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PROFIBUS 概述

PROFIBUS網絡通訊的本質是RS485串口通訊，按照不同的行業應用，主要有三種通訊行規DP（Decentralized Peripherals），FMS（Field Message Specification）和PA（Process Automation）行規。

其中DP通訊的方式在OSI參考模型中主要使用第1、2、7層，因此PROFIBUS DP網絡的通訊速度較快，且報文簡單（表1）。

表1  三種PROFIBUS的通訊行規的OSI模型

隨著現場總線的應用領域不斷擴大，PROFIBUS技術也在不斷的發生著變化，例如FMS行規目前已經不再使用，而DP和PA的應用會越來越多，另外類似Motion Control with PROFIBUS 和PROFIsafe 等新的行規也都會隨著應用而逐漸普及。

但無論那種行規，涉及到的硬件和網絡形式基本都是*的（PA除外）。因此這里我們從zui基本的網絡硬件著手，介紹PROFIBUS的網絡連接方式。

2 PROFIBUS網絡硬件

PROFIBUS網絡主要涉及到的硬件包括PROFIBUS接口，通訊介質，PROFIBUS插頭，中繼器，診斷中繼器，OLM以及有源終端電阻等。

2.1 PROFIBUS接口

PROFIBUS接口是RS485串口，一般采用SUB-D female的接口，其管腳定義為

一般CPU或者CP板卡都采用該接口。該接口外部的金屬部分一般連接到CPU或者CP的內部的“PE”。而當CPU安裝在底板上時，其“PE”與底板是連通的，此時如果將安裝底板在電氣柜內做接地處理，則該SUB-D接口的外部金屬部分也是接地的。

2.2 通訊介質

關于通訊介質，在表1的OSI模型中已經規定PROFIBUS網絡支持RS485的電纜和光纖兩種通訊介質。當然，現在也有支持無線通訊的設備，但我們目前面對的主要還是有線介質的用戶。

2.2.1 PROFIBUS 電纜

PROFIBUS（類型1）介質是一根屏蔽雙絞電纜，屏蔽可以提高電磁兼容（EMC）能力。

類型1NRZ位編碼與EIA RS-485信號結合，目的是降低總線耦合器成本，耦合器可以使站與總線之間電氣隔離或非電氣隔離；需要總線終端器，特別在較高數據輸速率（達到1500 k bits/s）時更需要。類型1規范描述平衡的總線輸，符合美國標準EIA RS-485(EIA 電氣工業協會；RS-485 平衡的數字多點系統中使用的收/發器的電特性標準)。在雙絞線兩端的終端器使得類型1的物理層支持高速數據輸。輸速率≤93.75 kbits/s時，zui大電纜長度為1.2km 。對1500 kbits/s的速度，zui大長度減到70/200m(對B/A型電纜)。

PROFIBUS電纜的特性阻抗應在100Ω到220Ω之間，電纜電容（導體間）應該＜60pF/m，導線截面積應≥0.22mm2(24 AWG)。電纜選擇標準參見美國標準EIA RS-485的附錄。

兩類電纜的特性

表2  電纜規格

下面的表指出兩類電纜（A和B）對不同輸速度時的zui大長度

表3  不同輸速度時的電纜長度

標準PROFIBUS電纜為屏蔽雙絞電纜，其中數據線有兩根A-綠色和B-紅色，分別連接DP接口的管腳3（B）和8（A），電纜的外部包裹著編織網和鋁箔兩層屏蔽，zui外面是紫色的外皮（圖1）。

功能模板 
6ES7 350-1AH03-0AE0 FM350-1 計數器功能模塊
6ES7 350-2AH01-0AE0 FM350-2 計數器功能模塊
6ES7 351-1AH01-0AE0 FM351 定位功能模塊
6ES7 352-1AH02-0AE0 FM352 電子凸輪控制器+組態包光盤
6ES7 355-0VH10-0AE0 FM355C 閉環控制模塊
6ES7 355-1VH10-0AE0 FM355S 閉環控制系統
6ES7 355-2CH00-0AE0 FM355-2C 閉環控制模塊
6ES7 355-2SH00-0AE0 FM355-2S 閉環控制模塊
6ES7 338-4BC01-0AB0 SM338位置輸入模塊
6ES7 352-5AH00-0AE0 FM352-5高速布爾處理器