PROFIBUS现场总线来源

　　Profibus现场总线是联邦德国于九十年代初制定的国家工业现场总线协议标准，代号DIN19245，由十三家工业企业及五家研究所经过两年多的时间完成。1996年经欧洲电工委员会批准被列为欧洲标准EN50170。根据欧洲标准化规则，EN50170于当年自动地在法律上得到欧洲所有国家标准化机构的认可。德国注销了原有的PROFIBUS国家标准DIN19245，以EN50170取而代之。从现在起，欧洲所有公开的招标都是在EN50170的基础上进行的.EN50170在保护投资方面为生产厂家和用户提供了一个最高的标准。PROFIBUS 提供一个从传感器直至管理层的透明网络。正因为如此，PROFIBUS 可以在许多方面——从汽车工业、机器制造业、食品工业、运输业直到环保工程等，获得应用。近年来，PROFIBUS在众多的现场总线中占据首位，并以其约占40%的市场份额居欧洲之冠.作为开放式通信系统工业标准，PROFIBUS现场总线公布了网络各层协议的所有规范。按照这些规范设计设备网络接口，不同的设备可以实现网络互联。这给控制设备的生产厂家、系统设计安装调试单位和用户带来了极大的方便。用户可根据需要选择不同的设备，构成相应的系统，以减少设备的冗余度，降低成本，也为以后系统的扩充提供了方便。　　

　　 Profibus现场总线技术的特点?PROFIBUS为多主多从结构，可方便地构成集中式、集散式和分布式控制系统。网络协议以 ISO/OSI参考模型为基础，对第三层到第六层进行了简化。 　　Profibus协议的第一部分是物理层和链路层协议。物理层采用RS-485标准通信规范，传输介质为双绞线，其技术指标如下： 　　技术标准：EN50170 接口标准：EIA RS－485; 网络插口：SUB－D9芯插头; 波 特 率：9.6K，19.2K，93.75K，187.5K，500K 响应时间：<20ms; 编码方式：IEC规定之ManchesterⅡ标准 ; 拓扑结构：两端带有终端器的总线结构 ;传输距离：波特率9.6K，19.2K，93.75K时 1200m; 波特率187.5K时600m ;波特率500K时200m（可通过中继器增加传输距离） ;站 点 数：主站+从站共126个 电 缆：屏蔽双绞线，截面>0.22mm ，阻抗120W　　　　　 　　 Profibus链路层又称FDL，它采用混合介质存取方式，即主站间按令牌方式，主站和从站间按主从方式工作。令牌是一条特殊的电文，它在主站之间按照地址的升序传递总线控制权（即令牌），得到令牌的主站可在一定的时间内执行本站的工作。这种方式保证了在任一时刻只能有一个站点发送数据，并且任一个主站在一个特定的时间片内都可以得到总线操作权，这就完全避免了冲突。链路层保证损坏或掉电的站点从环中排除，新上电的主站加入令牌环。链路层的另一个主要任务是保证数据的无差错传输，这是通过海明间距＝4、按照国际标准IEC870－5－1制定的特殊的起始和结束界定符、每个字节的奇偶校验和每条电文的CRC循环校验保证的.（可通过中继器增加传输距离） PROFIBUS链路层提供的服务有：SDA （发送数据并要求回答） SDN （发送数据，不要求回答） SRD （发送数据并要求回送数据）CSRD（循环发送数据并要求回送数据） 　　Profibus的最大电文长度为255个字节。电文由标识符、源及目的地址、数据长度、数据、命令字和循环校验码等构成，有效数据最长246字节。 　　Profibus协议的第二部分是应用层协议(FMS)，第三部分为DP协议，它们都使用相同的底层协议，用于不同的应用领域。 　　FMS定义了应用层（第七层）的内容。由于Profibus没有第三层到第六层，所以这几层的必要功能在一个称为“底层接口”（LLI）的模块中完成，由LLI将这些功能映射到FMS中。FMS提供了多种强有力的通信服务，这些服务是著名的MAP协议中MMS服务的一个子集。为使这些功能适应不同应用领域当中真正的实际需要，FMS包括称为“行规”（PROFILE）的特殊定义。行规规定不同制造商制造的、遵从同一行规的PRIFIBUS设备应具有相同的通信功能。行规中除通信参数的选择外，还包括队状态和错误的解释及针对应用的定义等许多信息。

　　目前已经完成的有大楼自动化、驱动器、传感器和执行器、可编程控制器、纺织机器和低压开关设备等行规，这些行规的制定为用户使用提供了极大的方便，也是Profibus得到广泛应用的一个重要原因。 　　Profibus协议的第三部分是PROFIBUS的DP协议，用于传感器和执行器级的高速数据传输。它以PROFIBUS-FDL为基础，根据其所需要达到的目标对通信功能加以扩充。DP的传输速率可达12Mbit/S，一般构成单主站系统，主站、从站间采用循环数据传送方式（CSRD）工作。PROFIBUS-DP广泛地应用在德国西门子公司生产的控制设备当中。DP和FMS可混合工作。 　　Profibus协议的第四部分是PROFIBUS的PA协议,适用于对安全性要求较高的场合，这由PROFIBUS的第四部分描述，PA实现了IEC1158-2规定的通信规程，设备行规定义了设备各自的功能，设备描述语言（DDL）及功能块允许对设备进行完全的内部操作。 　　综上所述，Profibus严格的定义和完善的功能使其成为开放式系统的典范。特别需要指出的是，除了使用专门的ASIC芯片之外，PROFIBUS也可以用通用电子器件实现（如8050，8086，V25等），价格低廉，容易推广。这些特点使得它在短短几年内在化工、冶金、机械加工以及其它自动控制领域得到了迅速普及和应用。

　　Profibus现场总线的应用:据1997年统计，世界上已有约100多万台PROFIBUS仪表在自动化设备中应用，而且每年增长20-30%。目前，世界上约有650家厂商加入了PROFIBUS用户协会并提供上千种PROFIBUS产品。以著名的西门子公司为例，它可提供一百多种PROFIBUS产品并已经把它们应用在中国的许多自动控制系统中.为在中国推广应用PROFIBUS工业现场总线标准，PROFIBUS中国用户协会于1997年7月成立。协会的会员由生产厂商（包括国际PROFIBUS用户协会成员在中国开办的合资或独资企业）、科研单位、学校、厂矿企业及其他用户组成。协会的宗旨是竭城为广大用户服务，通过举办技术讲座及发行不定期内部刊物等手段介绍国际国内PROFIBUS发展及应用的最新动态，宣传和介绍有关生产厂家的最新产品及应用实例，促进用户之间的信息交流。