PROFIBUS，是一種國際化、開放式、不依賴於(yu) 設備生產(chan) 商的現場總線標準。PROFIBUS傳(chuan) 送速度可在 9.6kbaud~12Mbaud範圍內(nei) 選擇且當總線係統啟動時，所有連接到總線上的裝置應該被設成相同的速度。廣泛適用於(yu) 製造業(ye) 自動化、流程工業(ye) 自動化和樓宇、交通電力等其他領域自動化。PROFIBUS是一種用於(yu) 工廠自動化車間級監控和現場設備層數據通信與(yu) 控製的現場總線技術。可實現現場設備層到車間級監控的分散式數字控製和現場通信網絡，從(cong) 而為(wei) 實現工廠綜合自動化和現場設備智能化提供了可行的解決(jue) 方案。

　　PROFIBUS特點

　　Profibus作為(wei) 業(ye) 界應用最廣泛的現場總線技術，除具有一般總線的優(you) 點外還有自身的特點，具體(ti) 表現如下：

　　（1）最大傳(chuan) 輸信息長度為(wei) 255B，最大數據長度為(wei) 244B，典型長度為(wei) 120B。

　　（2）網絡拓撲為(wei) 線型、樹型或總線型，兩(liang) 端帶有有源的總線終端電阻。

　　（3）傳(chuan) 輸速率取決(jue) 於(yu) 網絡拓撲和總線長度，從(cong) 9.6Kb/s到12Mb/s不等。

　　（4）站點數取決(jue) 於(yu) 信號特性，如對屏蔽雙絞線，每段為(wei) 32個(ge) 站點（無轉發器），最多127個(ge) 站點帶轉發器。

　　（5）傳(chuan) 輸介質為(wei) 屏蔽/非屏蔽雙絞線或光纖。

　　（6）當用雙絞線時，傳(chuan) 輸距離最長可達9.6km，用光纖時，最大傳(chuan) 輸長度為(wei) 90km。

　　（7）傳(chuan) 輸技術為(wei) DP和FMS的RS-485傳(chuan) 輸、PA的IEC1158-2傳(chuan) 輸和光纖傳(chuan) 輸。

　　（8）采用單一的總線方位協議，包括主站之間的令牌傳(chuan) 遞與(yu) 從(cong) 站之間的主從(cong) 方式。

　　（9）數據傳(chuan) 輸服務包括循環和非循環兩(liang) 類。

　　PROFIBUS現場總線的組成

　　PROFIBUS由三個(ge) 兼容部分組成，即PROFIBUS－DP（ Decentralized Periphery）．PROFIBUS－PA（Process Automation ）．PROFIBUS-FMS （Fieldbus Message Specification ）。

　　PROFIBUS–DP： 一種高速低成本通信，用於(yu) 設備級控製係統與(yu) 分散式I／O的通信。使用PROFIBUS－DP可取代辦24VDC或4－20mA信號傳(chuan) 輸。

　　PORFIBUS－PA：專(zhuan) 為(wei) 過程自動化設計，可使傳(chuan) 感器和執行機構聯在一根總線上，並有本征安全規範。

　　PROFIBUS－FMS：用於(yu) 車間級監控網絡，是一個(ge) 令牌結構．實時多主網絡。

　　PROFIBUS的傳輸技術

　　PROFIBUS提供了3種數據傳(chuan) 輸技術：用於(yu) DP/FMS的RS-傳(chuan) 輸技術，用於(yu) PA的IEC1158-2傳(chuan) 輸技術，光纖傳(chuan) 輸技術。

　　1、用於DP/FMS的RS-485傳輸技術（H2）

　　由於(yu) DP與(yu) FMS係統使用了同樣的傳(chuan) 輸技術和統一的總線訪問協議，因而，這兩(liang) 套係統可在同一根電纜上同時操作。RS-485傳(chuan) 輸是PROFIBUS最常用的一種傳(chuan) 輸技術，采用了電纜是屏蔽雙絞銅線。

　　2、用於PA的IEC1158-2傳輸技術（H1）

　　IEC1158-2是一種位同步協議，可進行無電流的連續傳(chuan) 輸，用於(yu) PROFIBUS-PA，能滿足化工和石油化工業(ye) 的要求。它可保持其本質安全性，並通過總線對現場設備供電。

　　3、光纖傳輸技術

　　PROFIBUS係統在很大的環境下應用時，可使用光纖導體(ti) ，以增加高速傳(chuan) 輸距離。光纖的特性隨所用的材料類型而變化，距離小於(yu) 50m時可用價(jia) 格低廉的塑料纖維導體(ti) ，距離小於(yu) 1km時可使用玻璃纖維導體(ti) 。

　　PROFIBUS的應用

　　典型的工廠自動化係統應該是三級網絡結構，基於(yu) 現場總線Profibus-DP/PA控製係統位於(yu) 工廠自動化係統中的低層，即現場級和車間級。現場總線Profibus是麵向現場級和車間級的數字化通信網絡。

　　1.現場設備層

　　主要功能是連接現場設備，如分散式I/O、傳(chuan) 感器、驅動器、執行機構、開關(guan) 、［3］燈設備，完成現場設備控製及設備間連鎖控製。主站負責總線通信管理及所有從(cong) 站的通信。總線上所有設備生產(chan) 工藝控製程序均儲(chu) 存在主站中，並由主站執行。

　　2.車間監控層

　　車間級監控用來完成車間中生產(chan) 設備之間的連接，如一個(ge) 車間三條生產(chan) 線主控製器之間的連接，完成車間級設備監控。車間級監控包括生產(chan) 設備狀態在線監控、設備故障報警及維護等。通常還具有諸如生產(chan) 統計、生產(chan) 調度等車間級生產(chan) 管理功能。車間級監控通常要設立車間監控室，在操作員工作站及打印設備上。車間級監控網絡可采用Profibus-FMS，它是一個(ge) 多主網絡，在這一級，數據傳(chuan) 輸速度不是最重要的，而是要能夠傳(chuan) 送大容量信息。

　　3.工廠管理層

　　車間操作員工作站可通過集線器與(yu) 車間辦公管理網連接，將車間生產(chan) 數據送到車間管理層。車間管理網作為(wei) 主網的一個(ge) 子網，通過交換機、網橋或路由器等連接到廠區骨幹網上，將車間數據集成到工廠管理層。

　　車間管理層通常所說的以太網，即IEEE802.3和IETFTCP/IP的通信協議標準。工廠骨幹網可根據工廠實際情況，采用如FDDI或ATM等網絡。

　　PROFIBUS的發展現狀

　　（1）多種總線共存，其中PROFIBUS總線的應用貫穿各大領域：據美國ARC公司的市場調查，世界市場對各種現場總線的需求為(wei) ：過程自動化15%（FF、PROFIBUS-PA、WorldFIP），醫藥領域18%（FF、PROFIBUS-PA、WorldFIP），加工製造15%（PROFIBUS-DP、DeviceNet），交通運輸15%（PROFIBUS-DP、DeviceNet），航空、國防34%（PROFIBUS-FMS、LonWorks、ControlNet、DeviceNet），農(nong) 業(ye) 未統計（P-NET、CAN、PROFIBUS-PA/DP、DeviceNet、ControlNet），樓宇未統計（LonWorks、PROFIBUS-FMS、DeviceNet）。由此可見，隨著時間的推移，占有市場80％左右的總線將隻有六七種，而且其應用領域比較明確，如 FF、PROFIBUS-PA適用於(yu) 冶金、石油、化工、醫藥等流程行業(ye) 的過程控製，PROFIBUS-DP、 DeviceNet適用於(yu) 加工製造業(ye) ，LonWorks、PROFIBUS-FMS、DeviceNet適用於(yu) 樓宇、交通運輸、農(nong) 業(ye) 。但這種劃分又不是盡對的，相互之間又互有滲透。

　　（2）Profibus總線應用領域不斷拓展：在一定應用領域中已取得良好業(ye) 績的總線，往往會(hui) 進一步根據需要向其它領域發展。如Profibus在DP的基礎上又開發出PA，以適用於(yu) 流程產(chan) 業(ye) 。

　　（3）Profibus總線強大的背景：Profibus總線具有獨特國際用戶組織，現在已成為(wei) 德國標準，並以Siemens公司為(wei) 主要支持。另外，Profibus在競爭(zheng) 中與(yu) 其它多種總線協調共存。

　　PROFIBUS的發展前景

　　與(yu) 其他現場總線係統相比，PROFIBUS的最大優(you) 點在於(yu) 具有穩定的國際標準EN50170作保證，並經實際應用驗證具有普遍性。並大量采用成熟、開放和通用的技術以適用各個(ge) 領域，目前已應用的領域包括加工製造、過程控製和自動化等。PROFIBUS開放性和不依賴於(yu) 廠商的通信設想，已在10多萬(wan) 個(ge) 成功應用中得以實現。市場調查確認，在德國和歐洲市場中PROFIBUS占開放性工業(ye) 現場總線係統的市場超過40%，PROFIBUS有國際著名自動化技術裝備的生產(chan) 廠商支持，它們(men) 都具有各自的技術優(you) 勢並能提供廣泛的優(you) 質新產(chan) 品和技術服務，並會(hui) 向著網絡結構簡單化發展。