Profibus-DP协议规范(草案)
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协议
PROFIBUS协议2010-01-21 18:03RS485接口（1） 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。
（2） PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－DP（ Decentralized Periphery）．PROFIBUS －PA（Process Automation ）．PROFIBUS-FMS (FieldbusMessage Specification )。
（3） 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可取代办24VDC或4－20mA信号传输。
（4） PORFIBUS－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。
（5） PROFIBUS－FMS：用于车间级监控网络，是一个令牌结构．实时多主网络。
（6） 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。
（7）与其它现场总线系统相比，PROFIBUS的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。
目前已应用的领域包括加工制造．过程控制和自动化等。
PROFIBUS开放性和不依赖于厂商的通信的设想，已在10多万成功应用中得以实现。
市场调查确认，在德国和欧洲市场中 PROFIBUS占开放性工业现场总线系统的市场超过40％。
PROFIBUS有国际著名自动化技术装备的生产厂商支持，它们都具有各自的技术优势并能提供广泛的优质新产品和技术服务。
《PROFIBUS 协议结构》PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际标准，以开放式系统互联网络（Open System Interconnection-SIO）作为参考模型的。
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通讯协议
PROFIBUS DP 通讯协议
PROFIBUS-DP 通讯协议是单一的、一致性通讯协议用于所有的工厂自动
化和过程自动化。
PROFIBUS DP 通讯协议PROFIBUS 所有应用都使用单一的开放的通讯协议(PROFIBUS DP，Decentralized Periphery)这种协议使用主-从模式：一个设备(主)控制一个或多个其它设备(从)；协议使用令牌：令牌通过网络
传递；具有令牌控制的站有权访问网络PROFIBUS DP 以三种版本存在：DP- V0：Overall command structure，循环数据交换DP-V1：扩展到非循环数据交换等DP-V2：进一步扩展到计时，时钟同步等一种单一的协议适应所有的应用PROFIBUS DP 支持所有的DCS 或控制器与单个现场设备工厂设备和过程设备是直接地链接到PROFIBUS DP①过程自动化设备(PA)，聚合在”PA簇”，通过连接器或链环到PROFIBUS DP②PROFIBUS 总线访问协议(第二层)对三种PROFIBUS 版本(FMS/DP/PA)均相同；这种通信透明和FMS/DP/PA 网络区域
容易组合；因为FMS/DP/PA 使用相同的物理介质(RS-485/FO),因此它们能组合在同一根电缆上。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
PROFIBUS 规范(3)
PROFIBUS规范—标准部分第三部分：数据链路层服务定义PROFIBUS Specification-Normative Parts Part3: Data Link Layer Service Definition第三部分数据链路层服务定义目录页码1范围-------------------------------------------------------------- 3 2引用标准 --------------------------------------------------------- 3 3概论 ------------------------------------------------------------- 3 4 PROFIBUS第二层接口-------------------------------------------------3 4．1 现场总线数据链路层（FDL）用户与FDL的接口 ------------------------------------3 4．1.1 服务概述 ----------------------------------------------------------------------------------------3 4．1.2 交互作用概述 ----------------------------------------------------------------------------------4 4．1.3 服务和交互作用的详细规范 ----------------------------------------------------------------9 4．1.3.1 发送数据需应答（SDA）--------------------------------------------------------------------9 4．1.3.2 发送数据无需应答（SDN） ---------------------------------------------------------------11 4．1.3.3 发送/请求数据需回答（SRD）-------------------------------------------------------------12 4．1.3.4 循环地发送/请求数据需回答（CSRD）------------------------------------------------ 15 4．2现场总线管理层1/2（FMA 1/2）用户与FMA 1/2的接口----------------------------19 4．2.1服务概述--------------------------------------------------------------------------------------- 20 4．2.2交互作用概述--------------------------------------------------------------------------------- 21 4．2.3服务和交互作用的详细规范--------------------------------------------------------------- 23 4．2.3.1F MA 1/2复位--------------------------------------------------------------------------------- 23 4．2.3.2FMA 1/2设定值，FMA 1/2读值--------------------------------------------------------------------- 23 4．2.3.3 FMA 1/2事件-----------------------------------------------------------------------------------25 4．2.3.4 FMA 1/2标识-----------------------------------------------------------------------------------25 4．2.3.5 FMA 1/2 LSAP状态----------------------------------------------------------------------- 26 4．2.3.6 FMA 1/2活动表--------------------------------------------------------------------------------28 4．2.3.7 FMA 1/2 （R）SAP激活，FMA 1/2 SAP解除激活--------------------------------28 5管理（FMA 1/2）------------------------------------------------------------------------------34 5．1 FMA 1/2功能一般描述-----------------------------------------------------------------------34 5．2 FDL与FMA 1/2的接口----------------------------------------------------------------------35 5.2.1服务概述----------------------------------------------------------------------------------------35 5.2.2 交互作用概述----------------------------------------------------------------------------------36 5.2.3 服务和交互作用详细规范-------------------------------------------------------------------36 5.2.3.1FDL复位----------------------------------------------------------------------------------------36 5.2.3.2FDL设定值，FDL读值--------------------------------------------------------------------- 37 5.2.3.3 FDL故障-------------------------------------------------------------------------------------- 39 5．3物理层（PHY）与FMA 1/2的接口--------------------------------------------------------40 5．3.1服务概述----------------------------------------------------------------------------------------40 5．3.2交互作用概述----------------------------------------------------------------------------------41 5．3.3服务和交互作用详细规范---------------------------------------------------------------- 42 5．3.3.1 PHY复位---------------------------------------------------------------------------------------42 5．3.3.2 PHY设定值，PHY读值--------------------------------------------------------------------42 5．3.3.3 PHY事件 -------------------------------------------------------------------------------------431范围（见第二部分）2引用标准（见第二部分）3概论（见第二部分）4PROFIBUS第二层接口下面几个条目简单地描述PROFIBUS数据传送（FDL=现场总线数据链路）和管理（FMA=现场总线管理）服务。
（完整word）PROFIBUS-DP通讯协议
（完整word）PROFIBUS-DP通讯协议2.2 PROFIBUS 通讯协议对于调速驱动装置，根据变速驱动行规，在周期型通道中传输的数据结构被定义为参数过程数据对象PP0(Parameter Process Object) [2]。
这个通道经常被称为标准通道，其中包含有用的用户数据。
可用的数据结构分为两个部分且能用报文分别传送：过程通道PZD 部分、参数通道PKW 部分，具体的协议报文结构如图2 所示。
变速驱动行规对PPO 的结构、长度作了更具体的规定，常用的参数过程数据对象PPO 一共有5 种类型，按照可用数据有无参数通道及过程通道的数据字的多少来划分：（1）可用数据有数据区而无参数区，有两字或六个字的过程数据，如PPO3 和PP04。
（2）可用数据有参数区和数据区，且有两个字、六个字或是个字的过程数据，如PPO1、PPO2、PPO5。
常用的PPO 类型如表2 所示。
选用那种类型的PP0，取决于在硬件组态中的设置。
过程数据在传动系统中总是以最高优先级进行传送和处理，它主要传送传动装置的状态信息和控制信息。
参数数据运行存取传动系统的所有参数。
因而，它能够在不影响过程数据传输性能的情况下，从上一级系统调用参数值、诊断值、故障信号等。
PKW 区说明参数数值（PKW）的数据接口处理方式。
PKW 接口并非物理意义的接口，而是一种通讯机理。
这一机理确定了参数在两个通讯伙伴之间(如PLC 和变频器之间)的传输方式。
PKW 参数区一般包含4 个字。
前两个字（PKE 和IND）的信息是关于主站请求任务（任务识别标记ID）和从站应答响应（应答识别标记ID）的报文。
PKW 的后两个字（PWE1和PWE2）用来读写具体的参数数值。
PKW 参数通道的第一个字是参数标识符PKE。
位0 到10（PNU）包括所请求的参数号，它决定所要执行的参数读写任务访问的是数组参数中的哪一个元素。
位11（SPM）是用来参数变更报告的触发位。
第八章 PROFIBUS-DP现场总线
第八章 PROFIBUS-DP现场总线PROFIBUS是PROCESS FIELDBUS的缩写，是由德国SIEMENS公司组织开发的现场总线技术，先后成为德国和欧洲的现场总线标准（DIN19245、EN50170）。
于2000年成为IEC61158中的现场总线国际标准。
我国于2001年正式规定PROFIBUS为机械行业工业控制系统用现场总线标准，标准号为：JB/T 10308.3-2001。
8.1 PROFIBUS概述自动化设备现场设备驱动8.2 PROFIBUS-DP系统8.2.1 PROFIBUS-DP的传输特点传输介质支持屏蔽双绞线和光纤。
传输速率范围宽，从9.6 kbit/s ～12 Mbit/s，但同一网络上的所有设备需选用同一传输速率。
传输距离，无中继的一个网络段最长可达1.2 km。
具体传输距离与传输速度有关。
支持总线形或树形拓扑，有终端电阻。
采用不归零的差分编码，支持半双工、异步传输。
为保证数据传输的完整性，采用海明距离（HD）= 4的数据帧。
数据帧长度：短帧1个字节，普通帧3 ～255 个字节。
数据传输服务：包括循环的数据传输和非循环数据传输。
循环的数据传输是指主站按照预先定义的顺序循环地探询各站。
服务形式只有一种：有回答要求的发送/请求数据，如主站的令牌管理、与DP从站的用户数据通信等。
非循环的数据传输服务形式有两种：有/无应答要求的发送数据、有回答要求的发送/请求数据，如从站初始化阶段的参数配置，诊断等。
8.2.2 系统组成和总线访问控制1）PROFIBUS-DP系统的组成包括主站（1类主站2类主站）和从站。
当主站获得总线访问控制权（称为令牌）时，它能占用总线，可以传输报文，从站仅能应答所接收的报文或在一个请求后传输数据。
（1）1类主站：1类主站能够对从站设置参数，检查从站的通信接口配置，读取从站诊断报文，并根据已经定义好的算法与从站进行用户数据交换。
1类主站还能用一组功能与2类主站进行通信。
PROFIBUS网络安装规范(超详细)
PROFIBUS 是一种具有广泛应用范围的、开放的数字通信系统，在集中自动化系统向分散自动化系统转移方面是一种重大突破。
由于PROFIBUS一直侧重于系统集成和系统工程等方面，尤其是侧重于应用行规的研究开发，使得该总线具有适合于快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务的特点，成为唯一能够全面覆盖工厂自动化和过程自动化应用的现场总线，特别适用于工厂自动化和过程自动化领域。
因而从诞生至今，PROFIBUS 在现场总线技术领域一直是国际市场上的领导者。
随着PROFIBUS的大量应用，许多用户开始接触并使用了现场总线。
但由于用户对现场总线技术的了解程度不同，再加上现场施工情况复杂，因而很有可能导致许多项目的现场总线通讯上可能存在着一些隐患，如果不能及时发现和处理，将有可能导致系统出现通讯故障，从而影响整个系统的正常运行。
为了帮助广大用户一一特别是刚刚接触到现场总线的用户能够对PROFIBUS的硬件有个初步的了解，这里将重点介绍如何在现场正确的安装和使用相关PROFIBUS的网络元件和设备，帮助用户在使用PROFIBUS现场总线的过程中从硬件安装的角度尽量减少问题的发生，从而尽量减少整个网络使用中出现故障的概率。
1 PROFIBUS 概述PROFIBUS网络通讯的本质是RS485串口通讯，按照不同的行业应用，主要有三种通讯行规：DP （Decentralized Peripherals），FMS（Field Message Specification）和PA（Process Automation）行规。
其中DP通讯的方式在OSI参考模型中主要使用第1、2、7层，因此PROFIBUS DP网络的通讯速度较快，且报文简单（表1）。
随着现场总线的应用领域不断扩大，PROFIBUS技术也在不断的发生着变化，例如FMS行规目前己经不再使用，而DP和PA的应用会越来越多，另外类似Motion Control with PROFIBUS 和PROFIsafe 等新的行规也都会随着应用而逐渐普及。
PROFIBUS标准（JBT10308.3-2001）简要说明
第5章 2 应用层服务定义
4 现场总线报文规范 FMS 包括 服务模型 虚拟现场总线设备 VFD 支持 对 象字典 OD 管理 上下关系管理 域管理 程序调用管理 变量存取 事件管理 FMS与LLI 间的接口 FMS和 FMA7间的接口 FMS的操作 特性 结构参数的 出错类型和类型描述 各种表 一致性声明等
发送数据无需应答 SDN FDL_DATA.request
.indication .confirm
适用的站
主站 主站和从站 主站
主站 主站和从站 主站
服务原语
发送和请求数据需回答 SRD FDL_DATA_REPLY .request
.indication .confirm FDL_REPLY_UPDATE.request .confirm
第3章(7) 数据链路层服务定义
管理 FMA 1/2
服务概述 交互作用概述 服务和交互作用详细规范
PHY复位 PHY设定值 PHY读值 FDL 事件等
PHY与FMA1/2的接口
第4章(1) 数据链路层协议规范
1 范围 2 引用标准 3 概论 4 介质存取方式和传输协议
包括 传输步骤 FDL控制器 循环和系统反应 时间 出错控制 定时器和计数器 帧 结构 帧格式等
第6章 1 应用层协议规范
1 范围 2 引用标准和附加资料 3 概论 4 编码 包括 编码规则 标识信息的结构 结构
信息的编码等 5 语法描述 6 低层接口 LLI
第6章 2 应用层协议规范
5 语法描述 FMS协议数据单元 PDU 虚拟现场总线设备 VFD 支持 对象字典 OD 管理 上下关系管理 域管理 程序调用管理 变量存取 事件管理 具体编码举例
FDL_DATA_REPLY.indication FDL_REPLY_UPDATE.request
PROFIBUS-DP现场总线通信网络及应用系统
5.4 设备数据库文件（GSD）
• 对一种设备类型的特性GSD以一种准确定义的格式给出其全 面而明确的描述。GSD文件由生产厂商分别针对每一种设备 类型准备并以设备数据库清单的形式提供给用户，这种明 确定义的文件格式便于读出任何一种PROFIBUS-DP设备的设 备数据库文件，并用在组态总线系统时自动使用这些信息。 • GSD分为以下三部分。 （1）总体说明 • 包括厂商和设备名称、软硬件版本情况、支持的波特率、 可能的监控时间间隔及总线插头的信号分配。 （2）DP主设备相关规格 • 包括所有只适用于DP主设备的参数（例如可连接的从设备 的最多参数或加载和卸载能力）。从设备没有这些规定。 • （3）从设备的相关规格
表8-11 2 3 4 5 6
信号名称 SHIELD M24 CNTR-P DGND VP
设计含义 屏蔽或功能地24V 输出电压的地（辅助电源） 方向控制信号P 数据基准电位（地） 供电电压-正
RXD/TXD-P 接收/发送数据-正， B线
7
8 9
P24
CMTR-N
站点。（网络规模：双绞线，最大长度9.6km；光纤，最大 长度90km；最大站数，127个） （8）传输速率取决于网络拓扑和总线长度，从9.6kbps到 12Mbps不等。 （9）在传输时，使用半双工，异步，滑差（Slipe）保护同 步（无位填充）。 （10）报文数据的完整性，用海明距离HD=4，同步滑差检 查和特殊序列，以避免数据的丢失和增加。 （11）地址定义范围为：0~127（对广播和群播而言，127 是全局地址），对区域地址、段地址的服务存取地址（服 务存取点LSAP）的地址扩展，每个6bit。 （12）使用两类站：主站（主动站，具有总线存取控制权） 和从站（被动站，没有总线存取控制权）。如果对实时性 要求不苛刻，最多可用32个主站，总站数可达127个。 （13）总线存取基于混合、分散、集中三种方式：主站间 用令牌传输，主站与从站之间用主—从方式。令牌在由主
PROFIBUS DP通讯协议说明
恒春CKD系列电动执行机构Profibus 通讯协议一、概述（1）PROFIBUS-DP 协议，符合：JB/T 10308.3-2005:《测量和控制数字数据通信工业控制系统用现场总线》和IEC61158：《用于测量和控制的数字数据通信——用于工业控制系统的现场总线》中的第3部分：PROFIBUS 规范；（2）PROFIBUS国际组织（PI）的认证的PROFIBUS-DP接口模块HB_PB500驱动, 波特率自适应，具体通讯参数请查阅HBKJ0B9F.GSD文件。
二、主要技术特性：1、传输模式：PROFIBUS-DP 传输3、数据传输速率（波特率）Bit/s：（不使用中继器）4、设备地址：1～1255、数据格式：5.1、报文类型及帧格式总线信息的循环时间TMC:TMC=[Tsyn+Tidl+(2×9+输入数据字节+输出数据字节) ×11+TSDR] ×TBit×从站数=[33+75+(2×9+输入数据字节+输出数据字节) ×1+11] ×TBit×从站数TMC：总线信息的循环时间Tsyn：同步时间Tidl：主站再发信息间隔时间，典型值75 TBitTSDR：从站延时时间，典型值11 TBitTBit：位时间在CKD智能型电动执行机构（PROFIBUS－DP）中采用PROFIBUS-DP/V0协议实现主从站之间数据的周期性交换。
报文格式提供高等级的传输安全性，除使用SRD服务实现逻辑的点对点的数据传输外，还允许进行广播和群播通信的多点传输。
在广播通信中，一个主站发送信息给所有其它从站组或全体从站，数据交换过程是主站使用SDN服务对设定的从站组进行全局控制，此时没有响应报文。
其中：SD 起始定界符，用于区别不同的报文格式LE 数据长度，包括DA、SA、FC、DSAP、SSAP、DU在内的所有用户数据的长度LEr LE的重复SDr SD的重复DA 传输的目的地地址SA 传输帧的发起者的源地址FC 功能码域，用于标识本帧的类型DU 用户数据域，用于放置要“携带”的用户数据FCS 帧校验序列ED 终止定界符* 表示有主站系统自动配置数据。
Profibus-DP协议规范(草案)
Profibus-DP规（草案）1 围和目的 (4)1.1 目的 (4)1.2 围 (4)1.3 术语 (4)1.4 概述 (6)2 规性引用文件 (7)3 物理层定义 (7)3.1 RS-485物理传输方式 (7)3.2 电气特性 (7)3.3 总线连接器 (7)3.4 总线电缆 (8)3.5 接地，屏蔽 (8)3.6 总线终端器 (9)3.7 物理层和介质冗余 (9)4 链路层定义 (10)4.1 数据传输功能 (10)4.2 帧结构 (11)4.2.1 帧字符（UART字符） (11)4.2.2 传输规则 (11)4.2.3 位同步 (12)4.3 帧格式 (12)4.3.1 无数据字段的固定长度的帧SD1 (12)4.3.2 有数据字段的固定长度的帧SD3 (13)4.3.3 有可变数据字段长度的帧SD2 (13)4.3.4 令牌帧SD4 (14)4.4 循环和系统响应时间 (15)4.4.1 令牌循环时间(Token Cycle Time) (15)4.4.2 报文循环时间(Message Cycle Time) (15)4.4.3 系统反应时间(System Reaction Times) (16)5 PROFIBUS-DP通信模型 (17)5.1 协议结构 (17)5.2 通信关系 (19)5.3 功能概述 (21)6 PROFIBUS-DP应用层实现 (23)6.1 Prifibus DP从站状态机 (23)6.2 Prifibus DP从站初始化报文过程 (23)6.2.1 检查从站是否存在 (23)6.2.2 初始化前的诊断信息 (23)6.2.3 设置从站参数 (24)6.2.4 校验组态数据 (24)6.2.5 初始化后的诊断信息 (25)6.2.6 数据交换 (25)6.2.7 从站参数化中Watchdog时间因子 (26)6.3 保护测控装置数据在Profibus-DP中的映射 (26)6.3.1 遥信及遥测 (27)6.3.2 遥控功能 (27)6.3.3 远方信号复归 (28)6.3.4 装置对时 (28)6.3.5 电度量读取 (28)6.3.6 定值读写 (28)6.3.7 压板读写 (29)6.3.8 保护模拟量读取 (29)6.4 保护管理机DP主站功能要求 (30)1 围和目的1.1 目的本规定义了自动化系统统一的基于串行口的传输规和应用层规，使得自动化系统的设备能够在一致的传输规上通讯以及相互联系。
PROFIBUS 行规
PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS-DP 行规概述 (1)
订单号： 对 NC/RC的行规 (订单号：3.052) 的行规 订单号
此行规描述许多操作机器和许多装配机器人怎样通过 DP 来实现控制。 根据详细的流程图，从高水平自动化的观点，很容易描述这些机器人的运动和程序 控制。
订单号： 对编码器的行规 (订单号：3.062) 订单号
®
PROFIBUS International
PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS 行规定义
协议规范 EN 50170
+
应用专用的定义 设备要求 应用需求
Copyright by PROFIBUS International 1997
=
行规
PROFIBUS - THE International Open Fieldbus StaUS International 1997
PROFIBUS - THE International Open Fieldbus Standard
Technique, Rev. 1, Part VIII - Page 7
PROFIBUS - THE International Open Fieldbus Standard
Technique, Rev. 1, Part VIII - Page 4
®
PROFIBUS International
PROCESS FIELD BUS
PROFIBUS-DP 行规概述 (2)
订单号： 各种速度驱动器的行规 (订单号：3.072) 订单号
®
PROFIBUS International
PROCESS FIELD BUS
Profibus通讯协议
描述请参阅 Profibus 的相关标准。 M101-P/M102-P 支持的“SAP”功能： SAP54 – 主-主功能 SAP55 – 设定/更改从站地址 SAP56 – 读输入 SAP57 – 读输出 SAP58 – 全局控制命令 SAP59 – 读组态数据 SAP60 – 读诊断数据 SAP61 – 初始化参数 SAP62 – 检查组态数据 SAP128（默认）- 数据交换
M101-P/M102-P 的 Profibus DP 通讯接口芯片采用西门子公司的 SPC3 芯片，通讯介质通 常采用屏蔽双绞线，其通讯速率最大为 1.5Mbit/s。
建立主站（如 PCS 系统）与从站（M101-P/M102-P）的通讯过程通常包括： 1）通过参数设置软件将参数写入装置 M101-P/M102-P，并将其挂到总线上；通过参数软 件设定 M101-P/M102-P 的网络通讯地址。 2）通过 M101-P/M102-P 的 GSD 文件进行 PCS 配置（参阅 4.3）。
写输出信息：
描述 字节 位 0 位 1 位 2 位 3 位 4
位5位6Biblioteka 位7起动 2起动 1
控制电机 0 起动-反转 停机 起动-正转 保留 保留
保留
脱扣复位 保留
起动-N2
起动-N1
可编程输 出
1 保留
保留 保留
可编程输 可编程输 可编程输 可编程输
保留 出 1
出1
出2 出2
失电断开 得电吸合 失电断开 得电吸合
描述字节位0位1位2位3位4位5位6位7电机状运行运行过载一般脱0停机保留保留一般告警态运行反转运行正转告警扣可配置signalsignalsignalsignal1保留保留保留保留区bit0bit1bit2bit32相电流最大值高字节msb测量值3相电流最大值低字节lsb4用户自定义数据1高字节msb5用户自定义数据1低字节lsb6用户自定义数据2高字节msb用户自7用户自定义数据2低字节lsb定义区8用户自定义数据3高字节msb9用户自定义数据3低字节lsb10用户自定义数据4signalbit4signalbit5signalbit6signalbit7signalbit8signalbit9signalsignal11bit10bit11注意
PROFIBUS 规范(9)
FMS：现场总线报文规范DP：分散的外围设备FDL：现场总线数据链路层图1. 本部分与其它部分的关系图对应用层的接口（FDL和FMA1/2）与Profibus规范中第2层接口规定相同。
物理层(PhL)和现场总线链路层(FDL)间的逻辑接口在Profibus规范“数据传输”中规定。
总线线路、存取及传输的协议遵照Profibus规范中“介质存取方式”和“传输协议”。
数据传输符合GB/T16657.2，使之能够满足各种“本质安全”防护等级的要求，并能够通过总线供电。
关于介质连接单元（MAU），按GB/T16657.2第11章规定，使用下列传输速率：-31.25 kbit／s，电压方式和导线介质。
纳入应用层并在第七部分描述的管理将考虑到GB/T16657.2物理层的变量和其相关的取值范围（参见本部分的10。
4）。
在过程自动化（如流程工业）中的应用需要一种简单的传输介质（2线制）和不同的拓扑结构，如总线型或树型。
另外还需要低能耗、低成本的总线连接，实时品质，即保证响应时间。
还必须涉及到电磁干扰和易爆气体的环境。
本规范有助于在一个分布式现场总线系统中低耗费地连接不同供应商的数字现场设备，同时还能保证可靠的通信。
2适用范围本规范规定了用于过程自动化（如流程工业）的串行现场总线系统的功能、机械和电气性能。
本规范规定的数据传输是GB/T16657.2物理层“类型1”（31.25kbit／s，电压方式，导线介质）。
3引用标准本规范引用了有时间规定和没有时间规定的其它标准。
这些参考标准放在正文的相应位置并指定刊名。
如果这些标准通过修改或修订，则最近修订的版本应纳入本规范。
对没时间规定的标准应用其最近的版本。
ISO 7498：1984 信息处理系统；开放系统互连；基本参考模型。
GB/T16657.2：1993 用于工业控制系统的现场总线标准－第2部分：物理层规范和服务定义。
DIN EN 50020 易爆气体环境中的防护的电气特性－本质安全“i”。
PROFIBUS DP协议
PROFIBUS – DP协议１．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。
①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/s。
②总线存取：各主站间令牌传递，主站与从站间为主－从传送。
支持单主或多主系统。
总线上最站点（主－从设备）数为126。
③通信：点对点（用户数据传送）或广播（控制指令）。
循环主－从用户数据传送和非循环主－主数据传送。
④运行模式：运行．清除．停止。
⑤同步：控制指令允许输入和输出同步。
同步模式：输出同步；锁定模式：输入同步。
⑥功能：DP主站和DP从站间的循环用户有数据传送。
各DP从站的动态激活和可激活。
DP从站组态的检查。
强大的诊断功能，三级诊断诊断信息。
输入或输出的同步。
通过总线给DP从站赋予地址。
通过部线对DP主站（DPM1）进行配置，每DP从站的输入和输出数据最大为246字节。
⑦可靠性和保护机制：所有信息的传输按海明距离HD＝４进行。
DP从站带看门狗定时器（Watchdog Timer）。
对DP从站的输入／输出进行存取保护。
DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。
⑧设备类型：第二类DP主站（DPM2）是可进行编程．组态．诊断的设备。
第一类DP 主站（DPM1）是中央可编程控制器，如PLC．PC等。
DP从站是带二进制值或模拟量输入输出的驱动器．阀门等。
（１）PROFIBUS – DP基本特征①速率：在一个有着32个站点的分布系统中，PROFIBUS-DP对所有站点传送512 bit/s 输入和512bit/s输出，在12Ｍbit/s时只需１毫秒。
②诊断功能：经过扩展的PROFIBUS-DP诊断能对故障进行快速定位。
PROFIBUSDP通讯协议说明
PROFIBUSDP通讯协议说明PROFIBUS DP（Process Field Bus Decentralized Periphery）是一种用于工业自动化系统中进行实时数据交换的通信协议。
它是PROFIBUS （Process Field Bus）家族中的一个重要成员，主要用于连接分布式周边设备和中央控制系统。
PROFIBUS DP的工作原理是基于主/从（Master/Slave）架构。
在一个PROFIBUS DP网络中，通常包括一个主站（Master）和多个从站（Slave）。
主站负责管理从站的通信，并采集和传输数据。
从站通过接收主站的命令来执行相应的操作，并将数据反馈给主站。
这种分布式的架构使得PROFIBUS DP网络可以适用于复杂的工业现场环境。
PROFIBUS DP的物理层使用了RS485总线作为传输介质，支持数据传输速率从9.6 kbit/s到12 Mbit/s。
RS485总线具有抗干扰能力强、传输距离远的特点，非常适合于工业环境中的通信需求。
此外，PROFIBUS DP还可以通过光纤实现远程通信，以满足一些特殊场合的需求。
除了基本的通信功能外，PROFIBUSDP还支持一些高级功能，如自动配置和诊断。
PROFIBUSDP网络中的从站可以通过自动配置功能，自动获取主站发送的参数，简化了网络的设置和调试过程。
同时，PROFIBUSDP还提供了完善的诊断功能，可以实时监测网络的工作状态和识别故障原因，提高了网络的可靠性和维护性。
总的来说，PROFIBUSDP通讯协议是一种在工业自动化系统中使用的实时数据交换协议。
它基于主/从架构，使用RS485总线作为物理传输介质，支持高速数据传输和远程通信。
PROFIBUSDP具有强大的抗干扰能力和高度的可靠性，适用于复杂的工业现场环境。
通过支持自动配置和诊断功能，PROFIBUSDP可以简化网络的设置和调试过程，并实时监测网络的工作状态。
它已经成为工业自动化领域中广泛应用的通信协议之一。
PROFIBUS 规范
PROFIBUS 规范—标准部分第二部分：物理层规范和服务定义PROFIBUS Specification-Normative PartsPart 2: Physical layer Specification and Service Definition第二部分物理层规范和服务定义目录页码1 .范围.......................................................................... . (3)2引用标准和附加引用材料 (3)3 概论............................. (4)3.1术语 (4)3.1.1定义 (4)3.1.2缩略语 (6)3.2基本特性 (12)3.3特征.................................................................................................. .. (13)3.4范围..................................................................................... .. (14)4数据传输（物理介质，物理层） (15)4.1类型1......................................................................................... . (16)4.1.1电气特性...................................................................................... (16)4.1.2连接器技术、机械和电气规范 (18)4.1.2.1 总线连接器......................................................................................... . (18)4.1.2.2 接点规定........................................................................................ (18)4.1.2.3 总线电缆 (19)4.1.2.4 接地，屏蔽 (20)4.1.2.5 总线终端器 (20)4.1.3传输方法........................................................................................ (20)4.1.3.1位编码 (20)4.1.3.2收发器控制.............................................................................................................. . (23)4.2. 物理层（PHY）和介质存取及传输协议（FDL）间的接口 (21)4.2.1 交互作用的概述 (21)4.2.2 服务和交互作用的详细规范 (22)4.2.3 电气要求和编码 (22)4.3 物理层和介质冗余（可选） (23)附录2-A(信息) ..................................................................................... (24)实例. 24 2-A.1 中继器.............................................................................................. (24)2-A.2 PROFIBUS控制器的结构............................................................................ (25)2-A.3 若干个总线与一个控制站连接的系统 (26)2-A.4 冗余控制站........................................................................................ ................ (27)2-A.5 总线分析/诊断单元( 总线监视器) ............................................................ ....... .. (28)2-A.6 报文速率、系统响应时间和令牌轮转时间的特性........................ .. (29)1 范围本规范定义串行现场总线的功能、电气和机械的特性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Profibus-DP协议规范(草案)Profibus-DP规范（草案）1范围和目的 (6)1.1目的 (6)1.2范围 (6)1.3术语 (6)1.4概述 (10)2规范性引用文件 (12)3物理层定义 (12)3.1 RS-485物理传输方式 (12)3.2电气特性 (12)3.3总线连接器 (13)3.4总线电缆 (13)3.5接地，屏蔽 (14)3.6总线终端器 (14)3.7物理层和介质冗余 (15)4链路层定义 (16)4.1数据传输功能 (16)4.2帧结构 (17)4.2.1帧字符（UART字符） (17)4.2.2传输规则 (17)4.2.3位同步 (18)4.3帧格式 (18)4.3.1无数据字段的固定长度的帧SD1 (18)4.3.2有数据字段的固定长度的帧SD3 (19)4.3.3有可变数据字段长度的帧SD2 (19)4.3.4令牌帧SD4 (20)4.4循环和系统响应时间 (21)4.4.1令牌循环时间(Token CycleTime) (21)4.4.2报文循环时间(Message CycleTime) (21)4.4.3系统反应时间(System ReactionTimes) (22)5 PROFIBUS-DP通信模型 (23)5.1协议结构 (23)5.2通信关系 (26)5.3功能概述 (30)6 PROFIBUS-DP应用层实现 (32)6.1 Prifibus DP从站状态机 (32)6.2 Prifibus DP从站初始化报文过程 (32)6.2.1检查从站是否存在 (32)6.2.2初始化前的诊断信息 (32)6.2.3设置从站参数 (33)6.2.4校验组态数据 (33)6.2.5初始化后的诊断信息 (34)6.2.6数据交换 (34)6.2.7从站参数化中Watchdog时间因子 (35)6.3保护测控装置数据在Profibus-DP中的映射 (35)6.3.1遥信及遥测 (36)6.3.2遥控功能 (36)6.3.3远方信号复归 (37)6.3.4装置对时 (37)6.3.5电度量读取 (37)6.3.6定值读写 (37)6.3.7压板读写 (38)6.3.8保护模拟量读取 (38)6.4保护管理机DP主站功能要求 (39)1 范围和目的1.1 目的本规范定义了自动化系统统一的基于串行口的传输规范和应用层规范，使得自动化系统内的设备能够在一致的传输规范上通讯以及相互联系。
1.2 范围本规范适用于电厂及变电站需要通过Profibus-DP协议相互通讯的设备，也可以在其他一些相似的系统中使用。
本规范定义了自动化系统内部基于串行口通讯传输的规定，包括了串行口物理层定义、数据链路层定义、通信模型、应用层实现、其它说明。
1.3 术语表：术语1.4 概述PROFIBUS规范定义串行现场总线的技术和功能特性。
串行现场总线的宗旨是解决数字现场设备或中、低功能系统的互连问题。
这些设备或系统，诸如传感器、执行机构、变送器、可编程控制器(PLC)、数控装置（NC）、编程设备和本地人机接口等。
现场控制系统通常以一个中央控制和管理装置为基础，它与若干个分散在现场的设备和小系统相连接。
在这种情况下，主要数据是集中地定向并循环的从现场设备传输到中央数据处理单元或上一级控制系统。
系统包括主站和从站。
当主站获得存取权（称为令牌）时，它能控制这个总线，即它无须远程请求就可以传输报文，而从站仅能应答所接收的报文或在一个远程请求后传输数据。
令牌按照由主站形成的逻辑令牌环而循环。
如果系统仅包括一个主站，如一个中央控制和管理站，则不需要令牌传递。
这是一个纯单主/多从系统。
最小配置包括一个主站和一个从站或两个主站。
物理层定义传输介质以适应不同的应用。
它包括长度、拓扑、总线接口、站点数和从9.6 kbits/s到12000 kbits/s可变的数据传输速率等。
在用户接口中，有共同的存取方式、传输协议和共同的服务。
为使系统开销最小和提高效率，基于ISO/OSI开放系统互连模型，PROFIBUS采用三层模型。
模型图如下：层7：应用层3~6层层2：数据链路层层1：物理层PROFIBUS的层次结构2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而构成为本规范的条款。
IEC61158-3：PROFIBUS规范第一部分：标准部分总论IEC61158-3：PROFIBUS规范第二部分：物理层规范和服务定义IEC61158-3：PROFIBUS规范第三部分：数据链路层服务定义IEC61158-3：PROFIBUS规范第四部分：数据链路层协议规范IEC61158-3：PROFIBUS规范第六部分：应用层协议规范IEC61158-3：PROFIBUS规范第八部分：用户规范3 物理层定义3.1 RS-485物理传输方式基于EIA定义的RS-485方式的物理层被PROFIBUS系统所采用，是PROFIBUS应用中常采用的方式，其应用即适用于高速传输的系统，也适合于简单、廉价、需快速铺设的场合。
RS-485采用平衡差分传输方式，在一个两芯卷绕且有屏蔽层的双绞电缆上传输大小相同而方向相反的电流，以削弱工业现场噪声，且避免多个节点间接地电平差异的影响。
3.2 电气特性拓扑：线性总线，在两端有终端器，短截线≤0.3米，无分支介质：屏蔽双绞线，推荐使用PROFIBUS专用线，俗称紫线，其最外层为铜丝网再里面是锡箔纸。
总线长度：≤1200米，取决于数据传输速率和电缆类型。
站数：每段不超过32（主站，从站或中继器）个站，最多可接127个站。
数据传输速率：9.6/19.2/93.75/187.5/500/1500 kbits/s，可支持更高的数据传输速率，实际使用时宜采用1.5Mbps通信。
收发器芯片：例如MAX485或其他。
3.3 总线连接器每个设备通过9针D-Sub型连接器与介质连接。
连接器的插座装在设备内，而插头安装在总线电缆上。
电缆段与设备之间的连接用T型连接器来实现，它包含3个9针D-Sub型连接器（两个插头和一个插座）。
这样的T型连接器允许在不切断电缆和不中断运行的情况下断开或更换设备（在线断开）。
连接器示意图：3.4 总线电缆PROFIBUS-DP常用的有两种不同的电缆，其技术特征如下表所示，其中B 类是早期使用的产品，现在已基本不用。
在工程使用中建议使用A类电缆，其外表层的颜色为紫色，俗称紫线。
电缆（A和B）对不同传输速度时的最大长度。
3.5 接地，屏蔽如果使用屏蔽双绞电缆，则建议通过低阻抗（即低电感）连接方式连接电缆两端的屏蔽和保护地。
为了达到一个合理的电磁兼容性，这样做是必须的。
屏蔽电缆和保护地间的连接最好通过D-Sub 型连接器的金属外壳和金属固定螺钉做成。
3.6 总线终端器A 型和B 型总线电缆的两端应该分别使用RtA 和RtB 来端接。
在EIA RS-485中规定的端接电阻Rt 是以下拉电阻Rd （与数据地DGND 连接）和上拉电阻Ru （与正电压VP 连接）做补充。
当没有站进行传输（即空闲时间）时，这个补充迫使不同的状态电压（即导体间的电压）趋于一个确定值。
被指定为终止总线的站（与总线终端器共态），在总线连接器的针脚6，应该为电压正（例＋5V ±5%）。
假定电源供电电压为＋5V ±5%，则推荐如下的电阻值： Rt A =220Ω±2%，最小1/4W ； Rt B =150Ω±2%，最小1/4W ； Ru ＝R d =390Ω±2%，最小1/4W ；供给针脚6(VP)的电源在规定的压容差内应能输送至少10mA 的电流。
如上所述的两种类型电缆和电缆端接电阻的混合，对PROFIBUS 系统是允许的。
但是如果线端接和线阻抗不匹配，则最大线长必会减少到上述固定值的一半。
导线B ，红色 导线A ，绿色 Ru =RtA = 220ΩDGNVP3.7 物理层和介质冗余为了改善现场总线的可靠性，支持使用冗余的物理层PHY。
在实现时，冗余的PHY层包含分别安装两路介质（总线a和总线b）和每个站有两个完整的收发器及PROFIBUS控制器，且两路PROFIBUS能独立运行，任意一路故障不影响另一路的正常运行，下图指出冗余结构。
A网B网物理层和介质4 链路层定义数据链路层（Data Link Layer）在现场总线系统中常被称为FDL（Fieldbus Data Link），包括了介质访问控制MAC子层和现场总线链路控制子层（Fieldbus Link Control,FLC）。
两者在现场总线管理（Fieldbus Management，FMA）下共同完成“呈接上层应用层的任务，下达给物理层；呈接下层物理层的数据，上传给应用层”。
4.1 数据传输功能在主站（控制器）和从站（前端站点）之间，PROFIBUS能够周期性或非周期性地传递参数和检测、控制数据，以实现数据交换。
这是PROFIBUS的基本功能，它们通过下表所示的基本功能集而实现的。
PROFIBUS FDL层的基本功能集定义如下几种数据传输服务：发送数据需应答（SDA）此服务允许用户给单个远程站发送数据。
如果有错，将重复数据传输。
发送数据无需应答（SDN）此服务允许用户同时给单个远程站、多个远程站（群播）或同时给全部远程站（广播）发送数据，不需要任何确认。
发送和请求数据需回答（SRD）此服务允许用户给单个远程站发送数据，同时请求此远程站回答数据。
如果有错误，将重复数据传输。
循环地发送和请求数据需回答（CSRD）此服务允许用户循环地给远程站发送数据，同时请求此远程站回答数据。
4.2 帧结构4.2.1 帧字符（UART字符）每个帧由若干个帧字符（即UART字符）组成。
UART字符（UC）是为了实现异步传输的起停字符，其结构如下：传输的位顺序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 112027UART字符4.2.2 传输规则每个UART字符由11个位组成：一个开始位（ST），它总是为二进制“0”；8个信息位（I），它们可以是二进制“0”或“1”；一个奇偶校验位（P），它是二进制“0”或“1”和一个停止位（Sp），它总是为二进制“1”。
传输规则线空闲状态相当于信号电平为二进制“1”。
每个主动帧之前应该至少有33个线空闲位（同步时间）。
在帧的UART字符之间不允许空闲状态。
接收器检查：每个UART字符：开始位，停止位和奇偶校验位（even）；每个帧：起始定界符，DA,SA,FCS和结束定界符及在主动帧情况下的SYN时间。
如果这些检查失败，则整个帧应废弃。
4.2.3 位同步接收器的位同步总是从开始位下降沿开始，即从二进制“1”转换为二进制“0”时。
开始位和后继的各位在一个位时间内被扫描。