Profibus在网络化测控系统的中的技术原理及其应用(6)

Profibus-DP数据链路层协议媒体访问控制(MAL)部分采用受控访问的令牌总线和主从方式。其中令牌总线与局域网lEE四024协议一致，令牌在总线上的各主站间传 递，持有令牌的主站获得总线控制权，该主站依照关系表与从站或与其他主站进行通信。主从方式的数据链路协议与局域网标准不同，它符合HDLC中的非平衡正常响应模式(NRM)。该模式的工作特点是:总线上一个主站控制着多个从站，主站与每一个从站建立-条逻辑链路;主站发出命令，从站给出响应;从站可以连续发送多个帧，直到无信息发送、达到发送数量或被主站停止为止。数据链路中帧的传输过程分为3个阶段:数据链路建立、帧传输和链路释放。

(2).Profibus-FMS定义了第一、二、七层，应用层包括现场总线信息规范和低层接口。Profi bus-FMS包括了应用协议并向用户提供了可广泛选用的强有力的通信服务。协调不同的通信关 系并提供不依赖设备的第二层访问接口。

(3).Profibus- P A的数据传输采用扩展的Profibus-DP协议。另外， Profibus-PA还描述了现场设 备行为的PA行规。根据IEC1158-2标准，

Profibus-PA的传输技术可确保其安全性，而且可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在Profibus-DP上扩展PA网络。

4. Porfibus总线访问控制方式

Porfibus支持主从系统、纯主站系统、多主多从混合系统等几种传输方式。主站具有对总线的控制权，可主动发送信息。对多主站系统来说，主站之间 采用令牌方式传递信息，得到令牌的站点可在一个事先规定的时间内拥有总线控制权，共事先规定好令牌在各主站中循环一周的最长时间。按Profibus的通信规范，令牌在主站之间按地址编号顺序，沿上行方向进行传递。主站在得到控制权时，可以按主—从方式，向从站发送或索取信息，实现点对点通信。主站可采取 对所有站点广播(不要求应答)或有选择地向一组站点广播。Profibus的传输速率为96～12kbps最大传输距离在12kbps时为 1000m，15Mbps时为400m，可用中继器延长至10km。其传输介质可以是双绞线，也可以是光缆，最多可挂接127个站点。

5 .PROFIBUS总线具有下面特点:

（1）.用一根串行的数字总线替代传统的并行24V信号和4～2OmA模拟信号

（2）.通过一根双芯屏蔽电缆连接中央控制器和现场设备

（3）.同样适用于防爆环境和有安全要求的应用:一个系统适合于不同的应用

（4）.数据和电源通过同一根电缆传输（PA）

（5）.对于所有的设备，只需要一个通用的组态和工程工具

（6）.连接不同厂商的设备

（7）.开放的、不依赖于厂商的现场总线，并符合IEC61158国际标准（Type3）

6. Profibus在水电站廊道排水系统的应用

用基于Profibus现场总线的分布式网络结构，采用单主站/多从站方式，包括现场单元、集控单元和现场总线通信3个部分。现场控制单元完成现场信息的采集，独立控制各个集水井的排水操作。集控站对分散的排水系统进行管理，并能远程控制排水泵的启停。高速的现场通信网络完成分散于现场的现场单元与位于中控室的集控站之间的数据传输。系统具有易扩展性和较高的可靠性。