PROFIBUS接口简介
PROFIBUS 总线详解
PROFIBUS 总线简介及应用PROFIBUS 是一个用在自动化技术的现场总线标准，常用于PLC 与现场设备的数据通信和控制。
目前的PROFIBUS 可分为二种，分别是大多数人使用的PROFIBUS DP 和用在过程控制的PROFIBUS PA。
通信速率在9.6kb/s~12Mb/s。
PROFIBUS PA（过程自动化，Process Automation）应用在过程自动化系统中，由过程控制系统监控量测设备控制，是本质安全的通信协议，可适用于防爆区域（工业防爆危险区分类中的Ex-zone 0 及Ex-zone 1）。
PROFIBUS DP（分布式周边，Decentralized Peripherals）用在工厂自动化的应用中，可以由中央控制器控制许多的传感器及执行器，也可以利用标准或选用的诊断机能得知各模块的状态。
Profibus DP 是工业现场比较常用的总线形式。
Profibus DP 物理接口一般采用RS485形式，通信线缆包括RS485 的A 和B 两根数据线和一个屏蔽线。
因为Profibus DP 的通信速率较高(最高达12Mb/s),所以现场安装中一定要注意加入阻抗匹配，线缆尽量使用带有屏蔽的线缆。
DP 接头如下，红色的拨片就是匹配阻抗的开关，打到ON 及加入匹配电阻。
需要注意的是同一条Profibus 总线上，只能有两个DP 头打开阻抗匹配。
Profibus 由于其较快的通信速度和较强的故障诊断能力，在工业现场中的到非常广泛的应用。
然而在实际应用过程中，Profibus 总线总会出现一些不理想的情况。
如：1）PLC 控制器和其他需要通信的设备相距比较远，profibus 布线会比较长。
较长的电缆布线会使Profibus 信号不稳定，经常出现数据错误，丢包，设备掉线等情况，使整个系统运行很不稳定。
2）一些电磁干扰特别强的现场，采用电缆布线后也会出现Profibus 通信不稳定的情况。
PROFIBUS概述与应用
PROFIBUS概述与应用一、PROFIBUS的概述1 PROFIBUS现场总线技术的产生早在 20 世纪80年代中期，国外就提出了现场总线，但研究工作进展缓慢，且没有国际标准可以遵循。
直到1984 年，美国仪表协会（ISA ）下属的标准与实施组工作中的 ISA/SP50开始制订现场总线的标准。
1985 年国际电工委员会决定由 Proway Working Group负责现场总线体系结构与标准的研究工作。
1986 年德国开始制订过程现场总线（Process Fieldbus ）标准，简称为 PROFIBUS，由此拉开了现场总线标准制订和产品开发的序幕。
PROFIBUS 现场总线技术是德国国家科学技术部审视了数字技术发展的必然趋势以及德国工业经济对自控技术的需要，特别在规范化和开放性方面的要求，把它列为德国的国家科技研究项目，从1987 年开始集中了SIEMENS 等13 家公司和5家研究所的力量，按照ISO （国际标准化组织）OSI （开放系统互连参考模型）参考模型开始研究制订现场总线的德国国家标准。
经过两年多的努力，终于完成了制订工作，并于1989年4 月在DIN19245 中发表，成为德国国家现场总线标准。
同年12月一些自愿地在其产品中采用PROFIBUS标准的企业组成用户组织（PNO ），从而使这项标准得到进一步完善，相应的产品也不断地被开发、推广和应用。
1995 年PROFIBUS国际组织（PI）成立，1996年6月PROFIBUS-FMS和PROFIBUS-DP 被批准为欧洲现场总线标准 EN50170 V.2,1998年PROFIBUS-PA被批准纳入EN50170 V.2,1999年成为国际标准IEC61158的组成部分。
PROFIBUS 现场总线技术是德国国家科学技术部审视了数字技术发展的必然趋势以及德国工业经济对自控技术的需要，特别在规范化和开放性方面的要求，把它列为德国的国家科技研究项目，从 1987 年开始集中了SIEMENS 等13 家公司和5家研究所的力量，按照 ISO （国际标准化组织）OSI （开放系统互连参考模型）参考模型开始研究制订现场总线的德国国家标准。
Profibus和ProfiNET通信上的区别
P r o f i b u s和P r o f i N E T通信上的区别Virtue carries wealth. On the morning of November 2, 2022Profibus/ProfiNET通信上的区别一、PROFINET和PROFIBUS的区别PROFINET和PROFIBUS是PNO组织推出的两种现场总线;两者本身没有可比性,PROFINET基于工业以太网,而PROFIBUS基于RS485串行总线,两者协议上由于介质不同完全不同,没有任何关联;两者相似的地方都具有很好的实时性,原因在于都使用了精简的堆栈结构;基于标准以太网的任何开发都可以直接应用在PROFINET网络中,世界上基于以太网的解决方案的开发者远远多于PROFIBUS开发者,所以,有更多的可用资源去创新技术;对于PROFIBUS,数据传输的带宽最大为12Mbps,对于PROFINET,数据传输的带宽为100Mbps;对于PROFIBUS,数据传输的方式为半双工,对于PROFINET,数据传输的方式为全双工;对于PROFIBUS,一致性数据最大为32bytes,对于PROFINET,一致性数据最大为254bytes;对于PROFIBUS,用户数据的最大为244bytes,对于PROFINET,用户数据的最大为1400bytes;对于PROFIBUS,12Mbps的最大总线长度为100m,对于PROFINET,设备之间的总线长度为100m;对于PROFIBUS,引导轴必须在DP主站中运行,对于PROFINET,引导轴可以运行在任意SIMOTION中;对于PROFIBUS,组态和诊断需要专门的接口模板,例如CP5512,对于PROFINET,可以使用标准的以太网网卡;对于PROFIBUS,如果一个PG接入,可能引起通讯问题,对于PROFINET RT,一个PG接入,可能产生极小的反应,而对于PROFINET IRT,接入不会引起任何问题;对于PROFIBUS,需要特殊的工具进行网络诊断,对于PROFINET,使用IT相关的工具即可;对于PROFIBUS,总线上一般只有一个主站;多主站系统,会导致DP的循环周期过长,对于PROFINET,任意数量的控制器可以在网络中运行;多个控制器不会影响IO的响应时间;对于PROFIBUS,总线上的主要故障来源于总线终端电阻不匹配或者较差的接地,对于PROFINET,不需要总线终端电阻;对于PROFIBUS,使用铜和光纤作为通讯介质,对于PROFINET,无线WLAN可用于额外的介质;对于PROFIBUS,一个接口只能做主站或从站,对于PROFINET,所有数据类型可以并行使用,对于PROFINET,一个接口可以既做控制器又做IO设备;对于PROFIBUS,不能确定设备的网络位置,对于PROFINET,可以通过拓扑信息确定设备的网络位置;二、Profibus的简介一分类PROFIBUS由三个兼容部分组成,即PROFIBUS-DPDecentralized Periphery、PROFIBUS-PAProcess Automation、PROFIBUS-FMSField Bus Message Specification;PROFIBUS-DP：是一种高速低成本通信,用于设备级控制系统与分散式I/O的通信;使用PROFIBUS-DP可取代办24VDC的信号传输;常用于控制器之间,控制器与模块之间的通信;PROFIBUS-PA：可使传感器和处理机构联在一根总线上,可以取代4-20mA的模拟量传输;PROFIBUS-FMS：用于车间级监控网络,是一个令牌结构、实时多主网络;在控制器之间如PLC和PC传输大量的数据,但是通信的实时性要求不高;。
Profibus_DP概述
应用层（第七层）及PROFIBUS行规
ISO/OSI参考模型的应用层提供用户需要的各种通信服务。 FMS使用LLI(Lower Layer Interface)实现连接的建立及监控。 S7是一种优化的协议，可以通过PROFIBUS实现编程监控等功能。 DP行规规定了相关应用的参数和行规的使用，使不同生产商的DP设 备使用相同的标准。 1: NC/RC行规 2: 编码器行规 3：传动行规 4：操作员控制和过程监控行规
11 0 1 0
通过示波器可以监控信号传输的状态
第四页，共47页。
PROFIBUS
数据传输时的信号形状 •如果电缆过长，则信号开始变圆滑
第五页，共47页。
PROFIBUS
PROFIBUS 电器接口需要注意的问题
1:PROFIBUS接头问题
大于1.5M时，避免连接站的电容性负载引起的导线反射，需要使用附加轴 向电感的总线接头。
PROFIBUS物理层支持光纤通信
第二页，共47页。
PROFIBUS总线段
5V
390Ohm
220Oh m
390Oh m
0V
……
5V
总线终端 电阻开关
390Oh m
220Oh m
390Oh m
连PROFIBUS电缆
0V
第三页，共47页。
PROFIBUS
数据传输时的信号形状
B导线
二进制信号
A导线
10
PROFIBUS(RS485)使用的是屏蔽双绞电缆，PROFIBUS的 第一层实现对称的数据传输，一个总线段的导线是屏蔽双 绞电缆，段的两端各有一个终端电阻。
传输速率： 9.6Kbit/sec~12Mbit/sec
关于PROFIBUS 连接器的针脚定义及终端电阻的连接
PROFIBUS 连接器的针脚定义及终端电阻的连接1 PROFIBUS接口ROFIBUS接口是RS485串口，一般采用SUB-D female的接口，其管脚定义为：PROFIBUS总接线口和管脚定义一般CPU或者CP板卡都采用该接口。
该接口外部的金属部分一般连接到CPU或者CP的内部的“PE”。
而当CPU安装在底板上时，其“PE”与底板是连通的，此时如果将安装底板在电气柜内做接地处理，则该SUB-D接口的外部金属部分也是接地的。
2 PROFIBUS接线连接器及DP插头示意图2.1 PROFIBUS插头实际接法PROFIBUS插头用于连接PROFIBUS电缆和PROFIBUS的站点在PROFIBUS插头上，有一个进线孔（In）和一个出线孔（Out），分别连接至前一个站和后一个站。
当各站点通过插头连接以及网线连接到网络上时，根据RS485串口通讯的规范，每个物理网段支持32个物理设备，且在物理网段终端的站点应该设置终端电阻防止浪涌保证通讯质量。
而每个PROFIBUS插头上，都内置了终端电阻，需要是可以接入（On）和切除（Off）。
当终端电阻设置为“On”时，表示一个物理网段的终结，因此连接在出线端口“Out”后面的网段的信号也将被中断。
因此，在每个物理网段两个终端站点上的插头，需要将网线连接在进线口“In”，同时将终端电阻设置为“On”，而位于网段中间的站点，需要依次将网线连接在进线口“In”和出线口“Out”，同时将终端电阻设置为“Off”。
PROFIBUS插头的连接和设置需要注意的是，PROFIBUS插头有一种带编程口（PG口）的，建议至少每个网段的两个终端站点处的插头尽量使用带编程口的（如下图所示），便于系统的诊断和维护。
2.2 PROFIBUS总线连接器的实际图示2.3 终端电阻PROFIBUS电缆的两端应该连接终端电阻。
终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射在通信过程中，有两种原因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。
profibus总线接口
P**58PROFIBUS-FACTORY AUTOMATION11 (4)1.1 ..............................................................................................41.2 ..................................................................................................41.3 Profibus ..........................................................................................51.4 ..................................................................................................52 . (6)2.1...................................................................................62.1.1 ................................................................................................................62.1.2 (6)2.2 .................................................................................72.3 ........................................................................................82.4 ...............................................................................................82.5 ...............................................................83 .................................................................................................103.1 ...........................................................................................103.2 "Encoder Class" - .................................................................113.3 "Encoder Class" - ..............................................................124 Profibus Encoder Classes ...............................................134.1 (13)4.1.1 .................................................................................................................144.1.2 Class2 ...........................................................................................................144.1.3 .................................................................................................................144.1.4 .................................................................................................................144.1.5 ..............................................................................................................154.1.6 (15)4.2 (16)4.2.1 ..............................................................................................................164.2.2 . (16)5Encoder Class (17)5.1 (18)5.1.1 ...........................................................................................185.1.2 ......................................................................................................185.1.3 .........................................................................................................195.1.4 .........................................................................................................205.1.5 .........................................................................................................215.1.6 .................................................................................................................215.1.7 ......................................................................................................235.1.8 .....................................................................................................235.1.9.........................................................................................................245.2 (25)25.3 (26)5.3.1 ...................................................................................................265.3.2 TEACH-IN ......................................................................................................275.3.3 TEACH-IN ......................................................................................................275.3.4 .. (28)6 (29)6.1 .........................................................................................................296.2 (30)6.2.1 ...............................................................................................306.2.2 ................................................................................................................306.2.3 ................................................................................................................306.2.4 .....................................................................................................306.2.5 .............................................................................................................306.2.6 ........................................................................................................................316.2.7 ...............................................................................................316.2.8 ................................................................................................................316.2.9 ................................................................................................................316.2.10 ................................................................................................................316.2.11 .............................................................................................................316.2.12 ..................................................................................................326.2.13 ..............................................................................................326.2.14 ....................................................................................................................326.3 LED ....................................................................................337 ...................................................................................347.1 Gsd ...........................................................................................347.2 ........................................................................................357.3 ...........................................................................................367.4 ..................................................................................................367.5 ............................................................................................398 ...............................................................................................408.1 ...................................................................................................408.2 ...................................................................................................408.3 ...................................................................................................418.4 (42)8.4.1 .....................................................................................428.4.2 .....................................................................................438.4.3 . (44)9 (45)9.1 (45)3Koenigsberger Allee 87D-68307 Mannheim Phone +49 621 776-0Internet Fax +49 621 776-1000E-mail fa-info@Profibus 01/2004 3.0+49 7461-9298-041Profibus-DP Profibus Profibus1.1P**58D-63801 ISO 90011.265,536 1616,384 =14Profibus Profibus51.3ProfibusProfibus EN50170 EN50254 : DP , FMS, PA DP 12 MClass1 Class 2 PROFIBUS 3.062 PROFIBUS PROFIBUS Haid-und-Neu-strasse 776131 karisruhe: +49 721 9658-590 : +49 721 9658-589 : 1.46215 sub-D2.12.1.1Profibus x 10 x 1 1 99 "Set_slave_Add”2.1.2X72.2. Bus Out .⊥ B( ) B, BUS In A( ) A, BUS In -0V +10V ... 30V B( ) B, BUS Out A( ) A, BUS Out -0V +10V (30V)82.3•• 55 mm 50 mm • 5 mm • •• •2.4/2.593"Encoder Class""Encoder Class""Encoder Class""Class 1" "Class 2""Encoder Class""Encoder Class"Profibus "DDLM-Set-Prm"5.3" "-"DDLM-Data-Exchange modus" .3.13.2"Encoder Class" -Class 1 -16 -Class 1 -32 -Class 2 -16-16Class 2 -32-32P+F 2.1 -32/TEACH-IN( 32 )P+F 2.1 -32/TEACH-IN( 32 )P+F 2.2 -32/TEACH-IN( 32 )( 16P+F 2.2 -32/TEACH-IN( 32 )( 16 )3.3"Encoder Class" -→ →Class 1 D020810413Class 1 D120920Class 2 F024011Class 2 F124122P+F 2.1 F124122P+F 2.1 F124122P+F 2.2 F1D0241 208212517P+F 2.2F1D0241 2082124Profibus Encoder Classes"Encoder Class" Class1 Class 2 Profibus Profibus3.0624.11 ... 8Profibus9 0 4.1.1, 13Class 2 1 4.1.2, 142 4.1.3, 143 4.1.4, 1445Class 1 Class 2 6Class 1 Class 2 710 ... 13 / 4.1.5, 1414 ... 17 4.1.6, 1518 (25)26 Class 1 Class 2P+F 2.1 P+F 2.24.1.19 bit 0 (0 ) 4.1.2Class2Class2 Class 1 Class2 9 Bit1 4.1.34.1.4Class2 . 9, bit 00 1Class 1,9, bit 1Class 20 19, bit 30 14.1.54.1.6100 12800, 0 , 128 11799,7.4, 34光10111213 31 ... 2423 ... 1615 ... 87 0231 224223 216215 2827 2014151617 31 ... 2423 ... 1615 ... 87 0231 224223 216215 2827 2016384 16384< x ( )/ 16384 (16384 x ) / =4.2DDLM_Data_Exchange Class2 4.2.132 164.2.20 0EEPROM 40us 31Wordword 1word 0Fuction status bits actual process valueBit 3130292827262524232221201918171615141312111098765432100000000x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x xStatus bitsData bitsBit 313029282726252423222120191817161514131211109876543210Master →Encoder 0000000transfer of desired value ( = Presetvalue)Encoder →Master 0000000new = desired actual process value istransferred Master →Encoder 0000000reset Bit31 - normalmodeEncoder →Master0000000new = desired actual process value istransferred5Encoder ClassP+F 2.1 P+F 2.2 Profibus TEACH-IN1 ... 8Profibus9 0 4.1.1, 13Class 2 1 4.1.2, 142 4.1.3, 143 4.1.4, 1445Class 1 Class 2 6Class 1 Class 2 710 ... 13 / 4.1.5, 1414 ... 17 4.1.6, 1518 (25)265.1.3, 19 12 5.1.4, 203 5.1.5, 2045 5.1.6, 206 5.1.6, 2027 7 5.1.1, 18 27 ... 30 5.1.6, 20 31 ... 34 5.1.6, 20 35 ... 38 5.1.7, 215.14 5.1.1• 26 9 6 • 27 ... 39 26P+F 2.1 P+F 2.2 5.1.2390 1 5.1.8, 2223 4 5.1.9, 22 5 679, bit 6260 126, bit 727 (39)0 15.1.3 4.1.65.1.35.1.2•• •10111213 31 ... 2423 ... 1615 ... 87 0231 224223 216215 2827 207.4, 344.1.65.1.7 12 4096 5.1.426 2 "TEACH-IN" LED5.326, 026, 10010 ( 35 ... 38)126, 20 15.1.5Profibus : 5716"class 1"主 1626, 30 = 571 = 165.1.627 "1""0"" "26 5 626, 5126, 617.4, 3427282930 31 ... 2423 ... 1615 ... 87 0231 224223 216215 2827 2031323334 31 ... 2423 ... 1615 ... 87 0231 224223 216215 2827 205.1.7400 133.333" "12 4096 x 3 = 12,288400 400 12,288 400 4005.1.839 135363738 31 ... 2423 ... 1615 ... 87 0231 224223 216215 2827 207.4, 3439, 10 15.1.9P+F 2.239 4 54 5/ 00/100 10/10 01/ 115.2P+F 2.1 P+F 2.232 257F1 D0→ ++224223 ... 216215 ... 2827 ... 20215 ... 2827 (20)→ ++224223 ... 216215 ... 2827 (20)28 27 26 250 =1 =0 =1 =0 = = =1 = > <0 =1 =5.3"TEACH-IN"LED 26EEPROM EEPROM •• 5.1.4 • •• TEACH-IN •• TEACH-IN •• TEACH-IN • 5.3.128 0: / 1: 28EEPROMStatus bitsData bitsBit 313029282726252423222120191817161514131211109876543210Master →Encoder0001000changeover of direction of rotation via Bit 28Encoder →Master0000/1001rotary encoder acknowledged in Bit 0 and Bit 28 with new direction of rotation0/1Master →Encoder0000000changeover is ended by resetting Bit 28Encoder →Master0000/1x 01output of actual process value with modified direction of rotation5.3.2TEACH-INTEACH-IN5.3.3TEACH-INTEACH-IN 2047TEACH-INStatus bitsData bitsBit 313029282726252423222120191817161514131211109876543210Master →Encoder0100000start of TEACH-IN by setting Bit 30Encoder →Master010x x 01rotary encoder acknowledges start of TEACH-IN by setting Bit 30Master →Encoder0000000reset Bit 30Encoder →Master010x x 01output of uncalculated feedback value (gear factor = 1,Preset not active)1Status bitsData bitsBit 313029282726252423222120191817161514131211109876543210Master →Encoder0010000number of desired steps via measurement path traversed Encoder →Master011x x 01determination of overall resolution for new gear factor (should be noted for later reference)Master →Encoder0000000reset Bit 29Encoder →Master000x x 01output of actual value calculated with the new gear factorTEACH-INTEACH-IN5.1.25.1.34.1.15.3.44.2.2Encoder Class P+F2.1 P+F 2.2Status bits Data bitsBit313029282726252423222120191817161514131211109876543210 Master→1000000transfer of desired value (= Preset value)Encoder1000001new = desired actual process value is transferredEncoder→MasterMaster→0000000reset Bit 31 – normal modeEncoderEncoder0000001new = desired actual process value is transferred→Master66.1"DDLM_Slave_Diag"575.1.5Profibus 1 ... 6 71( ) 112( ) 213( ) 3141Profibus 5, 6171819110111 (141)15 (161)17218, 19220, 21222, 23224, 25226, 27228 (312)32 (352)36 (392)40 (432)44 (472)ASCII 48 (572)6.26.2.176.2.28 40146.2.3Dia其nosti干 O干t兴t 先 干an b兴 us兴平 to qu兴ry op兴ratin其 param兴t兴rs t具at ar兴 s兴t by param兴t兴r assi其nm兴nt.011Class2236.2.4101016.2.511 (14)6.2.615 161 40966.2.720 4105 "1"6.2.824 25242515 ... 87 027 ... 2027 (20)6.2.926 27262715 ... 87 027 ... 2027 (20)6.2.1028 (31)6 0.16.2.1132 (35)6.2.1240 (43)6.2.1344 (47)6.2.1448 (57)6.3LEDLED LED LEDLED9 7LEDLED LED /1234540677CPU315-2DP Profibus7.1 GSDGSD "PFDG5046.gsd""HW config""Install new GSD"("PFDG5746.gsd") Array GSD"Profibus-DP"-"additional field devices"-"Encoders"-"Rotaryencoders"7.2Profibus "Insert"-"Insert object"主 Profibus7.33Profibus "rotary encoder"7.4"DP slave properties""Parameter assignment""Device-specific parameters"P+F 2.2 - STEP 7 32"1""64064"65536 129,600/65536 = 1,977539 → = 1 → 1129,600 - 1 x 65536 = 64,064 → = 64,064 → 64,064129,60000 01 FA 4000011FA 4064, 0647.5STEP 7"SFC 13" Profibus .4088.18.2DIN VDE 0160, III, II 10VDC ... 30VDC 2.5WEMC EN61000-6-4 EN 61000-6-212MBaud; 6MBaud; 3MBaud; 1.5MBaud; 500KBaud; 187.5KBaud; 93.75KBaud; 19.2KMBaud; 9.6MBaud : 8192 / : 65536 / : 4096 : 16,384± 2LSB/ 16 , ± 1LSB/ 13 , ± 0.5LSB/ 12 100KHz > 1056 mm 10 mm 10 mm20 mm: 40 N, : 110 N ≤ 3 Ncm 30 gcm 2>105 h 1000 min -112,000 min -1 (EN60068-2-27)≤ 100 g, 6 ms418.3(EN60068-2-6)≤ 10 g,10 Hz ... 2000 Hz550 g1100 g600 g1200 g-40°C ... 85°C -40°C ... 85°C 98 %( )IP65IP64 IP66428.48.4.1438.4.2448.4.34599.1))PROFIBUSTDOCT-0242_CN 06/2009。
PROFIBUS现场总线
RS-485总线段的结构
VP（6）
390Ohm
390Ohm
总线终端 电阻开关
220Ohm
220Ohm
390Ohm
……
390Ohm
DGND（5） 站点数 Max：32个
连接PROFIBUS电缆
1. 传输序列 半双工、异步、无间隙同步 NRZ（不归零）编码 1个字符祯 = 1个起始位、8个数据位、1个奇偶校验
PROFIBUS第1层的另一种类型是通过光纤导体中光的 传输来传送数据。
站与站之间的距离最大到15km。 用玻璃或塑料纤维制成的光纤电缆。 玻璃光纤能处理的连接距离达到15km，而塑料光纤
只能达到80m（最新的塑料光纤能达到900m）。 距离较远或电磁干扰较大时使用。
4.2.3 光纤传输技术（用于DP和FMS） 1.总线导线 塑料纤维光纤，一般在百米以下使用 玻璃纤维光纤，一般在千米以下使用
光纤总线终端） 一个不带集成纤维光缆接头的PROFIBUS站或
一个RS-485段可以通过OBT连接到一个光纤电 路。
4.3 PROFIBUS的总线存取控制机制
PROFIBUS(DP、FMS、PA)均使用一致的总线存取协 议，通过模型的第2层来实现。
数据链路层(Fieldbus Data Link，FDL) ：保证数 据可靠性技术、传输协议和报文处理。
PROFIBUS-PA的数据传输
4.2.2 用于PA的IEC61158-2传输技术 2. 传输电缆 采用屏蔽/非屏蔽双绞线 4种电缆类型 总线长度：200-1900米
3. PA的总线连接
4. 拓扑结构
Profibus-PA的网络拓扑 树型、总线型和混合型
PROFIBUS-DP介绍
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一、PROFIBUS-DP简介
DP是Decentralized Periphery（分布式外部设备）的缩写。 PROFIBUS-DP（简称为DP)主要用于制造业自动化系统中单元 级和现场级通信。特别适合PLC与现场级分布式I/O设备之间的 快速循环效据交换。DP是PROFIBUS中应用最广的通信方式。
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三、PROFIBUS-DP设备的分类
PROFIBUS-DP网络的硬件由主站、从站、网 络部件和网络组态与诊断工具组成。网络部 件包括通信电缆、总线连接器、中继器、耦 合器，以及用于连接串行通信、以太网、AS-i、 EIB等网络系统的网络连接器。
PROFIBUS-DP设备分为以下3种不同类型的 站：
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4.2、PLC的PROFIBUS通信处理器
S7-200的PROFIBUS通信处理器为EM277，在网络中只 能作从站。
S7-300的PROFIBUS通信处理器为CP342-5、CP343-5 和有光纤接口的CP 342-5 FO。
S7-400的PROFIBUS通信处理器为CP443-5基本型、CP 443-5扩展型、IM 467和IM467-FO。CP 443-5支持冗余 的总线拓扑结构。
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3.3、DP从站
DP从站是PROFIBUS网络上的被动节点，用于输入信息 的采集和输出信息的发送，DP从站只与它的DP主站交 换用户数据，向主站报告本地诊断中断和过程中断。典 型的从站设备是传感器、执行器和测量变送器。在DP通 信过程中，从站是被动的。
非智能型的分布式I/O没有程序存储和程序执行功能，通 信适配器或接口模块用来接收主站的指令，按主站指令 驱动I/O，并将I/O输入及故障诊断等信息返回给主站。
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PROFIBUS接口概述
Profibus是与一个自动化网络连接设备相关的串行通讯标准。
它是一个开放式协议，先为德国标准DIN19245，后又被纳为欧洲标准EN50170第2卷。
Profibus是由西门子公司推出的，在整个欧洲应用广泛。
它有三个不同的通讯协议DP、FMS和PA，该Profibus适用于许多自动化系统的要求。
Profibus DP 用于现场层的高速数据传送、Profibus FMS管理智能设备之间复杂通讯、Profibus PA管理过程自动化任务。
在这里将集中在Profibus DP（分布式外设），Profibus DP是一个标准解决方案，通过一根总线来管理设备，这些设备通常是：I/O模块、传感器/变送器/执行器等低层自动化系统。
PROFIBUS DP特性
网络拓扑：它是一个公共的总线结构（总线两端封闭）能同时链接126个设备。
物理上支持是RS485接口，如果没有试用中继器，网络最多可接32个站。
物理层：除了RS485差分串行传输技术，也能使用光纤链接。
在任何情况下，DP和FMS设备能在一个网络中共同存在。
它们共享同一个物理通讯接口（它们在ISO/OSI堆栈中处于相同层1和层2）。
所建的标准要求非常高的通讯速度，从9.6波特率（最小）到12M波特率（最大）。
网络设备：可把设备分成三种等级：1级DP主站（DPM1）、2级DP主站（DPM2）、从站。
1级DP主站它包括能周期地与分布式外设（直接管理其它网络站点的输入/输出数据，主要指的是从站）交换数据的所有设备。
2级DP主站是组态设备、监视网络状态以及与它相连的设备。
从站是直接与外围进行输入和输出数据交换的设备。
典型的从站设备：数字I/O模块、编码器、驱动器、阀门、各种变送器等。
总线存储模式：一个总线上有单主或多主两种运行方式：一种是各主站间的‘令牌’传递，另一种是主站与从站间的主-从传送即‘轮讯’。
主要功能
Profibus-DP有如下主要功能：在对从站初始化设定之后，每个主站为了达到每个从站最大244字节输入和244字节输出的数据交换而进行组态，有效的数据交换率取决于所选的波特率、网络中站点、指定的总线设置。
由于Profibus-DP 数据交换率最高可达12M波特率，它是通讯速度最快的现场总线之一。
同步：在多站传输中，控制命令由主站发送，它可以同步输入数据给单个从站、组从站或全体从站（锁定模式）。
同步输出数据到从站（同步模式）。
确定和配置安全性参数：在一个预设的时间过后，如果不重置主站和从站之间的通讯系统，将进入安全状态。
诊断功能：每个从站能要求进行参数设置的主站去采集诊断信息。
用这种诊断方式，从站上产生的任何问题很容易在主站直接获得（信息被本地化）。
诊断信息包括244字节，其中前六个字节必须分配给DP从站。
动态从站管理：在网络上可以激活和禁止从站。
此外，通过改变从站地址也可以实现这项功能。
网络简易组态：在网络中每台设备的基本特性都在GSD文件中列出。
这个GSD文件中规定的组态都符合Profibus特性。
为了简化设备组态和设备参数的设置，可以用图解工具来实现，例如西门子COM PROFIBUS软件。
主-从站通讯
前面提及，主-从站间数据的交换依赖与网络的拓扑结构和站点个数。
然而，在数据开始交换之前，必须完成从站参数的设定和组态。
详情如下：参数设置：主站向从站发送指定从站操作的一系列参数。
标准要求7字节，包含从站必不可少的信息。
另外，在现场的数据单元从第8字节开始（数据单元，更多信息参见Profibus DP），通讯信息最大可达244字节。
组态：只有主站完成了从站的参数设定，组态才能开始。
在组态中，主站设定数据的类型和数目，更好的说法是设定了从站的读入和输出信息所交换的字节数。
这个数据在通讯帧的数据单元线里，如果从站接收组态，它就能与主站定时地交换数据。
循环交换：主站规定了数据单元请求数据的信息，从站发送反馈帧里要求的信息。
在循环交换数据期间，从站可以告诉主站一个新的诊断设备，如果主站需要读这个信息，在下一个循环中读入这个信息，代替来自外设的数据。