(Translated by https://www.hiragana.jp/)
Profibus - 维基百科，自由的百科全书 跳とべ转到内容ないよう

Profibus

本页使用了标题或全文手工转换
维基百科ひゃっか，自由じゆう的てき百科ひゃっか全ぜん书
PROFIBUS
通つう讯协定てい资料
网路种类设备网路、程ほど序じょ控ひかえ制せい
物理ぶつり介かい质双そう绞线、光ひかり纤
网路拓つぶせ扑汇流排はい（Bus）
设备定じょう址し方式ほうしき指ゆび拨开关或ある使用しよう硬かた体たい/软体
管理かんり机つくえ构PROFIBUS & PROFINET International (PI)
网站www.profibus.com
PROFIBUS的てき接せっ头

PROFIBUS是ぜ一いち个用在ざい自じ动化技わざ术的てき现场总线标准，在ざい1987年ねん由ゆかり德とく国こく西にし门子公司こうし等とう十じゅう四家公司及五个研究机构所推动[1]，PROFIBUS是ぜ程ほど序じょ总线网路（PROcess FIeld BUS）的てき简称[2]。PROFIBUS和わ用よう在ざい工こう业乙太ふとし网路的てきPROFINET是ぜ二种不同的通讯协定。

起源きげん[编辑]

PROFIBUS的てき历史可か追おい溯さかのぼ到いた1987年ねん联邦德とく国こく开始的てき一いち个合作がっさく计划，此计划有十じゅう四家公司及五个研究机构参与，目もく标是要よう推动一种串列现场总线，可か满足现场设备介かい面めん的てき基本きほん需求。为了这个目的もくてき，参与さんよ的てき成なり员同意どうい支持しじ有ゆう关工厂生产及程ほど序じょ自じ动化的てき共通きょうつう技わざ术研究けんきゅう[1]。

PROFIBUS中ちゅう最早もはや提出ていしゅつ的てき是ぜPROFIBUS FMS（FMS代表だいひょうField bus Message Specification）[3]，是ぜ一个复杂的通讯协定，为要求ようきゅう严苛的てき通どおり信任しんにん务所设计，适用在ざい车间级通用つうよう性せい通どおり信任しんにん务[4]。后きさき来き在ざい1993年ねん提出ていしゅつ了りょう架か构较简单，速度そくど也提升ます许多的てきPROFIBUS DP（DP代表だいひょうDecentralized Peripherals）。PROFIBUS FMS是ぜ用よう在ざいPROFIBUS主ぬし站之间的非ひ确定性せい通どおり讯。PROFIBUS DP主要しゅよう是ぜ用よう在ざいPROFIBUS主ぬし站和其远端はし从站之の间的确定性せい通どおり讯，但ただし仍允许主站及主ぬし站之间的通どおり讯。

目前もくぜん的てきPROFIBUS可分かぶん为二に种，分ふん别是大だい多数たすう人じん使用しよう的てきPROFIBUS DP和わ用よう在ざい过程控ひかえ制せい的てきPROFIBUS PA：

  • PROFIBUS DP（分散ぶんさん式しき周しゅう边，Decentralized Peripherals）用よう在ざい工こう厂自动化的てき应用中ちゅう，可か以由中央ちゅうおう控ひかえ制せい器き控ひかえ制せい许多的てき感かん测器及致动器，也可以利用りよう标准或ある选用的てき诊断机つくえ能のう得知とくち各かく模も组的状じょう态。
  • PROFIBUS PA（过程自じ动化，Process Automation）应用在ざい过程自じ动化系けい统中，由ゆかり过程控ひかえ制せい系けい统监控ひかえ量りょう测设备控制せい，是ぜ本ほん质安全あんぜん的まと通どおり讯协定じょう[2]，可か适用于防爆ばく区域くいき（工こう业防爆ばく危险区分くぶん类中的てきEx-zone 0及Ex-zone 1）。其物理ぶつり层（缆线）符合ふごうIEC 61158-2，允まこと许由通どおり讯缆线提供ていきょう电源给现场设备，即そく使つかい在ざい有ゆう故障こしょう时也可か限げん制せい电流量りょう，避免制せい造づくり可能かのう导致爆ばく炸的情じょう形がた。因よし为使用しよう网路供きょう电，一いち个PROFIBUS PA网路所しょ能のう连接的てき设备数量すうりょう也就受到限げん制せい。PROFIBUS PA的てき通どおり讯速率りつ为31.25 kbit/s。PROFIBUS PA使用しよう的てき通どおり讯协定てい和わPROFIBUS DP相あい同どう，只ただ要よう有ゆう转换装置そうち就可以和PROFIBUS DP网路连接，由よし速そく率りつ较快的てきPROFIBUS DP作さく为网路ろ主おも干ひ，将はた信号しんごう慱递给控制せい器き。在ざい一いち些需要じゅよう同どう时处理り自じ动化及程序じょ控ひかえ制せい的てき应用中ちゅう就可以同时使用しようPROFIBUS DP及PROFIBUS PA。

2009年ねん底そこ时PROFIBUS网路上じょう的てき设备已やめ经有三さん千せん万まん个，其中五百万个设备是用在程序控制。

技わざ术[编辑]

PROFIBUS通どおり讯协定じょう（OSI模型もけい）

OSI模型もけい PROFIBUS
7 应用层 DPV0 DPV1 DPV2 网路管理かんり
6 表示ひょうじ层 --
5 会かい谈层
4 传播层
3 网路层
2 资料链结层 FDL
1 物理ぶつり层 EIA-485 光ひかり纤 MBP*


备注：*MBP为曼彻斯特とく总线电力传输（Manchester Bus Powered）的てき缩写。

应用层[编辑]

为了有效ゆうこう利用りようPROFIBUS DP的てき机つくえ能のう，PROFIBUS DP定てい义了几种不同ふどう的てき服ふく务等级：

  • DP-V0：循环式しき的てき资料交换，诊断机つくえ能のう。
  • DP-V1：循环式しき及非循环式しき的てき资料交换，警告けいこく处理。
  • DP-V2：时钟同どう步数ほすう据すえ（英えい语：isochronous）模も式しき，从机和わ从机之の间的资料广播。

资料链结层[编辑]

资料链结层FDL（总线资料链结层）混合こんごう了りょう一般いっぱん主ぬし站（master）－从站（slave）之の间的通どおり讯及令れい牌ぱい传递的てき讯息。在ざいPROFIBUS网路中ちゅう，控ひかえ制せい器き或ある控ひかえ制せい系けい统为主ぬし站，感かん测器及致动器为从站。

传送的てき讯息不ふ止とめ一いち种，依よ其起始はじめ字じ元もと（start delimiter, SD）可か以识别是哪一种讯息いき： [2]

无资料りょう：SD1 = 0x10

SD1 DA SA FC FCS ED

变动长度资料：SD2 = 0x68

SD2 LE LEr SD2 DA SA FC DSAP SSAP PDU FCS ED

固定こてい长度资料：SD3 = 0xA2

SD3 DA SA FC PDU FCS ED

令れい牌ぱい（Token）：SD4 = 0xDC

SD4 DA SA ED

简单的てき收おさむ到いた告知こくち（acknowledgement）：SC = 0xE5

SC

SD:起おこり始はじめ字じ元もと

LE:协定资料单位（protocol data unit, PDU）及DA、SA、FC、DSAP及SSAP所有しょゆう资料的てき长度

LEr:重じゅう复LE的てき内容ないよう（因いんPROFIBUS的てき汉明距离HD=4，不在ふざいFCS检查码范围内的てき资料需重复一いち次じ，因いん此需重じゅう复LE内容ないよう）

FC:功こう能のう码

DA：目的もくてき设备位い址し

SA：来らい源みなもと设备位い址し

DSAP：目的もくてき设备的てき服ふく务点（英えい语：Service Access Point）（SAP）

SSAP：来らい源みなもと设备的てき服ふく务点

SAP（十じゅう进位） 服ふく务
预设值0 循环资料交换（Write_Read_Data）
54 主しゅ站至主ぬし站服务点（M-M Communication）
55 更改こうかい从站位い址し（Set_Slave_Add）
56 读取输入（Rd_Inp）
57 读取输出（Rd_Outp）
58 给DP从站的てき控ひかえ制せい命令めいれい（Global_Control）
59 读取组态（Configuration）资料（Get_Cfg）
60 读取诊断资料（Slave_Diagnosis）
61 写うつし入にゅう参さん数すう设定资料（Set_Prm）
62 检查组态资料（Chk_Cfg）

除じょ了りょうSAP55之の外的がいてき其他服ふく务点都と是ぜ必备的てき，若わか设备中ちゅう没ぼつ有ゆう非ひ挥发性せい记忆体たい，可か以不支援しえん更改こうかい从站位い址し的てきSAP55服ふく务。

PDU: 协议数すう据すえ单元（Protocol Data Unit）

FCS:框かまち架か检查码，是ぜ直接ちょくせつ将はた讯息中ちゅう的てき位い元もと组相加か而得，包括ほうかつPDU、DA、SA、FC、DSAP及SSAP，不ふ考こう虑溢位い。

ED:结束字じ元もと，为0x16

传送位い元もと组时使用しよう非ひ同どう步ふ的てき传送模も式しき，奇偶きぐう校こう验位为偶校こう验位，启始位い元もと及停止ていし位い元もと均ひとし为1个。当とう传送资料时在位ざいい元もと组的停止ていし位い元もと跟下一位元组的启始位元之间不能有停顿。主しゅ站在检测网路上じょう至いたり少しょう33位い元もと没ぼつ有ゆう资料（为逻辑状态1）时，会かい送出そうしゅつ一いち笔新的てき讯息。

位くらい元もと传输层[编辑]

位くらい元もと传输层有三种不同的传输方式：

  • 若わか依よ据すえEIA-485规范（旧称きゅうしょう“RS-485”或ある“RS485”）的てき电气传输方式ほうしき[5]，会かい使用しよう阻抗150欧おう姆的てき双そう绞线，位い元もと速そく率りつ范围可か以从9.6 kbit/s到いた12 Mbit/s。两台中ちゅう继器之これ间的网路线长也有やゆう限げん制せい，随ずい位い元もと速そく率りつ的てき不同ふどう，上限じょうげん从100公おおやけ尺じゃく到いた1200公おおやけ尺じゃく。这种传输方式ほうしき主要しゅよう配合はいごうPROFIBUS DP使用しよう。
  • 若わか使用しよう光ひかり纤做为介かい质传输，可か以使用しよう星ほし型がた、汇流排はい（bus）或ある是ぜ环型的てき网路拓つぶせ扑，两台中ちゅう继器之これ间的网路线长也可以到15公里くり，也可以使用しよう环型网路拓つぶせ扑以冗馀的てき方式ほうしき使用しよう网路，即そく使つかい网路中有ちゅうう一いち点てん损坏，仍然可か以正常せいじょう的てき运作。
  • 若わか使用しよう“曼彻斯特总线电力传输”（Manchester Bus Powered，MBP）的てき传输方式ほうしき，网路上じょう不ふ但ただし有ゆう讯号，也可提供ていきょう设备电源。因よし为这种传输方式しき可か以减少しょう设备消耗しょうもう的てき功こう率りつ，因いん此可以在防ぼう爆ばく需求的てき场合下か使用しよう。其汇流りゅう排はい拓ひらけ扑最长可以到1900公おおやけ尺じゃく，而且允まこと许有60公おおやけ尺じゃく的てき网路枝えだ连接到いた设备，其位元もと固定こてい为31.25kbit/s，此传输方式しき特とく别为用よう在ざい程ほど序じょ控ひかえ制せい的てきPROFIBUS PA所しょ设计。

许多厂商的てき产品可か以在移うつり动设备或是ぜ无线资料传输的てき场合使用しようPROFIBUS，不ふ过这些产品ひん还没有ゆう对应的てき技わざ术标准じゅん。

应用行ぎょう规[编辑]

应用行ぎょう规（profile）是ぜPROFIBUS为了特殊とくしゅ的てき应用或ある设备，所しょ事こと先さき定てい义的组态，其中包括ほうかつ特殊とくしゅ的てき功こう能のう及特征せい。[6]应用行ぎょう规是由よしPROFIBUS国こく际组织（PROFIBUS international,PI）的てき各かく工作こうさく小しょう组所订定，由ゆかりPROFIBUS国こく际组织所发布。应用行ぎょう规让使用しよう者しゃ可か以确定てい不同ふどう厂商提供ていきょう的てき类似设备可か以有一致いっち的てき机つくえ能のう，对产品ひん的てき开放性せい、互操作性そうさせいわる及互换性都と很重要じゅうよう。使用しよう者しゃ的てき选择空そら间变大だい，也驱使し设备厂商提ひさげ升ます产品性能せいのう及减低てい成本なりもと。

目前もくぜん已やめ有ゆう许多PROFIBUS的てき应用行ぎょう规，例れい如针对编码器、量りょう测设备、智慧ちえ型がた泵、机つくえ器き人じん及数控ひかえ工具こうぐ机つくえ等とう应用行ぎょう规。也有やゆう针对特殊とくしゅ应用的てき应用行ぎょう规，如针对HART、无线PROFIBUS及在程ほど序じょ自じ动化设备中ちゅう使用しようPROFIBUS PA的てき应用行ぎょう规。其他的てき应用行ぎょう规包括ほうかつ运动控ひかえ制せい的てきPROFIdrive及功こう能のう安全あんぜん（Functional Safety）的てきPROFIsafe。

标准[编辑]

PROFIBUS在ざい1991/1993年ねん成なり为德国こく工こう业标准じゅんDIN 19245，在ざい1996年ねん成なり为欧洲しゅう标准EN 50170 V.2，在ざい1996年ねん成なり为现场总线国际标准じゅんIEC 61158/IEC 61784的てき组成部ぶ份（TYPE 3）。在ざい2006年ねんPROFIBUS也成为中华人民じんみん共和きょうわ国こく的てき机つくえ械工业GB/T20540-2006。 [2]

组织[编辑]

PROFIBUS用よう户组织（PROFIBUS Nutzerorganisation e.V，简称PNO）在ざい1989年ねん成立せいりつ。这个组织主要しゅよう是ぜ由よし欧おう洲しゅう的てきPROFIBUS制せい造づくり商しょう及用户所组成。在ざい1992年ねん成立せいりつ了りょう第だい一个地区性用户组织（PROFIBUS Schweiz in Switzerland），后きさき来らい也各地区ちく的てき地区ちく性せい用よう户组织（RPAs）也相继成立せいりつ。

在ざい1995年ねん所有しょゆう的てき地区ちく性せい用よう户组织整合成ごうせい一个国际性的伞状组织PROFIBUS & PROFINET国こく际协会かい（PROFIBUS & PROFINET International, PI）。至いたり2010年ねん为止，PROFIBUS在ざい全ぜん世界せかい有ゆう25个地区ちく性せい用よう户组织（包括ほうかつPNO），超ちょう过1400个成员[7]，包括ほうかつ许多重要じゅうよう的てき自じ动化设备服ふく务的厂商及许多た终端客きゃく户。

参考さんこう资料[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 PROFIBUS 20年ねん回かい顾：从科研けん项目到いた世界せかい市し场的主ぬし导者. 控ひかえ制せい工程こうてい网. 2009-08-03 [2010-12-14]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-09-14）. 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 李り正ただし军. 《現場げんば總そう線せん及其應用おうよう技術ぎじゅつ》. 机つくえ械工业出版しゅっぱん社しゃ. 2005: p301–326. ISBN 7-111-15510-6. 
  3. ^ PROFIBUS标准. 中国ちゅうごく工こう控ひかえ网. [2010-12-14]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2012-04-14）. 
  4. ^ 陈景文ぶん. PROFIBUS总线通信つうしん协议在ざい造みやつこ纸中的てき应用. 自じ动化在ざい线. 2007-03-24 [2010-12-14]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2011-11-01）. 
  5. ^ PROFIBUS工業こうぎょう網もう路ろ介かい紹. EE Times电子工程こうてい专辑. UBM Asia 香港ほんこん商しょう亚洲博はく闻有限げん公司こうし台湾たいわん分ぶん公司こうし. 2007-12-29 [2016-03-14]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2009-07-17）. 
  6. ^ Manfred Popp. 《The New Rapid Way to PROFIBUS-DP》. PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. 2003: p139. 
  7. ^ A COMMUNITY OF 1400. PROFIBUS & PROFINET international. [2010-12-13]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2010-12-13）. 

参照さんしょう[编辑]

外部がいぶ链接[编辑]

程ほど序じょ自じ动化
工こう业控制せい系けい统
智能ちのう建けん筑
电力系けい统（英えい语：Power-system automation）
自じ动抄表ひょう
车用网路（英えい语：Vehicle bus）
取と自じ“https://zh.wikipedia.org/w/index.php?title=Profibus&oldid=75013095”