PROFIBUS协议简介2010年11月5日1概述11PROFIBUS的发展.DOC

PROFIBUS协议简介 2010年11月5日 1、概述 1 1.1、PROFIBUS的发展 1 1.2、PROFIBUS与PI组织 1 1.3、PROFIBUS的特点 2 2、PROFIBUS协议简介 3 2.1、PROFIBUS分类 3 2.1.1、PROFIBUS-DP 3 2.2.2、PROFIBUS-PA 6 2.2.3、PROFIBUS-FMS 7 2.2、PROFIBUS帧结构 7 2.2.1、帧字符（UART字符） 8 2.2.2、无数据字段的固定长度的帧 8 2.2.3、有数据字段的固定长度的帧 9 2.2.4、有可变数据字段长度的帧 9 2.2.5、令牌帧 10 2.3、帧内数据详细分析 11 2.3.1、可变数据帧长度计算 11 2.3.2、帧地址 11 2.3.3、控制位（FC） 12 2.3.4、校验位（FCS） 14 3、PROFIBUS应用 15 3.1、PROFIBUS专用芯片（国外垄断） 15 3.2、国内从事PROFIBUS开发的公司 15 3.2.1、北京鼎实创新科技有限公司 15 3.2.2、西门子（中国）有限公司 16 3.2.3、安徽皖科电子工程有限公司 16 3.3、PROFIBUS应用实例 17 3.3.1、基于SPC3和AT89C52的PROFIBUS从站设计 17 3.3.2、FPGA和ARM的PROFIBUS -DP主站通信平台设计 17 4、附录 19 4.1、子目录资料说明 19 4.2、PROFIBUS的相关网站 19 1、概述 随着通信技术、计算机网络技术在工业生产过程中的不断推广和应用，工业控制过程对现场信号的采集、传输和数据转换提出了更新更高的要求。由于数字通信技术、网络技术和微处理器技术的迅猛发展，把传统的数字信号和模拟信号混合的系统变成全数字信号系统成为可能，现场总线就是在这种背景下产生的，并成为当前工业过程控制领域的焦点。 1.1、PROFIBUS的发展 PROFIBUS是Process Field Bus 的简称，是1987年德国联邦科技部集中了13家公司的5个研究所的力量，按ISO/OSI参考模型制订的现场总线德国国家标准，并于1991年4月在DIN19245中发表，正式成为德国标准。开始只有PROFIBUS－DP和PROFIBUS－FMS，1994年又推出了PROFIBUS－PA，它引用了IEC标准的物理层（IEC1158－2，1993年通过），从而可以在有爆炸危险的区域内连接本质安全型通过总线馈电的现场仪表，这使PROFIBUS更加完善。其发展历程如下： 1987年由Siemens公司等13家企业和5家研究机构联合开发； 1989年批准为德国工业标准DIN 19245； 1996年批准为欧洲标准EN 50170 V.2 (PROFIBUS-FMS/-DP)； 1998年PROFIBUS-PA批准纳入EN 50170 V.2，并成立PROFIBUS International(PI)； 1999年PROFIBUS成为国际标准IEC 61158的组成部分(Type 3)； 2001年批准成为中国的行业标准JB/T 10308.3-2001； 2003年PROFINET成为国际标准 IEC 61158 的组成部分(Type 10)。 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，是无知识产权保护的标准。因此，世界上任何人都可以获得这个标准并设计各自的软、硬件解决方案。 经过二十多年的发展与不断完善以及推广，PROFIBUS已经成为国际上使用非常广泛的一种现场总线。截至2007年底，全球总共安装了超过2300万个PROFIBUS节点，其中330万个节点用于过程工业领域，其中PROFIBUS PA节点大约有63万个。所有重要的制造商都支持PROFIBUS标准，与此相关的产品和服务有2500多种。PROFIBUS在现场总线技术领域成为国际市场上的领导者。先进的通信技术及丰富完善的应用行规使PROFIBUS成为目前市场上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。 1.2、PROFIBUS与PI组织 PROFIBUS International（PI）成立于1998年，是由1400多家供应商和用户联合创建的，包括世界上最著名的产品和系统供应商。主要负责组织开发现场总线（PROFIBUS）技术、研制现场总线产品、推广现场总线技术和产品的应用、为用户提供技术支持；制定现场总线（PROFIBUS）的标准，并帮助建立该技术产品的测试实验室；同时还参与国际标准的制定工作。由PI组织制定的PROFIBUS、PROFINET和PROFIsafe标准都成为国际标准组织IEC TC65所制定标准的组成部分。 PI是国际上最大的现场总线用户