PROFIBUS-DP的通信组成

  PROFIBUS协议主要由PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS组成。

  1. PROFIBUS-DP

  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，特别适合于PLC与现场级分布式L/o 设备之间的通信(见图6-14)。DP是PROFIBUS中应用最广的通信方式。

  PROFIBUS-DP用于连接下列设备PLC、PC和HMI设备分布式现场设备，例如SL MATIC ET 200和变频器等设备。PROFIBUS-DP的响应速度快，所以很适合在制造行业使用。

  作为PLC硬件组态的一部分，分布式I/O(例如ET200)用STEP7来组态。通过供货方提供的GSD文件，可以用STEP7将其他制造商生产的从站设备组态到网络中。

  有的S7-300/400 CPU 配备有集成的 DP 接口，S7-200/300/400也可以通过通信处理器(CP)连接到PROFIBUS-DP。

  2. PROFIBUS-PA

  PA是Process Automation(过程自动化)的缩写。PROFIBUS-PA用于PLC与过程自动化的现场传感器和执行器的低速数据传输(见图6-15)，特别适用于过程工业。

  PROFIBUS-PA功能集成在起动执行器、电磁阀和测量变送器等现场设备中。传输速率为31.25kbit/s，可以采用总线型或树型结构。

  PROFIBUS-PA由于采用了IEC1158-2标准，确保了本质安全和通过屏蔽双绞线电缆进行数据传输和供电，可以用于防爆区域的传感器和执行器与中央控制系统的通信。

  PROFIBUS-PA采用PROFIBUS-DP的基本功能来传送测量值和状态。并用扩展的PROFIBUS-DP功能来制订现场设备的参数和进行设备操作。PROFIBUS-PA行规保证了不同厂商生产的现场设备的互换性和互操作性。PA行规已对所有通用的测量变送器和其他一些设备类型作了具体规定。

  使用DP/PA链接器可以将PROFIBUS-PA设备很方便地集成到PROFIBUS-DP网络中。

  与PROFIBUS-DP设备一样，PROFIBUS-PA设备也是用制造商的GSD文件来描述。

  3. PROFIBUS-FMS

  FMS是Field Message Specification(现场总线报文规范)的缩写，用于系统级和车间级的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。

  现在PROFIBUS-FMS已经基本上被以太网通信取代，实际上很少使用。

  4. PROFIdrive

  PROFIdrive 用于将驱动设备(从简单的变频器到高级的动态伺服控制器)集成到自动控制系统中。PROFIdrive定义了用PROFIBUS访问驱动器数据的设备性能和方法。

  为了完成现代驱动器的各种任务，PROFIdrive定义了6个应用类别

  1)类别1定义了用速度设定值控制的标准驱动器。

  2)类别2定义了具有技术功能的标准驱动器。过程被划分为一些子过程，主站将驱动任务发送给驱动设备，请求在各个驱动器之间直接进行数据交换。

  3)类别3定义了包括位置控制器的定位驱动器。通过PROFIBUS启动和传输定位请求。

  4)类别4和类别5定义了可在多个驱动器之间实现协调运动顺序的中央运动控制。PROFIBUS用于位置闭环控制和同步时钟周期。

  5)类别6包括时钟处理和使用电子轴的分布式自动化，例如通过直接数字交换和同步通信实现“电子齿轮传动”或“电子凸轮”功能。

  PROFIdrive定义了访问驱动器参数和与制造商有关的配置文件的参数的机制。

  5. PROFIsafe

  PROFIsafe用于PROFIBUS和PROFINET面向安全设备的故障安全通信。可以用PROFIsafe很简单地实现安全的分布式解决方案。不需要对故障安全U/O进行额外的布线，在同一条物理总线上传输标准数据和故障安全数据。

  PROFIsafe是一种软件解决方案，在CPU的操作系统中以附加的PROFlsafe层的形式实现故障安全通信。PROFIsafe考虑了数据的延迟、丢失、不正确的时序、地址和数据的损坏，采用了很多措施来保证故障安全数据传输的完整性。

  6. PROFIBUS FDL

  FDL是Fieldbus Data Link(现场总线数据链路)的缩写，通信伙伴可以是S7、S5系列PLC或PC。FDL服务由PROFIBUS协议的第2层提供，允许发送和接收最多240B的数据块。只有CP(通信处理器)才能提供FDL服务。