最完美的PROFIBUS通訊教材05

城市軌道交通專用通信設(shè)備維護(hù)課程PROFIBUS通訊教材3主要內(nèi)容一PROFIBUS概述二PROFIBUS的通信協(xié)議三PROFIBUS-DP四PROFIBUS站點(diǎn)的開發(fā)與實(shí)現(xiàn)五PROFIBUS-PA4二、PROFIBUS通信協(xié)議1.PROFIBUS的協(xié)議類型及其特點(diǎn)2.PROFIBUS的物理層及其網(wǎng)絡(luò)連接（1）RS-485的物理連接（2）PA總線的物理連接3.PROFIBUS的數(shù)據(jù)鏈路層（1）數(shù)據(jù)傳輸功能（2）報(bào)文幀的格式和定義4.PROFIBUS的應(yīng)用層5.PROFIBUS的MAC協(xié)議（1）PROFIBUS的傳遞令牌（2）邏輯環(huán)的管理5二、PROFIBUS通信協(xié)議3.PROFIBUS的數(shù)據(jù)鏈路層（1）數(shù)據(jù)傳輸功能*SDN發(fā)送不需確認(rèn)的數(shù)據(jù)（對(duì)DP和PA）：用于有一個(gè)主站向多個(gè)站點(diǎn)廣播發(fā)送及群發(fā)數(shù)據(jù)，它不需要回復(fù)響應(yīng)，主要用于數(shù)據(jù)的同步發(fā)送，狀態(tài)宣告等。*SDA發(fā)送需確認(rèn)的數(shù)據(jù)（僅對(duì)FMS）：由一個(gè)主站發(fā)起者向另外的站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)且接收其確認(rèn)響應(yīng)。SDA只發(fā)生在主站間的通信。*SRD發(fā)送數(shù)據(jù)且要求回復(fù)數(shù)據(jù)（對(duì)DP、PA和FMS）：通信的發(fā)起者發(fā)送數(shù)據(jù)到另一端時(shí)，還要求響應(yīng)者立即回復(fù)數(shù)據(jù)。*CSRD周期性發(fā)送且要求回復(fù)數(shù)據(jù)（周期性數(shù)據(jù)交換）（僅對(duì)FMS）*MSRD發(fā)送數(shù)據(jù)且要求以群發(fā)數(shù)據(jù)幀答復(fù)（僅對(duì)DPV2）：與SRD不同在于，它要求響應(yīng)者以群發(fā)數(shù)據(jù)幀答復(fù)。*CS時(shí)鐘同步信號(hào)（僅對(duì)DP）：用于在一個(gè)系統(tǒng)內(nèi)同步各站點(diǎn)的時(shí)鐘*上一層通過第2層的SAP(服務(wù)存取點(diǎn))調(diào)用這些服務(wù)：SSAP(源服務(wù)存取點(diǎn))和DSAP(目的服務(wù)存取點(diǎn))。6二、PROFIBUS通信協(xié)議3.PROFIBUS的數(shù)據(jù)鏈路層（1）數(shù)據(jù)傳輸功能PROFIBUS系統(tǒng)的系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間主要取決于以下因素：

Tsdr（在這個(gè)時(shí)間后，一個(gè)站可應(yīng)答的響應(yīng)時(shí)間）選擇的數(shù)據(jù)傳輸率（即波特率）Min-Slave-Interval：從站可與主站交換數(shù)據(jù)的兩個(gè)輪詢循環(huán)之間的時(shí)間。規(guī)定的凈數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（輸入數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)和輸出數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)）7二、PROFIBUS通信協(xié)議3.PROFIBUS的數(shù)據(jù)鏈路層（2）報(bào)文幀的格式和定義PROFIBUS的報(bào)文格式：1.有固定信息字段長(zhǎng)度的格式2.帶數(shù)據(jù)的有固定信息字段長(zhǎng)度的格式3.有可變信息字段長(zhǎng)度的格式4.短應(yīng)答5.令牌報(bào)文8二、PROFIBUS通信協(xié)議3.PROFIBUS的數(shù)據(jù)鏈路層（2）報(bào)文幀的格式和定義L:信息字段長(zhǎng)度。SC(單字符):單字符，僅用于應(yīng)答。SD1-SD4(起始界定符):起始字節(jié)，用于區(qū)別不同的報(bào)文格式。LE/LEr:長(zhǎng)度字節(jié)，指出可變長(zhǎng)報(bào)文中信息字段的長(zhǎng)度。DA(目的地址):目的地址字節(jié)，指出將接收此信息的站。9二、PROFIBUS通信協(xié)議3.PROFIBUS的數(shù)據(jù)鏈路層（2）報(bào)文幀的格式和定義FC(幀控制):控制字節(jié)，包含用于此信息的服務(wù)和此信息的優(yōu)先權(quán)的詳細(xì)說明。DU:數(shù)據(jù)單元，包含報(bào)文的有用信息，必要時(shí)還包含擴(kuò)展地址的詳細(xì)說明。FCS(幀校驗(yàn)順序):校驗(yàn)字節(jié)，包含報(bào)文校驗(yàn)和(不進(jìn)位地加所有報(bào)文字節(jié)的和)。ED(終止界定符):終止字節(jié)，指出此報(bào)文終止10二、PROFIBUS通信協(xié)議4.PROFIBUS的應(yīng)用層ISO/OSI參考模型的應(yīng)用層提供用戶需要的各種通信服務(wù)。PROFIBUS的應(yīng)用層由FMS接口(現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范)和LLI接口(低層接口)組成。在不同的應(yīng)用中，具體需要的功能范圍必須與具體應(yīng)用相適應(yīng)，這些適應(yīng)性定義稱為行規(guī)。行規(guī)提供了設(shè)備的可互換性，保證不同廠商生產(chǎn)的設(shè)備具有相同的通信功能。11二、PROFIBUS通信協(xié)議5.PROFIBUS的MAC協(xié)議

MAC（MediumAccessControl，介質(zhì)存取控制）控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦?，MAC必須確保在任何時(shí)刻只有一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。要保證兩個(gè)方面的需求：

（1）總線主站必須在確定的時(shí)間范圍內(nèi)獲取足夠的機(jī)會(huì)來處理它自己的通信任務(wù)。

（2）主站與從站之間的數(shù)據(jù)交換必須是快速且具有很少的協(xié)議開銷。12二、PROFIBUS通信協(xié)議5.PROFIBUS的MAC協(xié)議（1）PROFIBUS的傳遞令牌主站之間采用令牌傳遞方式，令牌在主站之間傳遞，擁有令牌的主站擁有總線訪問控制權(quán)。主站與從站之間采用主-從方式，主站具有總線訪問控制權(quán)，從站僅在主站要求它發(fā)送時(shí)才可以使用總線。在PROFIBUS系統(tǒng)中，有3種系統(tǒng)配置：純主-主系統(tǒng)（執(zhí)行令牌傳遞方式）純主-從系統(tǒng)（執(zhí)行主-從方式）混合系統(tǒng)（執(zhí)行令牌傳遞方式和主-從方式）13二、PROFIBUS通信協(xié)議5.PROFIBUS的MAC協(xié)議（1）PROFIBUS的傳遞令牌多主站系統(tǒng)14二、PROFIBUS通信協(xié)議5.PROFIBUS的MAC協(xié)議（1）PROF