工业4.0总线--Profibus

显示全部楼层 · 2024-1-24 09:20:01

工业4.0总线--Profibus
什么是Profibus？

【PROFIBUS】

PROFIBUS是一个用在自动化技术的现场总线标准，在1987年由德国西门子公司等十四家公司及五个研究*所推动[1]，PROFIBUS是程序总线网络（PROcess FIeld BUS）的简称。PROFIBUS和用在工业以太网的PROFINET是二种不同的通信协议。

PROFIBUS，是一种国际化．开放式．不依赖于设备生产商的现场总线标准。PROFIBUS传送速度可在9.6kbaud~12Mbaud范围内选择且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通电力等其他领域自动化。PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。

★特点

Profibus作为业界应用最广泛的现场总线技术，除具有一般总线的优点外还有自身的特点，具体表现如下：

（1）最大传输信息长度为255B，最大数据长度为244B，典型长度为120B。

（2）网络拓扑为线型、树型或总线型，两端带有有源的总线终端电阻。

（3）传输速率取决于网络拓扑和总线长度，从9.6Kb/s到12Mb/s不等。

（4）站点数取决于信号特性，如对屏蔽双绞线，每段为32个站点（无转发器），最多127个站点带转发器。

（5）传输介质为屏蔽/非屏蔽双绞线或光纤。

（6）当用双绞线时，传输距离最长可达9.6km，用光纤时，最大传输长度为90km。

（7）传输技术为DP和FMS的RS-485传输、PA的IEC1158-2传输和光纤传输。

（8）采用单一的总线方位协议，包括主站之间的令牌传递与从站之间的主从方式。

（9）数据传输服务包括循环和非循环两类。

▲PROFIBUS网络

PROFIBUS PA和Profibus DP

而当前的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：

PROFBUS-DP是一种通讯协议，这种为高速传输用户数据而优化的PROFBUS协议特别适用于可编程控制器与现场级分散的I/O设备之间的通讯。Profibus代表“过程现场总线”DP代表“分布式设备”类似于前面文章说到的IO-Link--https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzAwMDE3MzEwNg==&mid=2247486708&idx=1&sn=61c3b7e9eb6d648dee461dceca211286&chksm=9aedb9a9ad9a30bf3e512dabb490516fb668c06349ae6d68f47ba84b0f786355e8a27a67f353#rd

PROFIBUS DP用于现场层的高速数据传送。主站周期地读取从站的输入信息并周期地向从站发送输出信息。总线循环时间必须要比主站（PLC）程序循环时间短。除周期性用户数据传输外，PROFIBUS DP还提供智能化设备所需的非周期性通信以进行组态．诊断和报警处理。

传输技术：RS－485双绞线．双线电缆或光缆。波特率从9.6K bit/s到12M bit。

PROFIBUS-PA适用于PROFIBUS 的过程自动化。PA将自动化系统和过程控制系统与压力．湿度和液位变送器等现场设备连接起来，PA可用来替代4－20mA的模拟技术。PROFIBUS－PA具有如下特性：

（1）适合过程自动化应用的行规使不同厂家生产的现场设备具有互换性。

（2）增加和去除总线站点，即使在本征安全地区也不会影响到其它站。

（3）在过程自动化的PROFIBUS－PA段与制造业自动化的PROFIBUS－DP总线段之间通过藕合器连接，并使可实现两段间的透明通信。

（4）使用与IEC1158－2技术相同的双绞线完成远程供电和数据传送。

（5）在潜在的爆炸危险区可使用防爆型本征安全或非本征安全。

IO-Link和Profibus DP

IO-Link和Profibus DP虽然都适用于分布式设备的协议，但是他们是两种不同的数字通信协议，它们有一些区别和共同点，如下：
区别:

共同点:
都属于数字通信协议，可以实现高速、可靠的数据传输。
都提供了标准化的接口和协议，使不同类型的设备可以互相通信。
都可以实现自动配置和自动诊断功能，从而简化了设备安装和维护的工作。

▲分布式生态

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