PROFIBUS技术标准
PROFIBUS –DP
编辑本段１．PROFIBUS –DP作用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。
总线上最多站点（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）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。
诊断信息在总线上传输并由主站采集。
诊断信息分三级：·本站诊断操作：本站设备的一般操作状态，如温度过高．压力过低。
浅谈Profibus总线电缆的安装规范
浅谈Profibus总线电缆的安装规范1. 绪论1.1 选题背景1.2 研究现状1.3 研究目的和意义2. Profibus总线电缆的基本知识2.1 Profibus总线电缆的基本概念和特点2.2 Profibus总线电缆的分类和特性2.3 Profibus总线电缆的组成结构和标准3. Profibus总线电缆的安装要求3.1 Profibus总线电缆的敷设规范3.2 Profibus总线电缆的接线方式和接口规范3.3 Profibus总线电缆的屏蔽和绝缘处理要求4. Profibus总线电缆的故障排除和维护4.1 Profibus总线电缆的故障分类和排除方法4.2 Profibus总线电缆的保养和维护4.3 Profibus总线电缆的困境与解决5. 结论5.1 研究成果总结5.2 展望未来研究前景5.3 进一步提高Profibus总线电缆的可靠性与安全性的建议第一章绪论1.1 选题背景工业自动化系统是一个高度集成的系统，在实际应用中，各种设备之间要建立稳定、可靠的数据传输通道，这对于工业现代化进程至关重要。
在工业自动化中，Profibus总线系统因其在数据传输速率、传输距离、可靠性、可扩展性等方面均表现优异，被广泛应用。
Profibus总线电缆是Profibus网络中负责数据传输的一种重要组成部分。
为了确保Profibus总线电缆的稳定传输和安全性，对其安装规范进行深入研究和探讨十分必要。
1.2 研究现状当前，关于Profibus总线电缆安装规范的研究主要集中在以下几个方面：安装规范制定、安装应变和扭转、信号干扰、接线技术、扼流圈的设计、电缆连接头的可靠性问题等。
然而，这些研究中仍存在一些不足和问题，例如：安装规范制定缺乏系统性和完整性，安装应变和扭转的探讨不够深入，信号干扰和电磁兼容性的问题仍需更详细的研究和阐述。
1.3 研究目的和意义本文旨在通过对Profibus总线电缆安装规范的深入研究，提出更加全面、系统的安装规范，使读者在Profibus总线电缆的敷设、接线和保养等方面能够更加优秀、安全、稳定的使用总线系统。
现场总线技术概述
信息量大、易操作、容错性好等。
组成：由操作站、管理机和外部设备（如打印机）等组 成，相当于车间操作管理级和全厂优化及调度管理级， 实现人机接口。
1.2.1 DCS的结构
3.通信系统部分
连接分散过程控制装置以及集中操作和管理系统等 进行信息交换和数据共享的计算机通信网络，是DCS 控制系统的中枢。
由于嵌入式技术的发展，许多测量变送仪表和执行机构等现场设 备实现了智能化，即内置微处理器，完成诸如线性化、量程转换、 数字滤波甚至回路调节等功能。
因此，对于这些智能现场设备增加一个串行数据接口（如RS232/485）是非常方便的。有了这样的接口， 控制器就可以按其 规定协议，通过串行通信方式（而不是并行I/O方式）完成对现场 设备的监控。
的模拟量接口（4~20mA） 双向通信方式使传输的信息量大大丰富
1.1 自动控制系统的发展及体系结构
(4)现场总线控制系统Fieldbus Control System
操作站
通信接口
现场总线
监控网络
通信接口 现场总线接口
控制回路
1.1 自动控制系统的发展及体系结构
(4)现场总线控制系统Fieldbus Control System
FCS的新特征 FCS用现场总线替代DCS中的I/O总线，并且直接用
于生产现场； FCS用现场总线数字仪表替代DCS中的现场模拟仪表，
实现更复杂的功能。
1.1 自动控制系统的发展及体系结构
传统控制系统的主要缺点
（1）信息集成能力不强 控制器与现场设备之间通过I/O连线连接，传送4~20mA模拟量信 号或24VDC开关量信号，并以此监控现场设备。 控制器获取信息量有限，如设备参数、故障记录等有用数据很难 得到。
CAN总线和PROFIBUS总线
CAN总线和PROFIBUS总线CAN总线和PROFIBUS总线现场总线是应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点通信的系统也称为开放式．全数字化．多点通信的底层控制网络。
①现场总线的定义：现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种“全数字化，双向．多变量，多点多站的通信系统”其本质含义表现在以下六个方面：现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散功能模块和开放式互连网络②现场总线的优点：实现了全数字化通信，不同厂家产品互操作；实现了真正的分布式控制(分散式控制)：可以传送多个过程变量的同时可将仪表标识符和简单诊断信息一并传送，可以产生最先进的现场仪表，多变量变送器；提高了测试精度；增强了系统的自治性。
③几种有影响的现场总线技术Lonworks也叫LON(Locai Operating Network)是一种得到广泛应用的现场总线，由美国Echelon公司推出它采用了ISQ／OSI模型的全部七层通讯协议，采用面的对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设计，在智能建筑中得到广泛的应用；CAN(Control Area Network控制局域网)由德国BOSCH公司推出用于汽车内部测量与执行部门之间的数据通信。
国内在三表系统及楼宇自控系统中得到应用。
PROFIBUS：是德国国家标准DINl9245和欧洲标准EN50170的现场总线标准，DP型用于分散外设间的高速数据传输适合于加工自动化领域的应用。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。
它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有力的技术支持。
CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
较之目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言, 基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性：首先, CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据,且CAN协议废除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。
CAN总线和PROFIBUS总线
CAN总线和PROFIBUS总线现场总线是应用在生产现场与微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点通信的系统也称为开放式．全数字化．多点通信的底层控制网络。
①现场总线的定义： 现场总线是用于现场仪表与控制室之间的一种“全数字化，双向．多变量，多点多站的通信系统”其本质含义表现在以下六个方面：现场通信网络、现场设备互连、互操作性、分散功能模块和开放式互连网络②现场总线的优点： 实现了全数字化通信，不同厂家产品互操作；实现了真正的分布式控制(分散式控制)：可以传送多个过程变量的同时可将仪表标识符和简单诊断信息一并传送，可以产生最先进的现场仪表，多变量变送器；提高了测试精度；增强了系统的自治性。
③几种有影响的现场总线技术Lonworks也叫LON(Locai Operating Network)是一种得到广泛应用的现场总线，由美国Echelon公司推出它采用了ISQ／OSI模型的全部七层通讯协议，采用面的对象的设计方法，通过网络变量把网络通信设计简化为参数设计，在智能建筑中得到广泛的应用；CAN(Control Area Network控制局域网)由德国BOSCH公司推出用于汽车内部测量与执行部门之间的数据通信。
国内在三表系统及楼宇自控系统中得到应用。
PROFIBUS：是德国国家标准DINl9245和欧洲标准EN50170的现场总线标准，DP型用于分散外设间的高速数据传输适合于加工自动化领域的应用。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一,被誉为自动化领域的计算机局域网。
它的出现为分布式控制系统实现各节点之间实时、可靠的数据通信提供了强有 力的技术支持。
CAN(Controller Area Network)属于现场总线的范畴,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。
较 之目前许多RS-485基于R线构建的分布式控制系统而言, 基于CAN总线的分布式控制系统在以下方面具有明显的优越性： 首先, CAN控制器工作于多主方式,网络中的各节点都可根据总线访问优先权(取决于报文标识符)采用无损结构的逐位仲裁的方式竞争向总线发送数据,且CAN协议 废除了站地址编码,而代之以对通信数据进行编码,这可使不同的节点同时接收到相同的数据,这些特点使得CAN总线构成的网络各节点之间的数据通信实时性 强,并且容易构成冗余结构,提高系统的可靠性和系统的灵活性。
Profibus-DP协议规范(草案)
Profibus-DP规范（草案）1范围和目的 (4)1.1目的 (4)1.2范围 (4)1.3术语 (4)1.4概述 (6)2规范性引用文件 (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 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。
现场总线技术及其应用
现场总线技术及其应用 现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字式、双向传输、多分支结构的通信网络，是过程控制技术、自动化仪表技术、计算机网络技术三大技术发展的交汇点，将带来控制系统的一大变革。
1 引言 随着计算机、控制、通信、网络等技术的发展，作为工业控制数字化、智能化与网络化典型代表的现场总线（FieldBus）技术也得到了发展迅速、影响巨大，引起了工程技术界的普遍兴趣与重视，使计算机控制系统逐步从集散控制系统（Distributed Control System dcs）走向以现场总线位基础的分布式现场总线控制系统（Fieldbus Control System,FCS），被誉为工业自动化领域具有革命性的新技术。
现场总线是当今自动化领域技术发展的热点之一。
2 被誉为自动化领域的计算机局域网 2．1 现场总线及其特点 （1）什么是现场总线？ 根据国际电工委员会（IEC）和美国仪表协会(ISA)的定义：现场总线是连接智能现场设备和自动化系统的数字、双向传输、多分支结构的通信网络，它的关键标志是能支持双向多节点、总线式的全数字通讯，具有可靠性高、稳定性好、抗干扰能力强、通信速率快、系统安全、造价低廉、维护成本低等特点。
国际电工协会（IEC）的SP50委员会对现场总线有以下三点要求： （1）同一数据链上过程控制单元（PCU）、plc等与数字1/0设备互连； （2）现场总线控制器可对总线上的多个操作站、传感器及执行机构等进行数据存取； （3）通信媒体安装费用较低。
profibus和以太网通讯
02
以太网通讯介绍
以太网的特点
高速传输
以太网支持高速数据传输，能够满足各种网络应用的 需求。
灵活性
以太网具有很强的灵活性，可以适应不同的网络拓扑 结构和规模。
标准化以太网技ຫໍສະໝຸດ 已经标准化，不同厂商的设备可以相互兼 容。
以太网的应用领域
企业网络
以太网广泛应用于企业网络中，支持办公自 动化、电子邮件、文件传输等应用。
工业自动化
以太网在工业自动化领域也得到了广泛应用，支持 实时数据传输、监控和控制等应用。
智能家居
以太网在智能家居领域也得到了应用，支持 家庭安全、智能照明、智能家电等应用。
以太网的发展历程
起源
01
以太网起源于20世纪70年代，最初是为了连接Xerox公司的计
算机网络而开发的。
发展
02
随着技术的不断发展和改进，以太网逐渐成为了一种广泛应用
以太网通讯的实际应用案例
智能家居网络
以太网通讯在智能家居网络中发挥着核心作用， 实现家庭设备的互联互通和智能化控制。
城市交通监控系统
以太网通讯用于构建城市交通监控系统，实时传 输和处理交通数据，提高交通管理效率。
医疗影像数字化
以太网通讯助力医疗影像数字化，实现医学影像 的快速传输、存储和远程诊断。
profibus和以太网通 讯
目录
• Profibus通讯介绍 • 以太网通讯介绍 • Profibus与以太网通讯的比较 • Profibus和以太网通讯的未来展望 • Profibus和以太网通讯的实际应用案例
01
Profibus通讯介绍
Profibus的特点
1 2 3
开放式通讯协议
Profibus是一种开放式通讯协议，支持多种通讯 速率和传输介质，可与其他厂商的设备进行互操 作。
PROFIBUS现场总线
RS-485总线段的结构
VP（6）
390Ohm
390Ohm
总线终端 电阻开关
220Ohm
220Ohm
390Ohm
……
390Ohm
DGND（5） 站点数 Max：32个
连接PROFIBUS电缆
1. 传输序列 半双工、异步、无间隙同步 NRZ（不归零）编码 1个字符祯 = 1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验
PROFIBUS第1层的另一种类型是通过光纤导体中光的 传输来传送数据。
站与站之间的距离最大到15km。 用玻璃或塑料纤维制成的光纤电缆。 玻璃光纤能处理的连接距离达到15km，而塑料光纤
只能达到80m（最新的塑料光纤能达到900m）。 距离较远或电磁干扰较大时使用。
4.2.3 光纤传输技术（用于DP和FMS） 1.总线导线 塑料纤维光纤，一般在百米以下使用 玻璃纤维光纤，一般在千米以下使用
光纤总线终端） 一个不带集成纤维光缆接头的PROFIBUS站或
一个RS-485段可以通过OBT连接到一个光纤电 路。
4.3 PROFIBUS的总线存取控制机制
PROFIBUS(DP、FMS、PA)均使用一致的总线存取协 议，通过模型的第2层来实现。
数据链路层(Fieldbus Data Link，FDL) ：保证数 据可靠性技术、传输协议和报文处理。
PROFIBUS-PA的数据传输
4.2.2 用于PA的IEC61158-2传输技术 2. 传输电缆 采用屏蔽/非屏蔽双绞线 4种电缆类型 总线长度：200-1900米
3. PA的总线连接
4. 拓扑结构
Profibus-PA的网络拓扑 树型、总线型和混合型
PROFIBUS-DP介绍
2
一、PROFIBUS-DP简介
DP是Decentralized Periphery（分布式外部设备）的缩写。 PROFIBUS-DP（简称为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PLC与现场级分布式I/O设备之间的 快速循环效据交换。DP是PROFIBUS中应用最广的通信方式。
7
三、PROFIBUS-DP设备的分类
PROFIBUS-DP网络的硬件由主站、从站、网 络部件和网络组态与诊断工具组成。网络部 件包括通信电缆、总线连接器、中继器、耦 合器，以及用于连接串行通信、以太网、AS-i、 EIB等网络系统的网络连接器。
PROFIBUS-DP设备分为以下3种不同类型的 站：
16
4.2、PLC的PROFIBUS通信处理器
S7-200的PROFIBUS通信处理器为EM277，在网络中只 能作从站。
S7-300的PROFIBUS通信处理器为CP342-5、CP343-5 和有光纤接口的CP 342-5 FO。
S7-400的PROFIBUS通信处理器为CP443-5基本型、CP 443-5扩展型、IM 467和IM467-FO。CP 443-5支持冗余 的总线拓扑结构。
12
3.3、DP从站
DP从站是PROFIBUS网络上的被动节点，用于输入信息 的采集和输出信息的发送，DP从站只与它的DP主站交 换用户数据，向主站报告本地诊断中断和过程中断。典 型的从站设备是传感器、执行器和测量变送器。在DP通 信过程中，从站是被动的。
非智能型的分布式I/O没有程序存储和程序执行功能，通 信适配器或接口模块用来接收主站的指令，按主站指令 驱动I/O，并将I/O输入及故障诊断等信息返回给主站。
profibus总线的物理层传输方式
profibus总线的物理层传输方式PROFIBUS标准物理层提供了3种传输方式：适合PROFIBUS-DP现场总线的RS-485传输方式、适合PROFIBUS-PA现场总线的本质安全传输方式和光纤传输方式。
对于PROFIBUS-DP，其物理层采用RS-485作为传输方式。
RS-485又被称为H2，是PROFIBUS最常用的一种传输技术，传输介质采用的电缆是屏蔽双绞线。
RS-485传输技术的基本特征有以下几点：传输速率为
/s~12Mbit/s；网络拓扑结构为线性总线，总线两端加有有源终端电阻；每个分段最多可以连接32个从站，若使用中继器则最多可获得127个从站；连接时最好使用9针D型接头。
此外，当系统选用总线拓扑结构时，传输数据的速率最高可达12Mb/s。
当网络范围扩大或接入的设备数大于32个时，可使用中继器将不同的网段连接起来。
如需了解更多关于profibus总线的物理层传输方式的信息，建议查阅相关论坛教学资料或者咨询专业技术人士获取帮助。
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。
现场总线技术-4-Profibus
Pressure
Temperatur e Leve
l
4.2.3 光纤传输技术（用于DP和FMS）
PROFIBUS第1层的另一种类型是通过光纤导体中光的
传输来传送数据。
站与站之间的距离最大到15km。 用玻璃或塑料纤维制成的光纤电缆。 玻璃光纤能处理的连接距离达到15km，而塑料光纤
连接PROFIBUS电缆
1. 传输序列
半双工、异步、无间隙同步 NRZ（不归零）编码 1个字符祯 = 1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验
位、1个停止位
二进制 “1” 对应于RXD/TXD-P线上的正电位，而在
RXD/TXD-N线上为负电位
各报文之间的空闲（idle）状态对应于二进制的
4种电缆类型
总线长度：200-1900米
3. PA的总线连接
4. 拓扑结构 Profibus-PA的网络拓扑
树型、总线型和混合型
4. 拓扑结构
树型结构是典型的现场安装技术，现场分配
器负责连接现场设备与主干总线，所有连接 在现场总线上的设备通过现场分配器进行并 行切换。
4.2.1 用于DP和FMS的RS-485传输技术
4.2.2 用于PA的IEC61158-2传输技术
4.2.3 光纤传输技术
4.2.1 用于DP和FMS的RS-485传输技术
Profibus最常用的传输技术 采用屏蔽双绞电缆连接（符合EIA RS-485标准)
总线段的两端各有一个终端器
现场 设备 I 控制室 现场 多路分配 器 I IEC61158-2 I 现场设备 终端电阻 非本质安全区 本质安全区 PROFIBUS-PA/ 终端电阻 I 现场 设备 I 现场 设备
PROFIBUS基础知识解答
如上文所述，FMS主要用于主站之间的对等通讯，但随着以太网技术的发展，车间管理级的通讯越来越多地将采用100兆的高速工业以太网技术。另外，FMS推荐只用于不同厂家主站之间的通讯。对于同一厂家的控制设备，例如全是西门子设备时，可以采用S7协议或FDL协议，它们可以和DP、FMS协议在同一根电缆上并行。DP主要用于现场级的主从通讯，例如PLC或PC和远程I/O、传动装置、人机界面等之间的通讯。同时，新发布的DPV1补充协议定义了从站之间的直接通讯的功能，这使得PROFIBUS的实时性又得到进一步的提高。PA主要用于主站与仪表、变送器等之间的通讯，具有本质安全特征。通常DP与PA结合使用，DP作为高速的骨干网络，PA置于防爆区。
3. PROFIBUS可采用哪些网络介质？
PROFIBUS有五种不同的传输技术，并且可以混合使用，构成灵活的网络结构：
用于DP和FMS的RS485传输技术
用于PA的IEC61158-2本质安全传输技术
光纤传输技术（玻璃光纤、PCF光纤或塑料光纤）
红外及无线传输技术
导轨传输技术
采用RS485技术的屏蔽双绞线为PROFIBUS最常用的网络介质。采用玻璃光纤时，网络距离可达100公里以上，并且完全不受EMC的干扰。而红外及无线传输方式很好地解决了旋转设备或移动设备上控制设备的通讯问题，例如饮料罐装机的旋转台、物流系统中巷道的堆垛机。导轨传输技术则大量用于悬挂生产线中。
低压开关设备（FMS）
PA过程自动化现场设备（PA）
数控/机器人控制系统（DP）
编码器设备（DP）
传动技术（DP/）
10.怎样连接屏蔽电缆的屏蔽层？
建议在屏蔽电缆的两端同时将屏蔽层良好接地（PE保护地）以获得最佳的电磁兼容性。如果不同设备之间存在5VDC以上的电势差时，则建议将总线电缆屏蔽层单端接地。当然最好的方法是在车间范围内建立良好的等电位汇线系统，最大程度上降低EMC或电势差带来的影响。
profi bus
PROFIBUS（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。
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。
（2）PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－DP（Decentralized Periphery）．PROFIBUS－PA（Process Automation ）．PROFIBUS-FMS (Fiel dbus Message Specification )。
主要使用主-从方式，通常周期性地与传动装置进行数据交换。
（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1 0多万成功应用中得以实现。
profibus-pa总线压力(差压)温度变送器技术文本
防护等级：IP67 7. 电 磁 兼 容 性 （ EMC ） 符合中国电磁兼容标准 GB/T 17626.2-1998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 GB/T 17626.3-1998 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 GB/T 17626.4-1998 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群 抗扰度试验 8. 材 料 测量膜盒：316L 不锈钢 隔离膜片：316L O 型圈：丁腈橡胶 接头、过程法兰：316L 不锈钢 螺母及螺栓：碳钢 45 灌充液：硅油 变送器外壳/表盖：具有环氧树脂涂层的铝合金. 9. 操作 自带的就地按钮单元用于外部调节零、满，可设置写保护。就地按扭没有经壳体的物理连 接。带液晶表头后，变送器可用就地按扭组态如下内容：加压/不加压时的零满、阻尼、 零点调整、固定电流（仿真）、故障时输出电流、写保护、线性或平方根、平方根切除点、 显示变量（mA、%或压力）、压力单位等。 远距离通讯的操作支持。 通讯协议： HART 和 PROFIBUS-PA。 二、温度变送器技术参数 1. 输入信号 支持多类型传感器热电阻、热电偶、电阻式传感器和毫伏传感器。 2. HART 变送器（通讯代码：H） 输出信号 4-20mA 叠加 HART 信号 输出信号极限：Imin=3.6mA,Imax=22.8mA 可组态 负载 R<=(Us-10.5V)/Imax 千欧 Imax=20-22.8mA 可组态 Us=电源电压 最大电源电压：45VDC 最小电源电压：10.5VDC 数字通讯最小负载> 250 欧 3. PROFIBUS-PA 现场总线变送器（通讯代码：P） 传输技术：IEC 61158-2 电源：9VDC-32VDC 基本电流：10mA 传输速率：31.25kbit/s 组态: 支持 FDT/DTM 文件 4. 特性：
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。
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第4章(5)
帧结构
1). 令牌报文
数据链路层协议规范
帧格式及相关字段的含义
图例
DA = 目的地址 Destination Address DU = 数据单元 Data Unit DSAP = 目的服务存取点 Destination Service Access Point ED = 结束分界符 End Delimiter FC = 功能码 Function Code FCS = 帧检查顺序 Frame Check Sequence LE = 长度 Length LEr = 重复长度 Repeated Length SA = 源地址 Source Address SD2 = 开始分界符 开始分界符2 Start Delimiter 2 SD4 = 开始分界符 开始分界符4 Start Delimiter 4 SSAP = 源服务存取点 Source Service Access Point
站延迟时间(Station Delay Time)TSDX 准备时间(Ready Time)TRDY 安全余量(Safety Margin) TSM TSDI TSDR
空闲时间(Idle Time)TID
传输延迟时间(Transmission Delay Time)TTD
时隙时间 Slot Time TSL 超时时间 Time_out TTO GAP刷更新时间 GAP刷更新时间(GAP Update Time)TGUD
管理 缺省 管理连接等 4
现场总线报文规范 FMS
章 第5章 2
4
应用层服务定义
FMS 支持 对
现场总线报文规范 包括 服务模型
虚拟现场总线设备 VFD 管理
象字典 OD 程序调用管理 间的接口 特性
上下关系管理 域管理 事件管理 FMS与LLI FMS的操作 各种表
变量存取
FMS和 FMA7间的接口
第3章(3) 数据链路层服务定义
FMA1/2用户与FMA1/2的接口
第3章(4) 数据链路层服务定义
FMA1/2用户与FMA1/2的接口
服务概述 交互作用概述 服务和交互作用详细规范 FMS1/2复位 FMS1/2读值 FMS1/2标识 FMS1/2活动表 FMS1/2设定值 FMS1/2 事件 FMS1/2 LSAP状态 FMS1/2 SAP激活 FMS1/2 SAP解除激活等
适用的站
主站 主站 主站 主站 主站 主站 主站 主站 主站和从站 主站和从站 主站和从站
原语举例
FDL_DATA_ACK.requcst SSAP DSAP Rem_add L_sdu Serv_class 参数SSAP 源服务存取点 定义本地用户的服务存取点 SSAP的 值不允许是63 全局存取地址 参数DSAP 目的服务存取点 定义远程用户的服务存取点 为提高 效率 在帧中不带LSAP的PROFIBUS站时 两个参 数SSAP和DSAP均设定为NIL 这意味着缺省的LSAP被编址 参数Rem_add 远程地址 定义远程站的FDL地址 Rem_add必须 是一个单独的地址 全局地址是不允许的 参数L_sdu Link_Service_data_unit 包含由FDL控制器传输的用户 数据 L_sdu包含的最小数据单元为1个字节 最长为246个 字节 当使用SSAP DSAP和区域/段地址时 最大允许242个 字节 参数Serv_Class定义数据传输的FDL优先权 允许两种优先权 高优先权 high 时间要求精确的报文 像报警 同步和协调数据 低优先权 low 不紧急的报文 如过程 诊断 程序数据
第8章 1 用户规范
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 应用领域与目的 引用标准和附加引用资料 缩写词 术语 对DP系统的要求 系统特性 概述 同步 组合设备等 通信模型 介质存取与传输协议 直接数据链路映象程序 DDLM 与用户接口间的接口 用户接口与用户之间的接口 编码 直接数据链路映象程序 DDLM 状态机的形式描述 设备的特性 应用特性
管理
章 第6章 3 应用层协议规范
6 低层接口 LLI 概述 LLI的任务 FDL及FMA1/2服务的使用
LLI模型 面向连接的通信关系 无连接的通信关系 LLI PDU LLI的起动 LLI状态机的形式描述
第7章 网络管理
1 2 3 4 范围 引用标准和附加资料 概论 管理 FMA7 FMA7的特性 FMA7的模型 上下关系管理 模型描述 FMA7通信关系表 CRL 对象 服务 FMA7中的上下关系测试 管理连接的状态机等 组态管理 通信关系表 CRL 管理 FDL服务 存取点 PHY/FDL变量 标识 FDL状态等 故障管理 服务的分配 参数表 语法说明 出错报告等
SD: LE: DA: SA: FC: DU: DSAP: SSAP: FCS: ED:
开始定界符 网络数据长度 + DA, SA , FC, DSAP, SSAP,DU 目的地址 源地址 功能码( FC=13 Signals Diagnostic Data) 数据单元 目的服务存取点 源服务存取点 帧检查序列 结束定界符
FDL RSAP激活
第3章(7)
管理
数据链路层服务定义
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读值 PHY设定值 FDL 事件等
PHY与FMA1/2的接口
第4章(1)
1 2 3 范围 引用标准 概论
数据链路层协议规范
4 介质存取方式和传输协议 FDL控制器 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
FMS1/2 RSAP激活
第3章(5)
管理
数据链路层服务定义
FMA 1/2
FDL与FMA1/2的接口
第3章(6)
服务概述 交互作用概述
数据链路层服务定义
FDL与FMA1/2的接口
服务和交互作用详细规范 FDL复位 FDL读值 FDL标识 FDL活动表 FDL设定值 FDL 故障 FDL LSAP状态 FDL SAP激活 FDL SAP解除激活等
• • • • • • • • • • 第1章 总论 第2章 物理层规范和服务定义 第3章 数据链路层服务定义 第4章 数据链路层协议规范 第5章 应用层服务定义 第6章 应用层协议规范 第7章 网络管理 第8章 用户规范 第9章 用于过程自动化的物理层和数据链路层 附录 A B C
第1章 章
总论
章 第5章 1
1 2 3 范围
应用层服务定义
引用标准和附加资料 概论 包括 术语及缩写词 在OSI模型中的结构 FMS通信模型 应用 客户机与服务器间的 通信对象 通信 本地管理 远程 FMS LLI FMA7 过程与通信间的关系 关系 对象的描述模型 管理FMA7 的模型
应用间的通信关系 包括
保护机制等
服务原语
循环地发送和请求数据需回答 CSRD FDL_SEND_UPDATE.request .confirm FDL_CYC_DATA_REPLY.request .confirm FDL_CYC_ENTRY.request .confirm FDL_CYC_DEACT.request .confirm FDL_DATA_REPLY.indication FDL_REPLY_UPDATE.request .confirm
第8章 2 用户规范
7 通信模型
概述 协议结构 通信关系 一对
一 一对多 功能概况 服务执行 主-从 主-主 分层模型
第8章 3 用户规范
7 通信模型
通信模型
第8章 3 用户规范
7 通信模型
一类DP主站的用户接口实现以下主 从功能 一类 主站的用户接口实现以下主-从功能 主站的用户接口实现以下主 读DP从站的诊断信息 循环的用户数据交换 组态检查 提交控制命令等 二类DP主站与 从站间可附加实现以下功能 二类 主站与DP从站间可附加实现以下功能 主站与 读DP从站的组态 读输入/输出值 地址赋值到DP从站等 参数化和
PHY
第0层
物理介质
第3章(1) 数据链路层服务定义
1 2 3 范围 引用标准 概论
4 第二层的接口 5 管理 FMA 1/2
第3章(2) 数据链路层服务定义
FDL用户与FDL的接口
服务概述 交互作用概述 服务和交互作用详细规范 SDA SDN SRD CSRD
服务原语
发送数据需应答 SDA FDL_DATA_ACK.request FDL_DATA_ACK.indication FDL_DATA_ACK.confirm 发送数据无需应答 SDN FDL_DATA.request .indication .confirm
结构参数的 出错类型和类型描述
一致性声明等
章 第6章 1 应用层协议规范
1 2 3 4 范围 引用标准和附加资料 概论 编码 包括 编码规则 标识信息的结构 结构
信息的编码等 5 6
语法描述 低层接口 LLI
章 第6章 2 应用层协议规范
5 语法描述 FMS协议数据单元 虚拟现场总线设备 对象字典 域管理 程序调用管理 变量存取 事件管理 具体编码举例 OD 上下关系管理 PDU VFD 支持
各层概况
1 2 3 4 物理层. 数据链路层 应用层 用户规范
ISO/OSI环境
第2章 1 物理层规范和服务定义
1 2 3 4 范围 引用标准和附加引用资料 概论 类型1 包括 术语 定义 物理介质 类型2 IEC 1158-2 在第九章中 总线连接器 电缆 接地 屏蔽 缩写词 基本特性等 数据传输
PROFIBUS标准 标准
(JB/T 10308.3-2001)
简要说明
一 二
现场总线国际标准的现状 PROFIBUS协议文本的组成部分 协议文本的组成部分