現(xiàn)場(chǎng)總線PROFIBUS技術(shù)要點(diǎn)匯總

PROFIBUS概貌

（1） PROFIBUS 是一種國(guó)際化、開(kāi)放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。廣泛適用于制造業(yè)自動(dòng)化、流程工業(yè)自動(dòng)化和樓宇、交通、電力等其他領(lǐng)域自動(dòng)化。

（2） PROFIBUS 由三個(gè)兼容部分組成，即PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery）、

PROFIBUS-PA（Process Automation）、PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification）。

（3） PROFIBUS-DP：是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式I/O的通信。使用PROFIBUS-DP可取代辦24VDC或4-20mA信號(hào)傳輸。

（4） PROFIBUS-PA：專(zhuān)為過(guò)程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)在一根總線上，并有本征安全規(guī)范。

（5） PROFIBUS-FMS：用于車(chē)間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)令牌結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)。

（6） PROFIBUS 是一種用于工廠自動(dòng)化車(chē)間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)?？蓪?shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車(chē)間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。

PRFIBUS基本特性

PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)

PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498國(guó)際準(zhǔn)，以開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（Open System Interconnection-SIO）作為參考模型的。該模型共有七層，如下圖所示：

PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)

（1） PROFIBUS-DP：定義了第一、二層和用戶接口。第三到七層未加描述。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(shuō)明了各種不同PROFIBUS-DP設(shè)備的設(shè)備行為。

（2） PROFIBUS-FMS：定義了第一、二、七層，應(yīng)用層包括現(xiàn)場(chǎng)總線信息規(guī)范（Fieldbus Message Specification-FMS）和低層接口（Lower Layer Interface-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)備的第二層訪問(wèn)接口。

（3） PROFIBUS-PA：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(chǎng)設(shè)備行為的PA行規(guī)。根據(jù)IEC1158-2標(biāo)準(zhǔn)，PA的傳輸技術(shù)可確保其本征安全性，而且可通過(guò)總線給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。使用連接器可在DP 上擴(kuò)展PA網(wǎng)絡(luò)。

PROFIBUS傳輸技術(shù)

PROFIBUS提供了三種數(shù)據(jù)傳輸類(lèi)型：

用于DP和FMS 的RS485 傳輸。

用于PA的IEC1158-2傳輸。

光纖

用于DP/FMS的RS485傳輸技術(shù)

由于DP 與FMS系統(tǒng)使用了同樣的傳輸技術(shù)和統(tǒng)一的總線訪問(wèn)協(xié)議，因而，這兩套系統(tǒng)可在同一根電纜上同時(shí)操作。RS-485傳輸是PROFIBUS最常用的一種傳輸技術(shù)。這種技術(shù)通常稱(chēng)之為H2。采用的電纜是屏蔽雙絞銅線。

RS-485傳輸技術(shù)基本特征：

網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌壕€性總線，兩端有有源的總線終端電阻。

傳輸速率：9.6K bit/s~12M bit/s

介質(zhì)：屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于環(huán)境條件（EMC）。

站點(diǎn)數(shù)：每分段32個(gè)站（不帶中繼），可多到127 個(gè)站（帶中繼）。

插頭連接：最好使用9 針D型插頭。

RS-485傳輸設(shè)備安裝要點(diǎn)

（1） 全部設(shè)備均與總線連接。

（2） 每個(gè)分段上最多可接32個(gè)站（主站或從站）。

（3） 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)總線終端電阻必須永遠(yuǎn)有電源。

（4） 當(dāng)分段站超過(guò)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(guò)3 個(gè)。

PROFIBUD-DP和PROFIBUS-FMS的電纜接線和總線終端電阻

每個(gè)分段上最多可接32個(gè)站（主站或從站）

（5） 電纜最大長(zhǎng)度取決于傳輸速率。如使用A型電纜，則傳輸速率與長(zhǎng)度如下表：

責(zé)任輯人：cc