PROFIBUS 总线详解

PROFIBUS 总线简介及应用
PROFIBUS 是一个用在自动化技术的现场总线标准，常用于PLC 与现场设备的数据
通信和控制。

目前的PROFIBUS 可分为二种，分别是大多数人使用的PROFIBUS DP 和用
在过程控制的PROFIBUS PA。

通信速率在9.6kb/s~12Mb/s。

PROFIBUS PA（过程自动化，Process Automation）应用在过程自动化系统中，由过
程控制系统监控量测设备控制，是本质安全的通信协议，可适用于防爆区域（工业防爆危险区分类中的Ex-zone 0 及Ex-zone 1）。

PROFIBUS DP（分布式周边，Decentralized Peripherals）用在工厂自动化的应用中，
可以由中央控制器控制许多的传感器及执行器，也可以利用标准或选用的诊断机能得知各模块的状态。

Profibus DP 是工业现场比较常用的总线形式。

Profibus DP 物理接口一般采用RS485
形式，通信线缆包括RS485 的A 和B 两根数据线和一个屏蔽线。

因为Profibus DP 的通信
速率较高(最高达12Mb/s),所以现场安装中一定要注意加入阻抗匹配，线缆尽量使用带有屏蔽的线缆。

DP 接头如下，红色的拨片就是匹配阻抗的开关，打到ON 及加入匹配电阻。

需要注意
的是同一条Profibus 总线上，只能有两个DP 头打开阻抗匹配。

Profibus 由于其较快的通信速度和较强的故障诊断能力，在工业现场中的到非常广泛的
应用。

然而在实际应用过程中，Profibus 总线总会出现一些不理想的情况。

如：
1）PLC 控制器和其他需要通信的设备相距比较远，profibus 布线会比较长。

较长的电
缆布线会使Profibus 信号不稳定，经常出现数据错误，丢包，设备掉线等情况，使整个系统运行很不稳定。

2）一些电磁干扰特别强的现场，采用电缆布线后也会出现Profibus 通信不稳定的情况。

3）需要电气隔离的强电、易燃易爆场合。

针对于以上这些现场情况，Profibus 电缆布线显然已经不能满足需求。

针对这种情况，
出现了用光纤代替电缆布线的方式。

现在很多通信场合都用到了光纤通信，最长见的就是网线，很多地方都由电缆改成了光纤。

光纤外形如下：
光纤因为采用光传输信号，相比电缆传输的电信号具有较强的信号稳定性和抗干扰能
力。

同时光没有电气特性，所以在一些需要电气隔离的场合具有很好的适用性。

采用光纤传输的profibus 总线，布线长度可以达到几公里甚至十几公里，并且不会受
到电磁干扰。

具有相当强的稳定性，再也不用担心设备掉线或者通信故障了。

实际现场应用中可能会有几个距离较远的profibus 设备，这时点对点的光纤传输就不太
适用了，一般会采用环网式的光纤通信。

采用光纤环网方式可以增加通信链路的稳定性，因为采用环网方式，即使有一处光纤断开也不会影响正常通信，具体可以参考一下天津三格电子的Profibus转光纤转换器。