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时间：2018-07-26

PROFIBUS网络通讯的本质是RS485串口通讯，按照不同的行业应用，主要有三种通讯行规：DP（Decentralized Peripherals），FMS（Field Message Specification）和PA（Process Automation）行规。 其中DP通讯的方式在OSI参考模型中主要使用第1、2、7层，因此PROFIBUS DP网络的通讯速度较快，且报文简单（表1）。 *7层 （应用层） DP设备行规 FMS设备行规 PA设备行规 基本功能 扩展功能 基本功能 扩展功能 DP用户接口 直接数据链路映象程序(DDLM) 应用层接口 （ALI) DP用户接口 直接数据链路映象程序(DDLM) *3～6层 （并没有省略） *2层（数据链路层） 数据链路层 现场总线数据链路（FDL) 数据链路层 现场总线数据链路（FDL) IEC接口 *1层 （物理层） 物理层 （RS485/光纤) 物理层 （RS485/光纤） IEC61158-2 表1 三种PROFIBUS的通讯行规的OSI模型 随着现场总线的应用领域不断扩大，PROFIBUS技术也在不断的发生着变化，例如FMS行规目前已经不再使用，而DP和PA的应用会越来越多，另外类似Motion Control with PROFIBUS 和PROFIsafe 等新的行规也都会随着应用而逐渐普及。 但无论那种行规，涉及到的硬件和网络形式基本都是一致的（PA除外）。因此这里我们从基本的网络硬件着手，介绍PROFIBUS的网络连接方式。 2 PROFIBUS网络硬件 PROFIBUS网络主要涉及到的硬件包括：PROFIBUS接口，通讯介质，PROFIBUS插头，中继器，诊断中继器，OLM以及有源终端电阻等。 2.1 PROFIBUS接口 PROFIBUS接口是RS485串口，一般采用SUB-D female的接口，其管脚定义为： image004.jpg 一般CPU或者CP板卡都采用该接口。该接口外部的金属部分一般连接到CPU或者CP的内部的“PE”。而当CPU安装在底板上时，其“PE”与底板是连通的，此时如果将安装底板在电气柜内做接地处理，则该SUB-D接口的外部金属部分也是接地的。 2.2 通讯介质 关于通讯介质，在表1的OSI模型中已经规定：PROFIBUS网络支持RS485的电缆和光纤两种通讯介质。当然，现在也有支持无线通讯的设备，但我们目前面对的主要还是有线介质的用户。 2.2.1 PROFIBUS 电缆 PROFIBUS（类型1）介质是一根屏蔽双绞电缆，屏蔽可以提高电磁兼容（EMC）能力。 类型1：NRZ位编码与EIA RS-485信号结合，目的是降低总线耦合器成本，耦合器可以使站与总线之间电气隔离或非电气隔离；需要总线终端器，特别在较高数据传输速率（达到1500 k bits/s）时更需要。类型1规范描述平衡的总线传输，符合美国标准EIA RS-485(EIA: 电气工业协会；RS-485: 平衡的数字多点系统中使用的收/发器的电特性标准)。在双绞线两端的终端器使得类型1的物理层支持高速数据传输。传输速率≤93.75 kbits/s时，大电缆长度为1.2km 。对1500 kbits/s的速度，大长度减到70/200m(对B/A型电缆)。 PROFIBUS电缆的特性阻抗应在100Ω到220Ω之间，电缆电容（导体间）应该＜60pF/m，导线截面积应≥0.22mm2(24 AWG)。电缆选择标准参见美国标准EIA RS-485的附录。

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