術(shù),，它是通過OSI參考模型第2層（數(shù)據(jù)鏈路層）來實(shí)現(xiàn)的，它包括保證數(shù)據(jù)可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報(bào)文處理,。在PROFIBUS中,，第2層稱之為現(xiàn)場總線數(shù)據(jù)鏈路層（FDL，F(xiàn)ieldbus Data link）,。介質(zhì)存取控制（M A C,，   Medium Access Control）具體控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦颍琈AC必須確保在任何一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù),。PROFIBUS協(xié)議的設(shè)計(jì)要滿足介質(zhì)存取控制的兩個(gè)基本要求：

 
1）在復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)（主站）間的通信,，必須保證在確切限定的時(shí)間間隔中，任何一個(gè)站點(diǎn)要有足夠的時(shí)間來完成通信任務(wù),。
 
2）在復(fù)雜的程序控制器和簡單的I/O設(shè)備（從站）間通信,，應(yīng)盡可能快速又簡單地完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。
因此PROFIBUS主站之間采用令牌傳送方式,，主站與從站之間采用主從方式,。令牌傳遞程序保證每個(gè)主站在一個(gè)確切規(guī)定的時(shí)間內(nèi)得到總線存取權(quán)（令牌），令牌在所有主站中循環(huán)一周的長時(shí)間是事先規(guī)定的,。在PROFIBUS中,，令牌傳遞僅在各主站之間進(jìn)行。主站得到總線存取令牌時(shí)可依照主-從通信關(guān)系表與所有從站通信,，向從站發(fā)送或讀取信息,，也可依照主-主通信關(guān)系表與所有主站通信。所以可能有3種系統(tǒng)配置：純主-從系統(tǒng),、純主-主系統(tǒng)和混合系統(tǒng)在總線系統(tǒng)初建時(shí),，主站介質(zhì)存取控制MAC的任務(wù)是制定總線上的站點(diǎn)分配并建立邏輯環(huán)。在總線運(yùn)行期間,，斷電或損壞的主站必須從環(huán)中排除,，新上電的主站必須加入邏輯環(huán)第2層的另一重要工作任務(wù)是保證數(shù)據(jù)的高度完整性。PROFIBUS在第2層按照非連接的模式操作，除提供點(diǎn)對點(diǎn)邏輯數(shù)據(jù)傳輸外,，還提供多點(diǎn)通信,，包括廣播和選擇廣播功能。