摘要：主要介紹Profibus現(xiàn)場總線的基本特性和通信協(xié)議,討論了以PC作為ProfibusDP單主站實現(xiàn)的可行性,并給出了C語言實現(xiàn)的程序。關鍵詞：Profibus;單主站;PC機;通信一、Profibus概述Profibus是由SIEMENS公司推出的一種開放式現(xiàn)場總線標準,1989年成為德國標準DIN19245,1996年成為歐洲標準EN50170,1999年12月被接受為國際標準IEC61158的一部分。Profibus是目前歐洲乃至全球應用最廣泛的總線系統(tǒng),他速度快成本低,幾乎所有的PLC產(chǎn)品和極
摘 要：主要介紹Profibus現(xiàn)場總線的基本特性和通信協(xié)議,討論了以PC作為ProfibusDP單主站實現(xiàn)的可行性,并給出了C語言實現(xiàn)的程序。
關鍵詞：Profibus;單主站;PC機;通信
一、Profibus概述
Profibus是由
SIEMENS公司推出的一種開放式現(xiàn)場總線標準,1989年成為德國標準DIN19245,1996年成為歐洲標準EN50170,1999年
12月被接受為國際標準IEC61158的一部分。Profibus是目前歐洲乃至全球應用最廣泛的總線系統(tǒng),他速度快成本低,幾乎所有的
PLC產(chǎn)品和極多的自動化外設產(chǎn)品都提供Profibus接口。
Profibus根據(jù)不同的應用場合提供3個兼容版本：ProfibusDP,Profibus
FMS和ProfibusPA。
ProfibusDP適用于現(xiàn)場級分布式自動化外設之間的高速
數(shù)據(jù)傳輸（DP的含義為分散的外圍設備）。他的體系結構包括ISO/OSI參考模型第1,2層以及用戶接口,傳輸技術使用
RS485（稱為H2）,這種結構能保證通信的實時性和系統(tǒng)實現(xiàn)的低成本。在用戶接口中使用了定義用戶和系統(tǒng)使用的應用功能和描述現(xiàn)場設備行為的行規(guī)。
ProfibusFMS（Fieldbus Message Specification）是現(xiàn)場級和單元級通信的通用解決方案,主要解決單元級主站之間（PLC和PC）的互相通信,因此高級功能比快速性系統(tǒng)反應時間更重要。FMS使用了ISO/OSI參考模型第1,2,7層,第1,2層與ProfibusDP兼容,第7層包括了應用協(xié)議并向用戶提供了廣泛的通信服務功能。
ProfibusPA是在ProfibusDP的基礎上通過優(yōu)化、擴展而來,主要用于化工等對安全性要求高的場合,通信采用擴展的ProfibusDP協(xié)議。傳輸技術改用IEC11582（稱為H1）,可確保本質安全性并使現(xiàn)場設備通過總線供電,通過分段耦合器,能方便地和ProfibusDP,ProfibusFMS相連。
二、Profibus通信協(xié)議
Profibus通信協(xié)議通過ISO/OSI參考模型第2層實現(xiàn),在Profibus中第2層稱為
FDL（Fieldbus Data Link）。
Profibus總線上的設備包括2類：主站和從站。主站在一個限定時間 （令牌持有時間TokenHoldTime） 內對總線有控制權,這時主站可以向從站發(fā)送數(shù)據(jù)或請求從站的數(shù)據(jù)。從站對總線沒有控制權,只是響應一個主站的請求或確認主站發(fā)送的數(shù)據(jù)。因此Profibus通信協(xié)議包括主站之間的令牌傳遞協(xié)議和主、 從站之間的主從協(xié)議。
令牌傳遞協(xié)議確保每個主站有足夠的時間履行他的通信任務,令牌在所有主站中循環(huán)一周的最長時間是一定的。主從協(xié)議保證主站在令牌持有時間內與從站的通信。
三、ProfibusDP單主站系統(tǒng)
ProfibusDP允許構成單主站或多主站系統(tǒng)。多主站配置中,主站與各自從站構成相互獨立的子系統(tǒng),涉及令牌的傳遞。而作為現(xiàn)場級總線系統(tǒng),很多情況下是以PLC作為調節(jié)器和主站構成的單主站系統(tǒng),這個系統(tǒng)如果不是封閉的（不與外界交換數(shù)據(jù)而獨立運行）,有可能通過ProfibusFMS或別的現(xiàn)場總線連接到車間單元級等更大規(guī)模的網(wǎng)絡,除此之外極有可能是PLC通過串行
RS232與上位PC機（監(jiān)控層）通信,如圖1所示。
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