profibus DP 总线 profibus PA 总线 modbus 总线 有何区别
2016年工业网络与通信技术复习题11.25
网络控制系统复习题一，填空题1.现场总线PROFIBUS决定数据通信的是(主站)PROFIBUS-PA总线两端各有一个（无源的总线终端器）MBP数据传输技术可以用于（PROFIBUS-FMS、PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA）S7-300CPU最多可以扩展到（8）个模板。
2.主站发送同步命令后,将所编址的(从站的输出数据)锁定在当前状态下. 在一条总线上的设备比经过网桥或路由的设备具有( 更好的)实时性。
3.主站发送锁定命令后,将(从站的输入数据)锁定在当前状态下。
4 PROFIBUS协议主要由3部分组成 DP, PA, FMS。
5 MPI网络的通信速率为：19.2 kbit/s-12Mbit/s。
6.利用OLM模块（只支持总线型、冗余环型、星型）网络拓朴结构.发送同步命令后,将所编址的(从站的输出数据)锁定在当前在的状态下。
7.一个S7-300在最多可以有一个主机架和(3)扩展机架FC和FB的临时变量存储在系统的( 本地数据堆栈)中PROFIBUS总线每个段上最多可接多少个站（ 32）。
8.PROFIBUS-DP用了OSI模型中的( 第一、二层和用户接口)。
9. FB有静态变量存储在（背景数据块）中。
一个多主系统中,下面哪个说法正确(主站之间采用令牌方式 )。
RS485 的数据传输采用（NRZ(不归零）编码。
10. PROFINET是基于(工业以太网技术)的自动化总线标准。
局部符号可以在(对其进行定义的块)使用。
PROFIBUS－DP总线两端有（有源的总线终端电阻）每个数字量模块的地址寄存器自动按(4)个字节分配。
背景数据块可以被(所有块)使用。
11. PROFIBUS-DP总线站地址最大可为（126）。
一类主站典型的是（中央控制器）。
主站和从站之间循环通信采用（点对点）通信。
12 点对点连接，严格地来说，点对点连接并不是网络技术。
13 10Base-5使用粗同轴电缆，最大网段长度为500 米，基带传输方法。
工业通信协议Modbus,Profibus-DP,Devicenet和Ethernet
工业通信协议Modbus，Profibus-DP，Devicenet和Ethernet工业通信协议Modbus，Profibus-DP，Devicenet和Ethernet目前在工业领域使用较为广泛的RS485接口，很多支持Modbus，Profibus-DP，Devicenet 和Ethernet这几种协议；不知道大家是否对这些协议有没有研究，小弟愿意与你一起切磋切磋！还有那个4－20mA，支持HART协议方面的！谢谢，互助合作，相互提高！通信协议所谓通信协议是指通信双方的一种约定。
约定包括对数据格式、同步方式、传送速度、传送步骤、检纠错方式以及控制字符定义等问题做出统一规定，通信双方必须共同遵守。
因此，也叫做通信控制规程，或称传输控制规程，它属于ISO'S OSI七层参考模型中的数据链路层。
目前，采用的通信协议有两类：异步协议和同步协议。
同步协议又有面向字符和面向比特以及面向字节计数三种。
其中，面向字节计数的同步协议主要用于DEC 公司的网络体系结构中。
一、物理接口标准1.串行通信接口的基本任务（1）实现数据格式化：因为来自CPU的是普通的并行数据，所以，接口电路应具有实现不同串行通信方式下的数据格式化的任务。
在异步通信方式下，接口自动生成起止式的帧数据格式。
在面向字符的同步方式下，接口要在待传送的数据块前加上同步字符。
（2）进行串－并转换：串行传送，数据是一位一位串行传送的，而计算机处理数据是并行数据。
所以当数据由计算机送至数据发送器时，首先把串行数据转换为并行数才能送入计算机处理。
因此串并转换是串行接口电路的重要任务。
（3）控制数据传输速率：串行通信接口电路应具有对数据传输速率——波特率进行选择和控制的能力。
（4）进行错误检测：在发送时接口电路对传送的字符数据自动生成奇偶校验位或其他校验码。
在接收时，接口电路检查字符的奇偶校验或其他校验码，确定是否发生传送错误。
（5）进行TTL与EIA电平转换：CPU和终端均采用TTL电平及正逻辑，它们与EIA采用的电平及负逻辑不兼容，需在接口电路中进行转换。
Profibus_DP概述
应用层（第七层）及PROFIBUS行规
ISO/OSI参考模型的应用层提供用户需要的各种通信服务。 FMS使用LLI(Lower Layer Interface)实现连接的建立及监控。 S7是一种优化的协议，可以通过PROFIBUS实现编程监控等功能。 DP行规规定了相关应用的参数和行规的使用，使不同生产商的DP设 备使用相同的标准。 1: NC/RC行规 2: 编码器行规 3：传动行规 4：操作员控制和过程监控行规
11 0 1 0
通过示波器可以监控信号传输的状态
第四页，共47页。
PROFIBUS
数据传输时的信号形状 •如果电缆过长，则信号开始变圆滑
第五页，共47页。
PROFIBUS
PROFIBUS 电器接口需要注意的问题
1:PROFIBUS接头问题
大于1.5M时，避免连接站的电容性负载引起的导线反射，需要使用附加轴 向电感的总线接头。
PROFIBUS物理层支持光纤通信
第二页，共47页。
PROFIBUS总线段
5V
390Ohm
220Oh m
390Oh m
0V
……
5V
总线终端 电阻开关
390Oh m
220Oh m
390Oh m
连PROFIBUS电缆
0V
第三页，共47页。
PROFIBUS
数据传输时的信号形状
B导线
二进制信号
A导线
10
PROFIBUS(RS485)使用的是屏蔽双绞电缆，PROFIBUS的 第一层实现对称的数据传输，一个总线段的导线是屏蔽双 绞电缆，段的两端各有一个终端电阻。
传输速率： 9.6Kbit/sec~12Mbit/sec
Modbus和Profibus区别
ModbusModbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。
此协议支持传统的RS-232、RS-422、RS-485和以太网设备。
许多工业设备，包括PLC，DCS，智能仪表等都在使用Modbus协议作为他们之间的通讯标准。
不同的接口有不同的速率。
PROFIBUSPROFIBUS协议及其网络组成1、Profibus协议的三个主要部分：Profibus DP（Distributed I/Os）：在主站和从站之间采用轮循的通讯方式，主要应用于制造业自动化系统中单元级和现场级通信。
PROFIBUS PA(Process Automation)：电源和通信数据通过总线并行传输，主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯。
PROFIBUS FMS(Fieldbus Message Specification)：定义主站和主站之间的通讯模型，主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换。
2、Profibus网络由主站，从站，网络部件等构成：主站也被称做主动节点。
包括SIMATIC PLC，SIMATICWinAC控制器，支持主站功能的通讯处理器，IE／PB链路模块以及ET200S／ET200X的主站模块典型的从站为传感器，执行器以及变频器。
从站不会拥有总线访问的授权。
Profibus的传输速度为9.6/19.2/93.75/187.5/500/1500Kbit／s以及3/6/12Mbit／s。
最大节点数127(地址0-126)。
这是2种不同的现场总线，都有不少的支持厂商。
Modbus Modbus协议最初由Modicon公司开发出来，在1979年末该公司成为施耐德自动化(Schneider Automation)部门的一部分，现在Modbus已经是工业领域全球最流行的协议。
Profibus_DP转Modbus使用说明
Profibus_DP转Modbus网关使用说明V1.0型号：SG_Profi_Mod天津滨海新区三格电子科技有限公司一、产品基本参数模块支持标准的profibus协议，可接入多种组态软件和PLC 中。
可以将支持标准modbus协议的设备(主机/从机)接入profibus 总线系统中。
产品工作电压范围DC7-DC30V。
内置隔离和浪涌保护电路，可长时间运行于工控现场。
Profibus接口波特率自适应，最高支持12Mbps。
主要参数如下表：二、硬件接口说明模块内置有8位拨码开关（低7位有效），用于设置本模块Profibus地址。
每一位拨到ON位置表示1，拨到OFF位置表示0。
地址用二进制数表示。
例如模块地址设置为9，则第一位和第四位拨到ON 其他位拨到OFF。
模块出厂默认地址设置为9.模块端子接口说明模块指示灯说明三、组态参数设置说明本模块Modbus接口可以工作在主机模式或从机模式，两种模式分别配套对应的GSD文件。
主机模式GSD文件名为：MDP.GSD。
从机模式GSD文件名为：SDP.GSD。
对于两种模式的组态以下分别介绍。
1、模块modbus接口工作在主机模式。
Modbus主机模式下可以支持的命令为01、02、03、04、05、06、15、16。
Modbus主机工作模式下，模块可以访问多台modbus 从机，模块通过命令轮询访问的方式与各个从机通信。
如模块发送3号请求数据命令，到从机应答完成，这样一个命令周期称为一个命令组，模块可以最大支持15个这样的命令组，每组命令的具体参数在下面会具体讲解。
在组态产品前需要先安装对应的MDP.GSD文件。
安装完后可以在总线中添加模块Modbus_M-Profibus DP。
如图1。
图1添加后可以按需要选择数据交换的长度，如不确定可选择128 byte in 128 byte out。
如图2。
图2选择完成后点击确定会弹出如下图（3）对话框，注意修改模块地址和拨码开关地址一致。
简述profibus-dp的特点
简述profibus-dp的特点
Profibus-DP是一种工业领域常用的现场总线协议，具有以下
特点：
1. 高速传输：Profibus-DP支持高速传输，最高速度可达到12 Mbps，可以满足大部分实时控制和数据传输的需求。
2. 简化布线：Profibus-DP采用双绞线（也可使用光纤）进行
数据传输，布线方便，可靠性高。
此外，Profibus-DP允许多
个设备通过集线器连接在一条总线上，简化了系统的布线结构。
3. 灵活配置：Profibus-DP支持星型、线型和冗余式布线结构，可以根据实际需要进行灵活配置。
同时，Profibus-DP还支持
多主站系统，可以实现多个控制器并行操作，提高系统的可靠性和性能。
4. 数据传输可靠：Profibus-DP采用了差动信号传输和错误检测、纠错机制，能够有效降低数据传输错误率。
此外，Profibus-DP还具有自动屏蔽和自动重传功能，可以在数据传
输错误时自动进行纠正。
5. 支持多种设备类型：Profibus-DP支持多种设备类型，包括
传感器、执行器、控制器等，可以满足不同设备的需求，具有较好的兼容性。
6. 成熟稳定：Profibus-DP作为一种成熟的工业总线协议，已
经被广泛应用于工业自动化领域，具有较高的稳定性和可靠性。
此外，Profibus-DP还有丰富的技术资料和应用案例可供参考。
profibus-modbus详细说明
Profibus_DP转Modbus总线桥使用说明V2.0产品基本参数三格电子的Profibus_DP转Modbus总线桥模块支持标准的profibus协议，可接入多种组态软件和PLC中。
可以将支持标准modbus协议的设备(主机/从机)接入profibus总线系统中。
产品工作电压范围DC7-DC30V。
内置隔离和浪涌保护电路，可长时间运行于工控现场。
Profibus接口波特率自适应，最高支持12Mbps。
主要参数如下表：硬件接口说明（1）、模块地址设置模块内置有8位拨码开关（低7位有效），用于设置本模块Profibus地址。
每一位拨到ON位置表示1，拨到OFF位置表示0。
地址用二进制数表示。
例如模块地址设置为9，则第一位和第四位拨到ON 其他位拨到OFF。
如下图拨码开关所示：模块出厂默认地址设置为8.组态参数设置说明本模块modbus接口可以工作在主机模式或从机模式，两种模式分别有相应的GSD文件。
主机模式GSD文件名为：MDP_01.GSD。
从机模式GSD文件名为：SDP_01.GSD。
对于两种不同工作模式的组态以下分别介绍一、模块modbus接口工作在主机模式Modbus主机模式下可以支持的命令为01、02、03、04、05、06、15、16。
Modbus主机工作模式下，模块可以访问多台modbus从机，模块通过命令轮询访问的方式与各个从机通信。
如模块发送3号请求数据命令，到从机应答完成，这样一个命令周期称为一个命令组，模块可以最大支持15个这样的命令组，每组命令的具体参数在下面会具体讲解。
在组态产品前需要先安装对应的MDP_01.GSD文件。
安装完后可以在总线中添加模块Modbus_M-Profibus DP。
如图（1）。
图（1）添加后可以按需要选择数据交换的长度，如不确定可选择128 byte in 128 byte out。
如图（2）图（2）选择完成后点击确定会弹出如下图（3）对话框，注意修改模块地址和拨码开关地址一致。
西门子ProfiBusPA-DP总线设备及应用
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• 5.AS-i总线
• AS-i 代表着执行器、传感器接口。使用两线为设置与输 入传送数据及电源。线圈输出等需使用附加的两芯电缆供 电。AS-i区别于其它工业总线，使用扁平电缆通讯，将连 接齿嵌入电缆。也可使用传统的IP67/、NEMA6 eurofast 连接件。AS-i系统包括一个主站接口，供电电源，最多31 个子站。整个系统长度不能超过100米，但可以自由分布， 没有分支规则和终端。AS-i适合于不需要昂贵总线的小型 网络。当需要简单的主-从总线连接分散的信息和I/O装置，
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• 3.Foundation Fieldbus • Foundation Fieldbus 针对过程自动化而设计，它
是通过数字、串行、双向的通讯方法来连接现场 装置的。Foundation Fieldbus通讯不是简单的数 字4-20mA信号，而是使用复杂的通讯协议，它可 连接能执行简单的闭环算法（如PID）的现场智 能装置。一个通讯段可配置32个现场装置，通讯 速度为每秒31。25kb,每段最大距离为1900米。
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• 6 智能温度变送器
• 西门子智能温度型号为7NG32130NN00；提供温度变送器PA信号。 SITRANS TH400 温度传送器是一个安装在 B 型接线盒中的小型现场 总线变送器。其功能广泛，能够精确地适应设备的需要。尽管设定选 项很多，但操作却非常简单。由于其采用了通用性的设计，所以能够 应用于各工业领域，并且很容易在全集成自动化应用中集成。 SITRANS TH400 在温度传感器中的安装使他们变成完整的总线测量 点，并且形成紧凑的单个装置。
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第6章PROFIBUS PA
安装在网络的末端，用于吸收信号反射，提 高通信质量。
终端电阻
实现不同设备之间的物理连接，确保数据传 输的可靠性。
光纤转换器
在需要长距离、高速率或电磁干扰较大的场 合，可将PROFIBUS PA信号转换为光纤信号 进行传输。
04
PROFIBUS PA通信过程
数据传输过程
数据帧格式
01
PROFIBUS PA采用特定的数据帧格式进行通信，包括起始符、
能力和低的误码率。
03
通信速率与距离
PROFIBUS PA支持多种通信速率，最高可达12Mbps，通信距离可达
数千米，满足工业现场长距离、高速通信的需求。
PROFIBUS PA传输介质
传输介质类型
PROFIBUS PA支持多种传输介质，包括双绞线、光纤和无线等，可根据实际需 求选择合适的传输介质。
PROFIBUS PA发展历程
1980年代末期，德国开始研发PROFIBUS技术，并在1990 年代初推出PROFIBUS DP（Decentralized Periphery） 标准，用于工厂自动化领域。
随着过程工业对通信需求的不断提高，PROFIBUS国际组 织（PI）在1990年代末期开始研发PROFIBUS PA标准， 并于2000年代初正式发布。
01
石油和天然气工业
PROFIBUS PA可用于石油和天 然气开采、运输、加工和储存等 环节中的自动化控制系统。
02
03
电力和能源工业
PROFIBUS PA可用于电力和能 源系统中的自动化控制，如发电 机组控制、变电站自动化、能源 管理和分布式能源等。
04
02
PROFIBUS PA技术原理
PROFIBUS PA通信协议
PROFIBUS DP和PA有什么差别
PROFIBUS DP和PA有什么差别？2012-11-05 10:51:31| 分类：工控|现场总线|字号订阅问题：PROFIBUS DP和PA有什么差别？答案：PROFIBUS DP和PA的差别在物理层。
它们都能从现场设备存取相同的数据。
Profibus DP 可以直接整合到SIMATIC PLC，但你必须使用耦合器（coupler)才能将PROFIBUS PA转换成PROFIBUS DP信号民。
Profibus DP 提供最高12 Mbit/s (MAG6000 and MASS6000 只支持1.5 Mbit/s) 的通信速率，但Profibus PA 只有一个固定的通信速率31,25kBit/s.Profibus PA 可应用于本质安全等防爆场合，但PROFIBUS DP不能。
Profibus DP和PA在应用方面的区别，大家解释的非常清楚，下面是它们在物理层方面的区别：（1）DP采用RS485电气标准，两根电缆仅传输数据，不能供电；PA采用IEC1158-2 MBP-IS标准，两根电缆除了传输数据外，还可以为仪表供电；（2）传输速率方面，DP可以是9.6K、19.2K、45.45K、93.75K、187.5K、1.5M、3M、6M、12M；PA只能为31.25K；（3）编码方面，DP为NRZ,即不归零编码；PA为Manchester，即曼彻斯特编码；（4）数据格式方面，DP为基于字符的异步传输方式，每个字符包括11位，即1个起始位、8个数据位、1个停止位和1个奇偶校验位；PA为基于帧的同步传输方式，每次发送一个数据帧；（5）数据校验方面，DP为1 Bit的奇偶校验；PA为16 Bit的CRC校验；PROFIBUS概述与应用一、PROFIBUS的概述1 PROFIBUS现场总线技术的产生早在 20 世纪80年代中期，国外就提出了现场总线，但研究工作进展缓慢，且没有国际标准可以遵循。
直到1984 年，美国仪表协会（ISA ）下属的标准与实施组工作中的ISA/SP50开始制订现场总线的标准。
profibusdp总线原理
profibusdp总线原理PROFIBUS-DP（Process Field Bus - Decentralized Peripherals）是一种用于分布式自动化控制系统的数字通信总线。
PROFIBUS-DP 是德国西门子公司于20世纪90年代早期推出的，已成为目前世界上使用最广泛的数字通信总线之一、下面将详细介绍 PROFIBUS-DP 总线原理。
PROFIBUS-DP 是一种半双工的串行通信系统，它能够提供480Mbps的通信速率。
PROFINET-DP 协议作为一种工业以太网，使用标准以太网物理层（10、100或1Gbps等），同时增加了实时性和对散射现场公差的支持。
PROFIBUS-DP&PROFINET-DP 以单主机和多从机的方式进行通信，它采用2线交流电源进行通信，具有高可靠性和实时性。
PROFIBUS-DP 主要由三部分组成：数据单元（Data unit）、传输单元（Transmission unit）和物理层（Physical layer）。
数据单元：数据单元是PROFIBUS-DP的核心部分，主要包括帧同步、检错和POW和CRC码生成器等功能。
它将用户数据封装成由地址、控制位、长度和内容组成的数据帧，并且对数据帧进行识别和定位，确保帧同步和完整性。
数据帧的地址用于确定目标设备的地址和呼叫方设备的地址，控制位用于指示数据帧的类型，长度字段表示数据帧的长度，而内容字段代表用户数据。
传输单元：传输单元负责帧的传输和接收，主要包括传输计时、检错以及缓冲区控制等功能。
传输单元使用异步通信方式，基本的传输速率为9600bps，并支持更高速率。
异步通信的时序控制是由传输单元中的着陆器、时钟和同步器之间的配合实现的。
传输单元还通过使用缓冲区管理机制来实现传输错误检测和纠正功能以确保数据的完整性和正确性。
物理层：物理层负责将数字信号转换为电信号，以便将信号传输到远程设备。
它靠着在两条电缆上传送电流的方式来实现数据信号的传递和电源的供应，使用橙边的电流互锁技术来抑制干扰。
ProfiBus通讯原理详解解析
RS 485 的屏蔽 / 接地
详细的安装指示在PROFIBUS-DP / FMS 的安装导则中说明 订单号 2.112
数据电缆
接地电缆
从
从
主
接地线
数据电缆
接地线
接地线
RS-485 传输的数据位顺序
每个八位二进制数１字节按 11 位的顺序被传输 最小的有效位 LSB 被第一个发送 最大的有效位 MSB 被最后发送 每个八位二进数都补充三位即开始、终止和奇偶校验位 此编码原理称非归零码NRZ 即 Non Return to Zero
EN 50170 Volume 2
Device Profiles Application Profiles
过程自动化
PROFIBUS-PA IEC 1158-2
- 总 线 供 电 - 本 质 安 全
PROFIBUS 簇
工厂自动化
PROFIBUS-DP RS 485 / FO
- 即 插 即 用 - 高 效、廉 价
安装 RS 485 2
VP
B
A
DGND
第一个站
390
220
390
总线终端
最后一个站
总线终端
VP
B
A
DGND
数据线 B
数据线 A
B
B
A
A
站 2
站 3
390
220
390
总线的连接示意图
为了在高电磁辐射环境下获得良好的抗干扰性能可以使用带屏蔽的数据传输电缆屏蔽电缆两端的屏蔽编织箔必须与地线连接并通过尽可能大面积的屏蔽接线来覆盖此外在铺设过程中建议把数据线和高压线隔离
终端
终端
PROFIBUS-DP
DP主站系 统消失
机电工程系
任务2.2 基于多个S7-300与WinCC的
DP网络构建与运行
（4）选择“组态”选项卡的“新建”按钮，设置从站用于通信的输入/输出地址区。
机电工程系
任务2.2 基于多个S7-300与WinCC的
DP网络构建与运行
(5)从站的输入/输出地址区， 这些地址区实际上是用于通 信的数据接收缓冲区和数据 发送缓冲区。
机电工程系
任务2.2 基于多个S7-300与WinCC的
DP网络构建与运行
从服务器控制机械手伸出
从服务器控制机械手缩回
机电工程系
客户机主要程序
符号表
机电工程系
机械手伸出
从服务器控制机械手伸出
机械手夹紧
机械手上升
机电工程系
机械手缩回
从服务器控制机械手缩回
机械手下降
机械手松开
机电工程系
任务2.2 基于多个S7-300与WinCC的
机电工程系
任务2.2 基于多个S7-300与WinCC的
DP网络构建与运行
(7)在弹出的“DP 从站属性”对 话框中，选择“连接”。从站CPU 313C-2 DP被组态在主站 的”PROFIBUS(1):DP主站系统(1)” 上。
机电工程系
任务2.2 基于多个S7-300与WinCC的
DP网络构建与运行
机电工程系
PROFIBUS简介
PROFIBUS协议主要由三部分组成：PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUSFMS。 1.PROFIBUS-DP DP是Decentralized Periphery（分布式外部设备）的缩写。PROFIBUS-DP 主要用于制造业自动化系统中单元级和现场级通信，特别适合于PLC与现场 分布式I/O设备之间的快速循环数据交换。是PROFIBUS中应用最广的通信方 式。用于连接下列设备：PLC、PC和HMI设备；分布式现场设备。例如 SIMATIC ET 200和变频器等设备。 2.PROFIBUS-PA PA是Process Automation（过程自动化）的缩写。用于PLC与本质安全系 统的过程自动化的现场传感器和执行器的低速数据传输。 3.PROFIBUS-FMS FMS是Field Message Specification（现场总线报文规范）的缩写。用于 系统级和车间级不同供应商的自动化系统之间交换过程数据。
profibus-DP和modbus两种通讯协议对比
profibus-DP和modbus是两种不同的通信协议。
【PROFIBUS】PROFIBUS，是一种国际化．开放式．不依赖于设备生产商的现场总线标准。
PROFIBUS传送速度可在9.6kbaud~12Mbaud范围内选择且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。
广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。
PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。
可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。
★特点Profibus作为业界应用最广泛的现场总线技术，除具有一般总线的优点外还有自身的特点，具体表现如下：（1）最大传输信息长度为255B，最大数据长度为244B，典型长度为120B。
（2）网络拓扑为线型、树型或总线型，两端带有有源的总线终端电阻。
（3）传输速率取决于网络拓扑和总线长度，从9.6Kb/s到12Mb/s不等。
（4）站点数取决于信号特性，如对屏蔽双绞线，每段为32个站点（无转发器），最多127个站点带转发器。
（5）传输介质为屏蔽/非屏蔽双绞线或光纤。
（6）当用双绞线时，传输距离最长可达9.6km，用光纤时，最大传输长度为90km。
（7）传输技术为DP和FMS的RS-485传输、PA的IEC1158-2传输和光纤传输。
（8）采用单一的总线方位协议，包括主站之间的令牌传递与从站之间的主从方式。
（9）数据传输服务包括循环和非循环两类。
【Modbus】Modbus是由Modicon（现为施耐德电气公司的一个品牌）在1979年发明的，是全球第一个真正用于工业现场的总线协议。
ModBus网络是一个工业通信系统，由带智能终端的可编程序控制器和计算机通过公用线路或局部专用线路连接而成。
其系统结构既包括硬件、亦包括软件。
它可应用于各种数据采集和过程监控。
工业控制网络PROFIBUS-DP总线及应用
8.叙述S7-300/400的常见组网方式。
3. CPU的操作模式 （1）CPU的模式选择
1）RUN（运行）位置：CPU执行用户程序， 可以通过编程软件读出用户程序，但不能修 改用户程序。
2）STOP（停止）位置：不执行用户程序， 通过编程软件可读出和修改用户程序。
3）MRES（清除存储器）位置：MRES位置 不能保持，将开关扳到这个位置松手后开关 将自动返回STOP位置。
（1）PROFIBUS-DP
➢ PROFIBUS-DP使用了第1层、第2层和用户接口层。第3到 第7层未使用，这种精简的结构确保了高速数据传输。
（2）PROFIBUS-PA
➢ PROFIBUS-PA使用扩展的PROFIBUS-DP协议进行数据传 输，同样采用Token-Passing的主从分时轮训协议。
6．STEP 7的程序块
七、 S7-300/400常用的组网方式 1.DP方式 ➢ 通过CPU集成DP口（或通过DP主站模块
如CP342-5）与远程I/O之间的通信 ➢ S7-300与S7-200的DP通讯 ➢ S7-300之间的主从通讯 ➢ 支持DP 协议的第三方从站设备通信 ➢ 系统功能SFC14、SFC15的PROFIBUS通
思考题
1.简述PROFIBUS 的协议结构及DP工作原理。 2.什么是MS0，MS1，MS2通讯？ 3.MS0通讯的工作过程？ 4.PROFIBUS_DP 的基本功能？ 5.DP V1和DP V2有哪些补充？ 6.DP报文有哪些种类？ 7.请介绍PROFIdrive行规的应用领域，及PPO通
视目的，具体为各站点的数据读取、系统组态、监视、故障 诊断等。一般同一总线上只有一个2类DP主站。 （3）DP从站：是进行输入和输出信息采集和发送的外围设 备，是带二进制值或模拟量输入输出的I/O设备、驱动器、 阀门等。
Profibus-DP总线与profibus-PA总线区别
Profibus-DP总线与profibus-PA总线区别profibus-DP 总线与profibus-PA 总线有何区别PROFBUS 是一种国际性的开放式的现场总线标准，它既可以用于高速并且对于时间苛求的数据传输，也可以用于大范围的复杂通讯场合。
PROFBUS-DP 是一种通讯协议，这种为高速传输用户数据而优化的PROFBUS 协议特别适用于可编程控制器与现场级分散的I/O 设备之间的通讯。
PROFIBUS –DP 用于现场层的高速数据传送。
主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。
总线循环时间必须要比主站(PLC) 程序循环时间短。
除周期性用户数据传输外，PROFIBUS –DP 还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态.诊断和报警处理。
传输技术：RS-485 双绞线.双线电缆或光缆。
波特率从9.6K bit/s 到12M bit。
PROFIBUS-PA 适用于PROFIBUS 的过程自动化。
PA 将自动化系统和过程控制系统与压力.湿度和液位变送器等现场设备连接起来，PA 可用来替代4- 20mA 的模拟技术。
PROFIBUS-PA 具有如下特性：(1) 适合过程自动化应用的行规使不同厂家生产的现场设备具有互换性。
(2) 增加和去除总线站点，即使在本征安全地区也不会影响到其它站。
(3) 在过程自动化的PROFIBUS-PA 段与制造业自动化的PROFIBUS-DP 总线段之间通过藕合器连接，并使可实现两段间的透明通信。
(4) 使用与IEC1158-2 技术相同的双绞线完成远程供电和数据传送。
(5) 在潜在的爆炸危险区可使用防爆型本征安全或非本征安全。
1. PROFIBUS-PA 传输协议。
现场总线技术及应用课件：Profibus总线
Profibus总线
能力目标 (1) 掌握PLC和其他设备Profibus DP通信的建立方法。 (2) 掌握Profibus DP通信组态时的易错问题。
Profibus总线
5.1 Profibus总线概述
5.1.1 Profibus总线简介 Profibus是西门子公司的现场总线标准，它是Process
Fieldbus的缩写。目前，它是在国内应用范围最广的现场总 线，尤其是Profibus DP在国内工厂自动化和流程自动化的占 比非常高。Profibus现场总线接线简单，通信速度高，通信 过程稳定，西门子的PLC加上Profibus DP的通信协议几乎是 所有工业现场的首选，再加上后来的Profinet工业以太网协 议，它们都获得了设计人员、操作人员的广泛认可。
Profibus总线
Profibus包含Profibus DP、Profibus FMS和Profibus PA， 以及后来推出的Profidrive、Profisafe、Profinet等，它们囊括 了车间级和现场级的应用层次。
Profibus DP设计用于设备级应用，它主要用于完成PLC、 传感器、执行器(电机、电磁阀等)的通信任务，通信速度最 高可达12 Mb/s。Profibus DP包含了DP V0、DP V1和DP V2 三个版本，是目前国内应用最多的通信协议。本章实验也是 以Profibus DP为例。
Profibus总线
Profibus总线
5.1 Profibus总线概述 5.2 西门子S7-300 PLC与施耐德ATV930变频 器的Profibus DP通信 小结 思考与习题
PROFIBUS现场总线由哪部分组成_PROFIBUS协议结构
PROFIBUS现场总线由哪部分组成_PROFIBUS协议结构PROFIBUS现场总线由哪部分组成PROFIBUS是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。
广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力等其他领域自动化。
PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS-DP （Decentralized Periphery）、PROFIBUS-PA（Process Automation）、PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification）。
（1）PROFIBUS-DP：是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。
使用PROFIBUS-DP可取代24VDC或4-20mA信号传输。
主站和从站之间采用轮询的通讯方式，主要应用于自动化系统中单元级和现场级通信。
（2）PROFIBUS-PA：专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构联在一根总线上，并有本征安全规范。
电源和通信数据通过总线并行传输，主要用于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯。
（3）PROFIBUS-FMS：用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。
定义了主站和主站之间的通讯模型，主要用于自动化系统中系统级和车间级的过程数据交换。
PROFIBUS协议结构PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际准，以开放式系统互联网络（Open System Interconnection-SIO）作为参考模型的。
OSI模型是现场总线技术的基础。
对于工业控制底层网络来说，单个节点面向控制的信息量不大，信息传输的任务相对比较简单，但实时性、快速性的要求较高。
现场总线采用的通信模型大都在OSI模型的基础上进行了不同程度的简化。
（1）PROFIBUS-DP：定义了第1、2层和用户接口。
第3到7层未加描述。
用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同PROFIBUS-DP 设备的设备行为。
Modbus和Profibus的区别？
Modbus和Profibus的区别？⼀. 引⾔现代⼯业的迅速发展，不断促进着⾃动化控制技术及设备通信技术创新的发展。
当前，PLC、DCS、智能仪表等已⼴泛应⽤到现场⽣产控制系统中，并发展到由上述设备相互协同、共同⾯向整个⽣产过程的分布式⼯业控制系统。
在此系统中，现场总线通信技术⾄关重要。
1 Profibus协议简介PROFIBUS 是⽬前国际上通⽤的现场总线标准之⼀，以其独特的技术特点、严格的认证规范、开放的标准、众多⼚商的⽀持和不断发展的应⽤⾏规，已成为最重要的和应⽤最⼴泛的现场总线标准。
PROFIBUS 现场总线通讯协议包括三个主要部分：(1). Profibus-DP：主站和从站之间采⽤轮循的通讯⽅式，主要应⽤于⾃动化系统中单元级和现场级通信；(2). PROFIBUS PA：电源和通信数据通过总线并⾏传输，主要⽤于⾯向过程⾃动化系统中单元级和现场级通讯；(3). PROFIBUS FMS：定义了主站和主站之间的通讯模型，主要⽤于⾃动化系统中系统级和车间级的过程数据交换；其中，Profibus-DP是⾼速⽹络，通讯速率达到12M。
Profibus-DP可以连接远程I/O、执⾏机构、智能马达控制器、⼈机界⾯HMI、阀门定位器、变频器等智能设备，⼀条Profibus-DP总线可以最多连接123 个从站设备。
Profibus-DP的拓扑结构可以是总线型、星型和树型，通讯介质可以是屏蔽双绞线、光纤，也⽀持红外传输，采⽤双绞线时，不加中继器最远通讯距离可达1.2 公⾥，最多可以采⽤9 个中继器，最远通讯距离可达9 公⾥。
采⽤光纤时，最远通讯距离可达100 公⾥以上，其中采⽤多膜光纤，两点间最远距离可达3 公⾥，采⽤单膜光纤时，两点间最远距离可达3 公⾥。
2.2 Modbus协议简介Modbus协议是⼀种适⽤于⼯业控制领域的主从式串⼝通讯协议，它采⽤查询通讯⽅式进⾏主从设备的信息传输，可寻址1-247个设备地址范围。
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profibus DP 总线profibus PA 总线modbus 总线有何区别
PROFBUS是一种国际性的开放式的现场总线标准，它既可以用于高速并且对于时间苛求的数据传输，也可以用于大范围的复杂通讯场合。
PROFBUS-DP是一种通讯协议，这种为高速传输用户数据而优化的PROFBUS协议特别适用于可编程控制器与现场级分散的I/O设备之间的通讯。
PROFIBUS –DP用于现场层的高速数据传送。
主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。
总线循环时间必须要比主站（PLC）程序循环时间短。
除周期性用户数据传输外，PROFIBUS –DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态．诊断和报警处理。
传输技术：RS－485双绞线．双线电缆或光缆。
波特率从9.6K bit/s到12M bit。
PROFIBUS-PA适用于PROFIBUS 的过程自动化。
PA将自动化系统和过程控制系统与压力．湿度和液位变送器等现场设备连接起来，PA可用来替代4－20mA的模拟技术。
PROFIBUS－PA具有如下特性：
（1）适合过程自动化应用的行规使不同厂家生产的现场设备具有互换性。
（2）增加和去除总线站点，即使在本征安全地区也不会影响到其它站。
（3）在过程自动化的PROFIBUS－PA段与制造业自动化的PROFIBUS－DP总线段之间通过藕合器连接，并使可实现两段间的透明通信。
（4）使用与IEC1158－2技术相同的双绞线完成远程供电和数据传送。
（5）在潜在的爆炸危险区可使用防爆型“本征安全”或“非本征安全”。
1．PROFIBUS－PA传输协议
PROFIBUS－PA采用PROFIBUS－DP的基本功能来传送测量值和状态。
并用扩展的PROFIBUS－DP功能来制订制现场设备的参数和进行设备操作。
PROFIBUS－PA第一层采用IEC1158－2技术，第二层和第一层之间的在DIN19245系列标准的第四部分作了规定。
2．PROFIBUS－PA设备行规
PROFIBUS－PA行规保证了不同厂商所生产的现场设备的互换性和互操作性，它是PROFIBUS－PA的一个组成部分。
PA行规的任务是选用各种类型现场设备真正需要通信的功能，并提供这些设备功能和设备行为的一切必要规格。
目前，PA行规已对所有通用的测量变送器和其它选择的一些设备类型作了具体规定，这些设备如：
（1）测压力．液位．温度和流量的变送器
（2）数字量输入和输出
（3）模拟量输入和输出
（4）阀门
（5）定位器
MODBUS是MODICON公司为该公司生产的PLC设计的一种通信协议，从其功能上看，可以认为是一种现场总线。
它通过24种总线命令实现PLC与外界的信息交换。
具有MODBUS接口的PLC可以很方便的进行组态。
MODBUS传输协议定义了控制器可以识别和使用的信息结构，而不须考虑通信网络的拓扑结构。
它定义了各种数据帧格式，描述了控制器访问另一设备的过程，怎样作出应答响应，以及可检查和报告的错误。
MODBUS有两种传送方式，RTU（Remote Terminal Unit）方式和ASCⅡ方式。
MODBUS以LSB在先的形式传送数字量，以MSB在先的形式传送模拟量。
MODBUS 把通信参与者规定为“主站”（MASTER）和“从站”（SLAVE）。
主站可向多个从站发送通信请求，最多可达247个从站。
每个从站都有自己的地址编号。
MODBUS的RTU方式规定通信字符串的最后两个字节用于传递循环冗余校验数据。
其校验方式是将整个字符串（不包括最后两个字节）的所有字节按规定的方式进行位移并进行XOR（异或）计算。
接收方在收到该字符串时按同样的方式进行计算，并将结果同收到的循环冗余校验的两个字节进行比较，如果一致则认为通信正确，如果不一致，则认为通信有误，从站将发送CRC错误应答。
MODBUS中RTU采用CRC-16的冗余校验方式。
控制器与PLC之间通信的内容包括主站对从站的读取和写入，MODBUS规定，只有主站具有主动权，从站只能被动的响应，包括回答出错信息。
数据通信的一般格式如下：从功能上讲，MODBUS包括24种命令，每一功能都有相应的功能码。
最基本的功能主要包括AI/AO、DI/DO的数据传送，PLC如果支持MODBUS，那么都应该包含这些基本命令。
PLC将模拟量和数字量存放在不同的寄存器中。
模拟量在PLC中是保存在寄存器(Holding Register)中，数字量保存在线圈中(Holding Coils)。
主站：从站地址功能码数据起始地址数据量CRC校验码
从站：从站地址功能码数据量应答数据CRC校验码
MODBUS除了定义通信功能码外，同时还定义了出错码，这有助于通信主站发现通信的错误内容和原因，并采取相应措施，从而保证了通信的可靠进行。
MODBUS定义的出错信息为：指定的地址错误、指定的数据量出错、从站自身的错误、无法应答请求或执行要求指令、从站无暇处理主站发送的通信请求指令等。
错误信息对应错误代码。
主站在接收到错误码后，根据错误的原因采取相应措施。
如：改变数据地址、加大发送间隔、重发等。