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SIEMENS潯之漫智控技術(shù)（上海）有限公司

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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*1,、2層和用戶接口,。*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*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*2層訪問接口。PROFIBUS-PA的數(shù)據(jù)傳輸采用擴展的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較常用的一種傳輸技術(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,；不帶中繼時每分段可連接32個站，帶中繼時可多到127個站,。
RS-485傳輸設(shè)備安裝要點：全部設(shè)備均與總線連接,；每個分段上較多可接32個站（主站或從站）；每段的頭和尾各有一個總線終端電阻,，確保操作運行不發(fā)生誤差,；兩個總線終端電阻必須一直有電源；當(dāng)分段站*過32個時,，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*過4個；傳輸速率可選用9.6kbps~12Mbps,，一旦設(shè)備投入運行,，全部設(shè)備均需選用同一傳輸速率。電纜較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)較好使用9針D型插頭,。當(dāng)連接各站時，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，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*2層（數(shù)據(jù)鏈路層）來實現(xiàn)的,，它包括保證數(shù)據(jù)可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報文處理。在PROFIBUS中,，*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?，MAC必須確保在任何一個時刻只有一個站點發(fā)送數(shù)據(jù)。PROFIBUS協(xié)議的設(shè)計要滿足介質(zhì)存取控制的兩個基本要求：
1）在復(fù)雜的自動化系統(tǒng)（主站）間的通信,，必須保證在確切限定的時間間隔中,，任何一個站點要有足夠的時間來完成通信任務(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**又簡單地完成數(shù)據(jù)的實時傳輸,。
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主站在一個確切規(guī)定的時間內(nèi)得到總線存取權(quán)（令牌）,，令牌在所有主站中循環(huán)一周的較長時間是事先規(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，主站介質(zhì)存取控制MAC的任務(wù)是**總線上的站點分配并建立邏輯環(huán),。在總線運行期間,，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),。