西门子现场总线PROFIBUS

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    西门子通信网络的中间层为工业现场总线PROFIBUS，它是用于车间级和现场级的国际标准，传输速率最大为12 Mb/s，响应时间的典型值为1 ms，使用屏蔽双绞线电缆(最长9.6 km)或光缆(最长90 km)，最多可接127个从站。
    PROFIBUS是不依赖生产厂家的、开放式的现场总线，各种各样的自动化设备均可通过同样的接口交换信息。PROFIBUS已被纳入现场总线的国际标准IEC61158和EN50170，已有500多家制造厂商提供种类繁多的带有PROFIBUS接口的现场设备，用户可以自由地选择最合适的产品。PROFIBUS在全世界拥有大量的用户，它可用于分布式I/O设备、传动装置、可编程序控制器和基于PC的自动化系统。
    PROFIBUS由三部分组成，即PROFIBUS-FMS(Fieldbus Message Specification，现场总线报文规范)、PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery，分布式外部设备)和PROFIBUS-PA(Process Automation，过程自动化)。
    1) PROFIBUS-FMS
    PROFIBUS-FMS定义了主站与主站之间的通信模型，使用OSI模型的第1、2、7层。应用层（第7层）包括现场总线报文规范FMS和低层接口LLI(Lower Layer Interface)。LLI协调不同的通信关系，提供不依赖于设备的第2层访问接口，提供总线存取控制和保证数据的可靠性。FMS主要用于在不同供应商的自动化系统之间传输数据，处理单元级(plc和PC)的多主站数据通信，为解决复杂的通信任务提供了很大的灵活性。
    2) PROFIBUS-DP
    PROFIBUS-DP用于自动化系统中单元级控制设备与分布式I/O的通信，可以取代4～20 mA模拟信号传输。
    PROFIBUS-DP使用第1、2层和用户接口层，第3～7层未使用，这种精简的结构确保了高速数据传输。直接数据链路映像程序DDLM提供对第2层的访问。用户接口规定了设备的应用功能、PROFIBUS-DP系统和设备的行为特性。PROFIBUS-DP特别适合于PLC与现场级分散的远程I/O设备之间的快速数据交换通信，即插即用，如用于西门子的ET200分布式I/O系统。主站之间的通信为令牌方式，主站与从站之间为主从方式以及这两种方式的组合。使用编程软件STEP7-Micro/Win或SIMATICNET软件，可对网络设备组态或设置参数，可启动或测试网络中的节点。
    3)PROFIBUS-PA
    PROFIBUS-PA用于与过程自动化的现场传感器和执行器进行低速数据传输，响应时间的典型值为200 ms，最大传输距离为1.9 km，使用屏蔽双绞线电缆，由总线提供电源。使用分段式耦合器可以将PROFIBUS-PA设备很方便地集成到PROFIBUS-DP网络中。通过本质安全总线供电，可用于危险区域的现场设备。在危险区域每个DP/PA链路可连接15个现场设备。在非危险区域每个DP/PA链路可连接31个现场设备。
    此外，基于PROFIBUS，还推出了用于运动控制的总线驱动技术PROFI-drive和故障安全特性技术PROFI-safe。