PROFIBUS支持主從模式和多主多從模式。對(duì)于多主站的模式，在主站之間按令牌傳遞決定對(duì)總線的控制權(quán)，取得控制權(quán)的主站可以向從站發(fā)送、獲取信息，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信。

　　 一、PROFIBUS的組成PROFIBUS協(xié)議包括三個(gè)主要部分：PROFIBUS-DP(分布式外部設(shè)備)、PR0FIBUS-PA(過程自動(dòng)化)和PR0FIBUS-FMS(現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范)。

　　 1、PROFIBUS-DP(分布式外部設(shè)備)PROFIBUS-DP是一種高速低成本數(shù)據(jù)傳輸，用于自動(dòng)化系統(tǒng)中單元級(jí)控制設(shè)備與分布式I/O(例如ET 200)的通信。主站之間的通信為令牌方式，主站與從站之間為主從輪詢方式，以及這兩種方式的混合。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中有若干個(gè)被動(dòng)節(jié)點(diǎn)(從站)，而它的邏輯令牌只含有一個(gè)主動(dòng)令牌(主站)，這樣的網(wǎng)絡(luò)為純主一從系統(tǒng)。圖1所示為典型的主從PROFIBUS-DP總線,圖中有一個(gè)站為主站，其他站都是主站的從站。

　　圖1 典型的主從PROFTBUS-DP總線

　　2、PROFIBUS-PA(過程自動(dòng)化)PROFIBUS-PA用于過程自動(dòng)化的現(xiàn)場(chǎng)傳感器和執(zhí)行器的低速數(shù)據(jù)傳輸，使用擴(kuò)展的PROFIBUS-DP協(xié)議。傳輸技術(shù)采用IEC 1158-2標(biāo)準(zhǔn)，可以用于防爆區(qū)域的傳感器和執(zhí)行器與中央控制系統(tǒng)的通信。使用屏蔽雙絞線電纜，由總線提供電源。典型PROFIBUS-PA系統(tǒng)配置如圖2所示。

　　圖2 典型PROFIBUS-PA系統(tǒng)配置

　　3、PR0FIBUS-FMS(現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范)

　　PR0FIBUS-FMS可用于車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，F(xiàn)MS提供大量的通信服務(wù)，用以完成中等級(jí)傳輸速度進(jìn)行的循環(huán)和非循環(huán)的通信服務(wù)。對(duì)于FMS而言，它考慮的主要是系統(tǒng)功能而不是系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。如圖3所示，一個(gè)典型PROFIBUS-FMS系統(tǒng)由各種智能自動(dòng)化單元組成，如PC、PLC、HMI等。

　　圖3 典型PROFIBUS-FMS系統(tǒng)

　　二、PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)以ISO/OSI參考模型為基礎(chǔ)，其協(xié)議結(jié)構(gòu)如圖4所示，第1層為物理層，定義了物理的傳輸特性；第2層為數(shù)據(jù)鏈路層；第3-6層PROFIBUS未使用；第7層為應(yīng)用層、定義了應(yīng)用的功能。

　　圖4 典型的PROFIBUS-FMS系統(tǒng)

　　PROFIBUS-DP是高效、快速的通信協(xié)議，它使用了第1層與第2層及用戶接口，第3-7層未使用。這種簡(jiǎn)化的結(jié)構(gòu)確保了DP快速、高效的數(shù)據(jù)傳輸。

　　三、傳輸技術(shù)PROFIBUS總線使用兩端有終端的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、如圖5所示。

　　圖5 兩端有終端的總線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　PROFIBUS使用三種傳輸技術(shù)：PROFIBUS DP和PROFIBUS FMS采用相同的傳輸技術(shù)，可使用RS485屏蔽雙絞線電纜傳輸或光纖傳輸；PROFIBUS PA采用IEC 1158-2傳輸技術(shù)；DP和FMS使用相同的傳輸技術(shù)和統(tǒng)一的總線存取協(xié)議，可以在同一根電纜上同時(shí)運(yùn)行；DP/FMS符合EIA RS-485標(biāo)準(zhǔn)(也稱為H2)，采用屏蔽或非屏蔽雙絞線電纜，9.6kbit/s-12Mbit/s。一個(gè)總線段最多32個(gè)站、帶中繼器最多127個(gè)站。DP/FMS傳輸距離與傳輸速率有關(guān)，3-12Mbit/s時(shí)為100m，9.6-93.75kbit/s時(shí)為1200m。

　　另外，為了適應(yīng)強(qiáng)度很高的電磁干擾環(huán)境或使用高速遠(yuǎn)距離傳輸，PROFIBUS可使用光纖傳輸技術(shù)。 四、PROFIBUS總線連接器PROFIBUS總線連接器是用于連接PROFIBUS站與電纜實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸·帶有內(nèi)置終端電阻，如圖6所示。

　　圖6 PROFIBUS總線連接器

　　一、PROFIBUS-DP線的正確接法普及

　　正確接法如下圖，不用解釋，看圖就明白。PROFIBUS 電纜很簡(jiǎn)單的，就只有兩根線在里面，一根紅的一根綠的，然后外面有屏蔽層。接線的時(shí)候，要把屏蔽層接好，不能和里面的電線接觸到。要分清楚進(jìn)去的和出去的線分別是哪個(gè)，假如是一串的，就是一根總線下去，中間不斷地接入分站，這個(gè)是很常用的方法。在總線的兩頭的兩個(gè)接頭，線都要接在進(jìn)去的那個(gè)孔里，不能是出的那個(gè)孔，然后這兩個(gè)兩頭的接頭，要把它們的開關(guān)置為ON狀態(tài)，這時(shí)候就只有進(jìn)去的那個(gè)接線是通的，而出去的那個(gè)接線是斷的。其余中間的接頭，都置為 OFF，它們的進(jìn)出兩個(gè)接線都是通的（記憶方法：ON表示接入終端電阻，所以兩端的接頭撥至ON；OFF表示斷開終端電阻，所以中間的接頭要撥至 OFF）。

　　二、手把手教你如何接，如何買

　　無論是組成MPI還是RPOFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)，用到的主要部件都是一樣的：

　　具體電纜及接頭訂貨號(hào)請(qǐng)參看：常用附件訂貨號(hào)

　　A. 電纜和剝線器。使用FC技術(shù)不用剝出裸露的銅線。

　　圖1. 剝好一端的PROFIBUS電纜與快速剝線器（FCS，訂貨號(hào)6GK1905-6AA00）。

　　B. 打開PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)連接器。首先打開電纜張力釋放壓塊，然后掀開芯線鎖。

　　圖2. 打開的PROFIBUS連接器

　　C. 去除PROFIBUS電纜芯線外的保護(hù)層，將芯線按照相應(yīng)的顏色標(biāo)記插入芯線鎖，再把鎖塊用力壓下，使內(nèi)部導(dǎo)體接觸。應(yīng)注意使電纜剝出的屏蔽層與屏蔽連接壓片接觸。

　　圖3. 插入電纜

　　由于通信頻率比較高，因此通信電纜采用雙端接地。電纜兩頭都要連接屏蔽層。

　　D. 復(fù)位電纜壓塊，擰緊螺絲，消除外部拉力對(duì)內(nèi)部連接的影響。

　　網(wǎng)絡(luò)連接器主要分為兩種類型：帶和不帶編程口的。不帶編程口的插頭用于一般聯(lián)網(wǎng)，帶編程口的插頭可以在聯(lián)網(wǎng)的同時(shí)仍然提供一個(gè)編程連接端口，用于編程或者連接HMI等。

　　圖4. 左側(cè)為不帶編程口的網(wǎng)絡(luò)連接器（訂貨號(hào)：6ES7 972-0BA52-0XA0）右側(cè)的是帶編程

　　通過PROFIBUS電纜連接網(wǎng)絡(luò)插頭，構(gòu)成總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

　　圖5. 總線型網(wǎng)絡(luò)連接

　　在上圖中，網(wǎng)絡(luò)連接器A、B、C分別插到三個(gè)通信站點(diǎn)的通信口上；電纜a把插頭A和B連接起來，電纜b連接插頭B和C。線型結(jié)構(gòu)可以照此擴(kuò)展。

　　注意圓圈內(nèi)的“終端電阻”開關(guān)設(shè)置。網(wǎng)絡(luò)終端的插頭，其終端電阻開關(guān)必須放在“ON”的位置；中間站點(diǎn)的插頭其終端電阻開關(guān)應(yīng)放在“OFF”位置。

　　注意事項(xiàng);

　　終端電阻打ON的設(shè)備不能斷電，如圖5所示Profibus插頭上除了220歐的終端電阻以外還有兩個(gè)390歐的偏置電阻，并且偏置電阻上必須連接電源。

　　如果終端設(shè)備需要經(jīng)常斷電維護(hù)，或者終端設(shè)備只有接線端子而沒有9針D型插座，就需要使用有源終端模塊作為Profibus總線的終端(6ES7 972-0DA00-0AA0)。

　　如果Profibus電纜不夠長(zhǎng)，需要把兩根電纜接起來，不能簡(jiǎn)單的把兩根銅芯擰起來，因?yàn)檫@樣會(huì)破壞電纜的特征阻抗，可能會(huì)導(dǎo)致通訊問題。最好使用圖7中的接頭來連接兩根需要接起來的電纜。

　　Profibus連接接頭

　　3 RS485中繼器的終端電阻使用方法

　　Profibus通訊電纜的最大長(zhǎng)度取決于通訊的波特率，如果電纜超過了所能通訊的最大長(zhǎng)度，就需要使用RS485中繼器來延長(zhǎng)通訊距離。

　　中繼器上有接線端子，Profibus電纜可直接連接到端子上。另外中繼器上也配有終端電阻。其用法與電纜插頭相同。

　　1網(wǎng)段只有進(jìn)線，2網(wǎng)段有進(jìn)線出線

　　1網(wǎng)段只有進(jìn)線，2網(wǎng)段只有進(jìn)線