PROFIBUS总线简介及应用

PROFIBUS 是一个用在自动化技术的现场总线标准，常用于 PLC 与现场设备的数据通信和控制。目前PROFIBUS 可分为二种，分别是大多数人使用的 PROFIBUS DP 和用在过程控制的 PROFIBUS PA。通信速率在9.6kb/s~12Mb/s。
PROFIBUS PA（过程自动化，Process Automation）应用在过程自动化系统中，由过程控制系统监控量测设备控制，是本质安全的通信协议，可适用于防爆区域（工业防爆危险区分类中的 Ex-zone 0 及 Ex-zone 1）。
PROFIBUS DP（分布式周边，Decentralized Peripherals）用在工厂自动化的应用中，可以由中央控制器控制许多的传感器及执行器，也可以利用标准或选用的诊断机能得知各模块的状态。
Profibus DP 是工业现场比较常用的总线形式。Profibus DP 物理接口一般采用 RS48形式，通信线缆包括 RS485 的 A 和 B 两根数据线和一个屏蔽线。因为 Profibus DP的通信
速率较高(最高达 12Mb/s),所以现场安装中一定要注意加入阻抗匹配，线缆尽量使用带有屏蔽的线缆。
DP 接头如下，红色的拨片就是匹配阻抗的开关，打到 ON 及加入匹配电阻。需要注意的是同一条Profibus总线上，只能有两个 DP 头打开阻抗匹配Profibus 由于其较快的通信速度和较强的故障诊断能力，在工业现场中的到非常广泛的应用。

然而在实际应用过程中，Profibus 总线总会出现一些不理想的情况。如：
1）PLC 控制器和其他需要通信的设备相距比较远，profibus 布线会比较长。较长的电缆布线会使 Profibus 信号不稳定，经常出现数据错误，丢包，设备掉线等情况，使整个系统运行很不稳定。
2）一些电磁干扰特别强的现场，采用电缆布线后也会出现 Profibus 通信不稳定的情况。
3）需要电气隔离的强电、易燃易爆场合。
针对于以上这些现场情况，Profibus 电缆布线显然已经不能满足需求。针对这种情况，出现了用光纤代替电缆布线的方式。现在很多通信场合都用到了光纤通信，最长见的就是网
线，很多地方都由电缆改成了光纤。光纤外形如下：

光纤因为采用光传输信号，相比电缆传输的电信号具有较强的信号稳定性和抗干扰能
力。同时光没有电气特性，所以在一些需要电气隔离的场合具有很好的适用性。
采用光纤传输的 profibus 总线，布线长度可以达到几公里甚至十几公里，并且不会受
到电磁干扰。具有相当强的稳定性，再也不用担心设备掉线或者通信故障了。
下图为 Profibus 转光纤的应用：

实际现场应用中可能会有几个距离较远的 profibus 设备，这时点对点的光纤传输就不太适用了，一般会采用环网式的光纤通信。如下：

采用光纤环网方式可以增加通信链路的稳定性，因为采用环网方式，即使有一处光纤断开也不会影响正常通信。

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