PROFIBUS現場總線及其在開放控制系統中的應用
加入技術交流群
2.2.2PROFIBUS的數據鏈路層
數據鏈路層主要實現介質存取控制MAC和數據通信服務功能。MAC保證令牌的按序傳遞，在任意時刻總線上只有一個節點發送數據，避免信息的碰撞延時。數據通信服務提供點對點，點對多點和廣播通信功能，所有電文海明距離等于4，保證數據的完整性。
2.2.3PROFIBUS的應用層
在DP和PA中沒有應用層，只有復雜場合使用的FMS中有應用層。應用層由低層接口LLI和現場總線信息規范FMS 2部分組成，FMS描述通信對象，提供應用服務；LLI主要實現將FMS的服務映射到數據鏈路層，通信連接的建立、監視和釋放以及數據流控制。
3 PROFIBUS在控制領域的技術優勢
3.1 總線存取協議——實時性
PROFIBUS主站之間采用令牌傳遞方式，主站和從站之間采用主從方式。令牌傳遞程序保證每個主站在確定的時間片內得到總線訪問權限，主站得到令牌以后，根據主從關系表向從站發送和索取數據信息。這種介質存取方式確保控制系統需要的實時性。例如，主頻200 MHz的CPU，300個I/O點的掃描周期小于50 ms。
3.2系統配置靈活
可根據應用對象的控制要求，靈活選擇純主—從系統、純主—主系統或多主多從的混合系統。3種系列的PROFIBUS容易集成在一起，DP和FMS使用了同樣的傳輸技術和總線存取協議，因而這2套系統可在一根雙絞線上同時操作；PA和DP之間使用分段耦合器能方便地集成在一起。
3.3PROFIBUS-PA本質安全特性
PROFIBUS-PA支持總線供電。在一條雙絞線上即可實現數據通信和向現場設備供電。總線的操作電源來自單一供電裝置，不再需要絕緣裝置和隔離裝置，即使在潛在的爆炸區維修、斷開、接通現場設備也不會影響總線上的其它節點。
3.4 PROFIBUS協議硬件實現方便
理論上，PROFIBUS協議可在任何帶有通用異步收發器UART的微處理器上實現。但當傳輸速率高于500 Kbit/s時，最好采用專門的PROFIBUS協議芯片實現，提供PROFIBUS協議芯片的廠家有IAM、Motorola、SIEMENS、Delta、SMAR等。PROFIBUS協議控制器的3種實現形式如圖2所示。
現場總線是低帶寬的底層控制網絡，又稱為Infranet，可與企業內部網Intranet，因特網Internet相連。由PROFIBUS構成的開放控制系統層次結構如圖3所示。
評論