Profibus 是一种国际化、开放式、不依赖设备生产商的现场总线标准,广泛用于制造业自动化、流程工业自动化以及楼宇、交通、电力等领域。
Profibus-DP 是 Profibus 的一部分,是一种高速、低成本通信方式,用于设备级控制系统与分散式 I/O 之间的通信。ATV32 变频器必须选用 VW3A3607 可选卡才能支持 Profibus 现场总线,该卡支持的波特率从 9.6 kb/s 到 12 Mb/s,总线上最多站数(主站+从站+repeater 等)为 126。对 VW3A3607 通信卡,变频器参数设置只需在通信菜单中设定一个从站地址;Profibus 波特率不需通过参数设置,ATV32 在与主站建立通信后自动设为与主站一致的波特率。
1. ISO/OSI 模型
Profibus 协议以国际 ISO(国际标准组织)OSI(开放系统互连)参考模型为基础。ISO/OSI 通信标准模型有 7 层,分为两类:面向网络的第 1~4 层和面向用户的第 5~7 层。第 1~4 层描述数据从一个地方传输到另一个地方,第 5~7 层给用户提供访问网络系统的适当方式。
2. Profibus-DP 协议结构和类型
Profibus-DP 使用第 1 层、第 2 层和用户接口层,第 3~7 层未使用。直接数据链路映象程序(DDIM)提供对第 2 层的访问;用户接口中规定了 Profibus-DP 设备的应用功能以及各类型系统和设备的行为特征。这种为高速传输用户数据而优化的协议,特别适用于 PLC 与现场分散 I/O 设备之间的通信。
(1) Profibus 的物理层(第 1 层)
Profibus(RS-485)使用屏蔽双绞电缆,第 1 层实现对称数据传输,一个总线段的导线为屏蔽双绞电缆,段两端各有一个终端电阻。Profibus RS-485 的传输方式以半双工、异步、无间隙同步为基础进行数据交换,数据帧为 11 位。物理层支持屏蔽双绞电缆和光纤通信。
(2) 现场总线数据链路层(第 2 层)
Profibus 第 2 层(FDL 层)规定总线存取控制、数据安全性及传输协议和报文处理。数据安全性方面,所有报文均具有海明距离 HD=4,报文出错时自动重发一次,重发参数可设置(1~15)。第 2 层允许广播和群播多点传输。