Profibus现场总线技术是随全数字信号系统的发展而产生的.docVIP

Profibus现场总线技术是随全数字信号系统的发展而产生的，?由德国组织开发的工?业现场总线协议标准——PROFIBUS现场总线标准(DINl9254)。是近年来国际上最为流行?的现场总线，也是目前数据传输率最快的一种现场总线(传输率可达12M波特)，因此在很多领域内有广泛地应用c根据Venture?Developmen?Corp．（VDC)的报告，PROFIBUS所占的市场份额最大，也是发展最快的现场总线： 　　Profibus的网络协议是以1SO颁布的OSI标准七层参考模型为基础的，只是对第三?层到第六层进行简化，因此可以说它的标准适应性强c此外它的三种模块(FMS、DP和PA)又可以适应不同的应用对象和通信速率方面白勺要求，开放性也好。 　　Profibus现场总线基于令睥协议加主从总线的介质存取方式，主站以主从方式与从?站通讯，各主站之间由令牌协议决定总线控制权。站点数可达127个。PROFIBUS现场总线技术 　　冯地斌　吴　波 （重庆川仪总厂有限公司　重庆北碚，400700）　 　　摘　要：PROFIBUS是一种国际化的、开放的、不依赖于设备生产厂商的现场总线标准。它广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力等领域自动化。本文主要就PROFIBUS的国内外发展动态、技术特性及应用前景进行了讨论。??? 关键词：现场总线　动态　应用前景 0　前　言 　　PROFIBUS是由13家工业企业和5家科研机构在德国联邦研技部的资助下，于1987年开始联合开发的生产过程现场总线（Process FieldBus）标准规范。自1987年起，PROFIBUS被批准为德国标准DIN19245。其后，一些自愿在其产品中使用该标准规范的企业于1989年12月联合成立了PROFIBUS用户组织（简称PNO）。PNO不断推进现场总线的标准化工作，以适应工业自动化应用市场的需求。到1996年6月30日，PROFIBUS被批准为欧洲现场总线标准的组成部分之一，即EN50170V．2，从此EN50170V．2取代了DIN19245。　　经过多年实际应用的考验，PROFIBUS标准技术和产品在世界范围内得到了广泛的推广和应用，并于1995年建立PROFIBUS国际组织（简称PI）。在PI下，到目前为止已在20个国家和地区成立了地区性的PROFIBUS用户组织，会员已超过650家，发展成为现场总线领域内全球最大的联合组织。中国的PROFIBUS用户组织（简称CPO）于1997年7月在北京成立，挂在中国机电一体化技术应用协会。1　PROFIBUS适用范围　　PROFIBUS是一种国际化的、开放的、不依赖于设备生产厂商的现场总线标准。它广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力等其它领域自动化。PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－DP（Decentralized Periphery）、PROFIBUS－PA（Process Automation）、PROFIBUS－FMS（FieldbusMessage specification），适用于工厂内车间级和现场级的设备间数字化的数据交换和通信，以实现工厂现场底层到车间级分散式数字控制和现场通信网络化，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（图1）。　　到目前为止，符合PROFIBUS标准的产品已超过1，500多种，它们分别来自250多家不同生产厂商。在世界范围内，已安装运行的PROFIBUS设备超过2，000，000个。由于符合PROFIBUS标准的设备具有互操作性和互换性，最终用户不仅可以按各自的设计要求不再依赖个别生产厂商而从广泛的产品系列中选择最佳和最经济的产品构成自己的现场总线应用系统，而且还可以节省硬件、工程和安装等成本约40％。 2　PROFIBUS协议结构　　PROFIBUS协议以国际标准ISO7498开放系统互联网络OSI（Open SystemIntercomection）参考模型为基础，采用了该模型七层中的第一层（物理层）、第二层（数据链路层）和第七层（应用层），增加了用户接口层。PROFIBUS－DP／－PA／－FMS均使用了第一层、第二层和用户接口层，FMS还使用了第七层，而DP／PA未使用第七层（图2）。 2．1　第一层：定义物理的传输技术　　现场总线系统的应用在较大程度上取决于选择哪种传输技术，既要考虑简便和经济的因素，在流程自动化的应用场合，数据和电源还必须在同一根电缆上传送，以达到本质安全的要求等。因此，单一的传输技术不可能满足所有要求。为此，PROFIBUS提供可选的三种传输技术：　　RS－485：用于DP／FMS，波特率从9．6kbit／s到12Mbit／s。传输距