PROFIBUS总线存取协议：现场总线及应用技术

2023-11-22 理论教育版权反馈

【摘要】：三种PROFIBUS均使用一致的总线存取协议。在PROFIBUS中，第二层称为现场总线数据链路层。因此，PROFIBUS总线存取协议，主站之间采用令牌传输方式，主站与从站之间采用主从方式。在PROFIBUS中，令牌传递仅在各主站之间进行。以3个主站7个从站构成的PROFIBUS系统为例。第二层的另一重要任务是保证数据的可靠性，PROFIBUS第二层的数据结构格式可保证数据的高度完整性。

三种PROFIBUS（DP、FMS、PA）均使用一致的总线存取协议。该协议是通过OSI参考模型第二层（数据链路层）来实现的，包括了保证数据可靠性技术及传输协议和报文处理。在PROFIBUS中，第二层称为现场总线数据链路层（Fieldbus Data Link，FDL）。介质存取控制（Medium Access Control，MAC）具体控制数据传输的程序，MAC必须确保在任何一个时刻只有一个站点发送数据。PROFIBUS协议的设计要满足介质控制的两个基本要求：

1）在复杂的自动化系统（主站）间的通信，必须保证在确切限定的时间间隔中，任何一个站点要有足够的时间来完成通信任务。

2）在复杂的程序控制器和简单的I/O设备（从站）间通信，应尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。因此，PROFIBUS总线存取协议，主站之间采用令牌传输方式，主站与从站之间采用主从方式。

令牌传递程序保证每个主站在一个确切规定的时间内得到总线存取权（令牌）。在PROFIBUS中，令牌传递仅在各主站之间进行。主站得到总线存取令牌时可与从站通信。每个主站均可向从站发送或读取信息。因此，可能有以下三种系统配置：

1）纯主-从系统。(www.chuimin.cn)

2）纯主-主系统。

3）混合系统。

以3个主站7个从站构成的PROFIBUS系统为例。3个主站之间构成令牌逻辑环，当某主站得到令牌报文后，该主站可在一定时间内执行主站工作。在这段时间内，它可依照主-从通信关系表与所有从站通信，也可依照主-主通信关系表与所有主站通信。在总线系统初建时，主站介质存取控制MAC的任务是制定总线上的站点分配并建立逻辑环。在总线运行期间，断电或损坏的主站必须从环中排除，新上电的主站必须加入逻辑环。第二层的另一重要任务是保证数据的可靠性，PROFIBUS第二层的数据结构格式可保证数据的高度完整性。PROFIBUS在第二层按照非连接的模式操作，除提供点对点逻辑数据传输外，还提供多点通信，其中包括广播及群播功能。

PROFIBUS总线存取协议：现场总线及应用技术

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