PROFIBUSPROFIBUS根据应用特点分为PROFIBUS—DP，PROFIBUS—FMS，PROFIBUS—PA三个兼容版本，如图所示，特点如下：PROFIBUS—DP：经过优化的高速、廉价的通信连接，专为自动控制系统和设备级分散I／O之间通信设计，使用PROFIBUS—DP模块可取代价格昂贵的24V或0～20mA并行信号线。用于分布式控制系统的高速数据传输。PROFIBUS—FMS：解决车间级通用性通信任务，提供大量的通信服务，完成中等传输速度的循环和非循环通信任务，用于纺织工业、楼宇自动化、电气传动、传感器和执行器、可编程序控制器、低压开关设备等一般自动化控制。PROFIBUS—PA：专为过程自动化设计，标准的本质安全的传输技术，实现了IEC1158—2中规定的通信规程，用于对安全性要求高的场合及由总线供电的站点。PROFIBUS基本特性1.协议结构PROFIBUS—DP使用第1层，第2层和用户接口，第3层到第7层末加以描述，这种流体型结构确保了数据传输的快速和有效，直接数据链路映像(DDLM，Directdatalinkmapper)提供易于进入第2层的用户接口，用户接口规定了用户及系统以及不同设备可以调用的应用功能并详细说明了各种不同PROFIBUS—DP设备的设备行为，还提供了传输用的RS—485传输技术或光纤。PROFIBUS—PA数据传输采用扩展的“PROFIBUS—DP”协议，使用了描述现场设备行为的行规，另外根据IEC1158—2标准，这种传输技术可确保其本质安全性并使现场设备通过总线供电。使用分段式耦合器PROFIBUS—PA设备能很方便地集成到PROFIBUS—DP网络。2.传输技术DP和FMS的RS485传输RS485是PROFIBUS最常用的一种，通常称为H2，采用屏蔽双绞铜线电缆，共用一根导线对。适用于需要高速传输和设施简单而又便宜的各个领域，RS485传输技术的基本特性如表所示。RS485操作容易，总线结构允许增加或减少站点，分步投入不会影响到其他站点的操作。传输速度可选用9．6kbps～12Mbps，一旦设备投入运行，全部设备均需选用同一传输速度。电缆的最大长度取决于传输速度，如表所示。用于PA的IEC118—2传输技术IEC1158—2传输技术能满足化工和石化工业的要求，它可保持其本质安全性并使现场设备通过总线供电，通常称之为H1，用于PROFIBUS—PA。IEC1158—2传输技术原理如下：·每段只有一个电源，供电装置；·站发送信息时不向总线供电；·每站现场设备所消耗的为常量稳态基本电流；·现场设备的作用如无源的电流吸收装置；·主总线两端起无源终端线的作用；·允许使用线形、树型和星型网络；IEC1158—2传输技术特性如表所示：分段式耦合器可以将IEC1158—2传输技术的总线段与RS485传输技术的总线段连接，耦合器可使RS485信号与IEC1158—2信号相适配，它们为现场设备的远程电源供电，供电装置可限制IEC1158—2总线段的电流和电压，其相关参数如表所示。光纤传输技术在电磁干扰很大的环境下应用PROFIBUS系统时，可使用光纤导体以增长高速传输的最大距离。便宜的塑料纤维导体供距离在50m以内时使用，玻璃纤维导体供距离在1km内时使用。许多厂商提供专用的总线插头可将RS485信号转换成光纤信号或光纤信号转换成RS485信号，这样就为在同一系统上使用RS485和光纤传输技术提供了一套开关控制十分方便的方法。3.总线存取协议在复杂的自动化系统(主站)间通信，必须保证在确切限定的时间间隔中，任何一个站点要有足够的时间来完成通信任务；在复杂的程序控制器和简单的I／O设备(从站)间通信，应尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。因此，PROFIBUS总线存取协议包括主站之间的令牌传递方式和主站与从站之间的主从方式，如图所示。令牌传递程序保证了每个主站在一个确切规定的时间框内得到总线存取权(令牌)，令牌是一条特殊的电文，它在所有主站中循环一周的最长时间是事先规定的，PROFIBUS中，令牌只在各主站之间通信时使用。主从方式允许主站在得到总线存取令牌时可与从站通信，每个主站均可向从站发送或索取信息，通过这种方法有可能实现下列系统配置：纯主—从系统；纯主—主系统(带令牌传递)；混合系统。图中的三个主站构成令牌逻辑环，当某主站得到令牌电文后，该主站可在一定的时间内执行主站的工作，在这段时间内，它可依照主—从关系表与所有从站通信，也可依照主—主关系表与所有主站通信。令牌环是所有主站的组织链，按照主站的地址构成逻辑环，在这个环中，令牌在规定的时间内按照地址的升序在各主站中依次传递。在总线系统初建时，主站介质存取控制MAC的任务是制定总线上的站点分配并建立