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PROFIBUS网络硬件由主站、站、网络组件、网络组态和诊断工具组成。网络媒体(电缆)、总线连接器、中继器、耦合器、以太网、AS-i，EIB等网络系统的网络链接器。
PROFIBUS-DP设备分为以下三种类型∶
1.1类DP主站
1类DP主站(DPM1)是系统的中央控制器，DPM1在预定的周期内与分布式的站(例如DP从站)循环地交换信息，并对总线通信进行控制和管理。DPM可发送参数DP从站，读取从站的诊断信息，用全局控制命令将其运行状态告知各从站。此外，还可以将控制命令发送给个别从站或从站组，以实现输出数据和输入数据的同步。下列设备可以作1类DP主站:
1)一个带集成DP接口或插入式接口子模块的CPU，例如CPU315-2DP和CPU417。
2)CPU和支持DP主站功能的通信处理器(CP)，例如CP342-5。
3)一个连接在CPU上的接口模块，例如IM467。
4)连接工业以太网和PROFIBUS-DP的IE/PB链接器模块。
5)ET200S和ET200X的主站模块。
6)使用PROFIBUS网卡的PC，例如WinAC控制器。
2.2类DP主站
2类DP主站(DPM2)是DP网络中的编程、诊断和管理设备。DPM2除了具有1类主站的功能外，在与1类DP主站进行数据通信的同时，可以读取DP从站的输入/输出数据和当前的组态数据，可以给DP从站分配新的总线地址。下列设备可以作DPM2
(1)以PC为硬件平台的2类主站
PC加PROFIBUS网卡可以做2类主站。西门子可以提供特殊的编程设备，但现在通常使用PC和STEP7编程软件用作编程设备，PC和WinCC监控操作站等组态软件。
(2)操作员面板/触摸屏(OP/TP)
操作员面板(OP)和触摸屏(TP)用于操作人员对系统的控制和操作，例如参数的设置与修改、设备的起动和停机，以及在线监视设备的运行状态等。它们在工业控制中得到了广泛的应用。西门子公司提供多种型号的TP和OP供用户选用。
3.DP从站
DP从站是PROFIBUS网络上的被动节点成本低I/O用于输入信息采集和输出信息发送的设备，DP从站只有它的DP主站交换用户数据，并向主站报告本地诊断中断和过程中断。典型的从站设备是传感器、执行器和测量变送器。在DP通信过程中，从站是被动的。
非智能型的分布式I/O没有程序存储和程序执行功能，通信适配器或接口模块用来接收主站的指令，按主站指令驱动I/O，并将I/O输入及故障诊断等信息返回给主站。
(1)标准DP从站
西门子的ET200是非智能的标准DP从站，将在2.1.5节介绍。
(2)PLC智能DP从站与通信处理器
PLC可作为PROFIBUS的智能从站(I从站)。DP主站不是直接访问智能从站的I/O模块，而是通过从站组态时指定的通信双方的输入、输出地址区来交换数据。某些PROFIBUS通信处理器(CP)也能够作DP从站。
(3)具有PROFIBUS-DP接口的其他现场设备
西门子的SINUMERIK数控系统，SITRANS现场仪表、变频器、直流传动装置均有PROFIBUS-DP接口或可选DP接口卡，可以做DP从站。其他公司支持DP输入/输出接口、传感器、执行器或其他智能设备也可以访问PROFIBUS-DP网络。
可以将1类、2类DP主站或DP从站组合在一个设备中，形成一个DP组合设备。
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ISO/OSI 参考模型的物理层是第1层，PROFIBUS可以使用多种通信媒体，例如带屏蔽的双绞线、光纤、红外线、导轨以及混合方式。传输速率为9.6kbit/s～12Mbit/s，每个DP从站的输入数据和输出数据*大为244B。使用屏蔽双绞线电缆时*长通信距离为9.6km，使用光缆时*长通信距离为90km，*多可以连接127个从站。
PROFIBUS可以使用灵活的拓扑结构，支持线形、树形、环形结构以及冗余的通信模型。支持基于总线的驱动技术和符合IEC 61508的总线安全通信技术。下面介绍用于DP和FMS 的RS-485传输和光纤传输。
1. DP/FMS的RS-485传输
PROFIBUS-DP和PROFIBUS-FMS使用相同的传输技术和统一的总线存取协议，可以在同一根电缆上同时运行。DP/FMS符合EIA RS-485标准(也称为H2)，采用价格便宜的屏蔽双绞线电缆，电磁兼容性(EMC)条件较好时也可以使用不带屏蔽的双绞线电缆。一个总线段的两端各有一套有源的总线终端电阻。
图2-3中A、B线之间是220@终端电阻，根据传输线理论，终端电阻可以吸收网络上的反射波，有效地增强信号强度。两端的终端电阻并联后的值应基本上等于传输线相对于通信频率的特性阻抗。在总线上没有站发送数据(即总线处于空闲状态)时，39022的下拉电阻与数据基准电位 DGND 相连，上拉电阻与DC 5V电压的正端(VP)相连。上拉电阻和下拉电阻用于确保 A、B 线之间有一个确定的空闲电位。
图 2-3 DP/FMS总线段的结构
大多数PROFIBUS总线连接器都集成了终端电阻，连接器上的开关在On位置时终端电阻被连接到网络上，开关在 Off 位置时终端电阻从网络上断开。每个网段两端的站必须接入终端电阻，中间的站不能接入终端电阻。
传输速率为9.6 kbit/s～12 Mbit/s，所选的传输速率
用于总线段上的所有设备。传输速率大于1.5Mbit/s时，由于连接的站的电容性负载引起导线反射，必须使用附加有轴向电感的总线连接插头。
PROFIBUS的站地址空间为0～127，其中的127为广播用的地址，所以*多能连接127 个站点。一个总线段*多32个站，超过了必须分段，段与段之间用中继器连接。中继器没有站地址，但是被计算在每段的*大站数中。
每个网段的电缆*大长度与传输速率有关(见表2-1)。
表 2-1 传输速率与总线的长度的关系
RS-485采用半双工、异步的传输方式，PROFIBUS的1个字符帧由8个数据位、1个起始位、1个停止位和1个奇偶校验位组成。
2. D型总线连接器
PROFIBUS标准推荐总线站与总线的相互连接使用9针D型连接器。连接器的引脚分配如表2-2所示。
表 2-2 D型连接的引脚分配
在传输期间，A线和B线对“地”(DGND)的电压波形相反。信号为1时B线为高电平，A线为低电平。各报文间的空闲(Idle)状态对应于二进制“1”信号。
3. DP/FMS的光纤电缆传输
PROFIBUS可以通过光纤中光的传输来传送数据。单芯玻璃光纤的*大连接距离为15km，价格低廉的塑料光纤为80m。光纤电缆对电磁干扰不敏感，并能确保站与站之间的电气隔离。近年来，由于光纤的连接技术大为简化，这种传输技术已经广泛地用于现场设备的数据通信。许多厂商提供专用总线插头来转换RS-485信号和光纤信号。
光链路模块(OLM)用来实现单光纤环和冗余的双光纤环。在单光纤环中，OLM 通过单工光纤电缆相互连接，如果光纤电缆断线或 OLM出现故障，整个环路将崩溃。在冗余的双光纤环中，OLM 通过两个双工光纤电缆相互连接，如果两根光纤线中的一根出了故障，总线系统将自动地切换为线性结构。光纤导线中的故障排除后，总线系统返回正常的冗余环状态。
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