PROFIBUS是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准。PROFIBUS传送速度可在9.6kbit/s～12Mbit/s范围内选择，且当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度。广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化和楼宇、交通、电力等其他领域自动化。 PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案 PROFIBUS由三个兼容部分组成，即PROFIBUS－DP、PROFIBUS－PA、PROFIBUS-FMS 。主要使用主-从方式，通常周期性地与传动装置进行数据交换。 PROFIBUS–DP：是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统与分散式I／O的通信。使用PROFIBUS－DP可取代24VDC或4－20mA信号传输。 PORFIBUS－PA：专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构联在一根总线上，并有本征安全规范。 PROFIBUS－FMS：用于车间级监控网络，是一个令牌结构、实时多主网络。 与其它现场总线系统相比，PROFIBUS的最大优点在于具有稳定的国际标准EN50170作保证，并经实际应用验证具有普遍性。 现场设备信息格式及功能描述规范称为―行规‖(Profile)，行规可有效实现各种现场设备应用层互联。 1、通信行规 Profibus通信行规定义用户怎样通过共同的传输介质串行地传输设备的数据。DP是使用最频繁的通信行规。 2、物理行规 PROFIBUS提供了三种数据传输技术（物理行规）： （1）用于DP和FMS的RS485传输。 （2）用于PA的IEC1158－2传输。 （3）光纤：用于提高抗干扰性和增大网络距离。 耦合器或链接器用于各种传输技术之间的转换。 3、应用行规 描述与所使用的传输技术相一致的通信协议的内部活动。最重要的：PA行规。 Profibus 是一种多主站系统，可以实现多个控制、配置或可视化系统在一条总线上相互操作。拥有访问权( 令牌) 的主站无需外部请求就可以发送数据。而从站是一种被动设备，不享有总线访问权。从站只能对接收到的消息进行确认，或者在主站请求时进行发送。波特率支持9.6k 至12M 。总线上最多可连接126 个设备。Profibus 也支持广播和多点通讯PROFIBUS 协议结构 PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际标准，以开放式系统互联网络作为参考模型的。第一层定义物理的传输性，第二层定义总线存取协议，第七层定义应用功能，3－6层未用。（1）PROFIBUS－DP：定义了第一、二层和用户接口。第三到七层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能，并详细说明了各种不同PROFIBUS－DP 设备的设备行为。 （2）PROFIBUS－FMS：定义了第一、二、七层，应用层包括现场总线报文规范（ FMS）和低层接口(Lower Layer Interface － LLⅠ)。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
Profibus总线技术 一、什么是Profibus现场总线？ 现场总线是安装在生产过程区域的现场设备/仪表与控制室内的自动控制装置/系统之间的一种串行、数字式、多点通讯的数字总线。当然，生产过程包括连续生产和断续生产两种。Profibus现场总线是其中的一种。 简单的说就是Profibus通过总线把各分散的现场设备（传感器和执行机构）连接到控制器或控制系统，同时支持工厂自动化和过程自动化以及驱动应用。 二、Profibus总线的三种行规 Profibus现场总线包括：Profibus-FMS、Profibus-DP、Profibus-PA。相应的通信方式的应用领域及优点为;FMS主要是是通用目的的自动化，是大范围的应用，多主通信；DP主要是工厂自动化，它的特点主要是快速，即插即用，高效廉洁；而PA主要应用于过程自动化，面向应用，需要总线供电，要求符合本质安全的。 目前来看，市面上主要应用还是Profibus-DP网络，所以接下来的我将主要介绍DP网络的一些知识。 三、Profibus-DP定义的三种设备类型 1、DP-1类主设备（DPM1） 中央控制器，它与分散的I/O设备（DP-从）交换数据； 允许若干个DPM1同时存在，典型性的设备是PLC,PC,VME。 2、DP2类主设备（DPM2） 组态、监视或工程工具，它被用来设定网络或参数、监视DP-从设备 3、DP-从设备 直接连接I/O信号的外围设备； 典型的设备是输入、输出、驱动器、阀、操作面板等等。 四、Profibus-DP-主站和DP从站间的数据传输 1、参数化阶段
从站由DP-主站用现行总线参数、监控时间和从站的特定参数进行参数化。 2、组态阶段 DP-主站对DP-从站所需要的配置和现行的配置进项比较。 3、用户数据传输阶段 在参数化和组态成功后，DP-从站改变其状态进入用户数据交换阶段。 在此阶段，从站的参数化能被更改，而不必中断数据传输。 注意：在这三个阶段中，都可以附加诊断数据和控制命令的传输。 五、Profibus的主要应用 Profibus总线技术现在在国内的发展已经相对比较成熟，它应用的行业也比较广泛。其中工厂自动化中有：车辆制造、灌装工厂、库存系统、开关设备玻璃生产等等；过程自动化中有：化学工业、石化工业、造纸和纺织工业、食品粮食工业、电站、污水处理等等；另外一些驱动技术和安全应用行业也是非常广泛的。 六、网络的调试、维护和诊断 众所周知，现在Profibus总线网络的应用已经越来越多，那么对于网络的维护和诊断也变得越来越重要，不可忽视。那么对于网络诊断个工具我们可能了解的不是很多，我也只是接触了几种，其中它包含两种类型，一种是在线式的，T H LINK Profibus硬件加软件TH SCOPE；另一种是手持式的，NetTESTⅡ和Profibus Test 5。两种类型的工具在诊断过程中的使用可以结合的，所谓在线式的就是长期在线监测，实时记录网络的状态，每个站点的工作状况，是否出现问题，什么时间出现的问题，可能出现了什么问题，并给出相应的建议，这种情况对于那种出现间歇性故障的网络是非常有帮助的，因为这种故障是我们完全没办法预期的，但是这种故障有时会严重影响生产质量的，因此诊断工具的重要性就可想而知了。 同时，检测到网络出现故障之后，可以带着手持式的诊断工具进行检测，一一排查网络中每一个站点可能出现的问题，我们可能都知道，对于Profibus网络的故障来说，百分之**十的故障都是发生在物理层的，那么这两款手持式的诊断工具-NetTESTⅡ和Profibus Test 5在这方面的诊断是非常强大的，他们可以： comsoft NetTEST II网络分析测试仪，可以系统的检测每一段DP网络，其中大部分的常见错误，比如安装错误，短路，线缆中断，或者屏蔽中断都能够在实际操作之前被检测和解决，而且不管DP从站是连接还是断开，是通电还是断电都是可以的。 NetTEST II能够检测和准确找出以下错误： ◆两根信号线A和B之间的短路 ◆信号线A或者信号线B以及屏蔽情况 ◆线缆中断或者屏蔽中断 ◆交叉的信号线A-B ◆不准确的或者丢失的总线终端 ◆总线终端的错误位置 ◆线缆长度不合适 ◆错误的总线电缆波阻抗 ◆错误类型的电缆 ◆不够高的传送和接收级别 ◆不允许的支线 ◆反射 PROFIBUS Tester 5 BC-700-PB是一款功能强大的DP总线诊断和故障排除工具，用于PROFIBUS线缆测试、物理链路层信号质量检测和协议层通信分析。PB-T5内置充电电池，单机模式下可以图形化显示信号质量柱状图，快速查看检测结果。存储在PB-T5中的检测结果可导入到PC软件中用于更详细分析。在不影响PROFIBUS正常运行的情况下，PROFIBUS-Tester 5对DP段内所有主从站的物理层和协议层同时进行完整检测，从而分析网络状况并定位故障
提供 Profibus-DP 协议的远程 I/O（Kinco-R1） ，总线 I/O（Kinco-R3） ，总线桥（Kinco-B）
北京凯迪恩自动化技术有限公司
PROFIBUS 基础知识
PROFIBUS 是世界上第一个开放式现场总线标准，从 1991 年德国颁布 FMS 标准 （DIN19245）至今已经历了十余年，现在已为全世界所接受。其应用领域覆盖了从机械加 工、过程控制、电力、交通到楼宇自动化的各个领域。PROFIBUS 于 1995 年成为欧洲工业 标准（EN50170） ，1999 年成为国际标准（IEC61158-3） ，2001 年被批准成为中华人民共和 国工业自动化领域行业标准中唯一的现场总线标准。PROFIBUS 在众多的现场总线中以其超 过 40% 的市场占有率稳居榜首。其产品每年增长 20-30%。以著名的西门子公司为例，它可 以提供上千种 PROFIBUS 产品并已经把他们应用在中国的许多自动控制系统中。 一 PROFIBUS 概述
为 全 球 客 户 提 供 自 动 化 系 统 解 决 方 案 和 产 品
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欧洲标准及国际标准 PROFIBUS 的优点
确保完整、开放、与制造商无关和有效的标准 保护制造商和用户的投资 在欧洲采用现场总线技术的所有成功都基于 EN 50170
PROFIBUS 减少安装费用 40%
认证了的产品保证互操作性
各类设备经认证的产品确保由不同制造商生产的设备能毫无问题地相互通 信，PROFIBUS 用户组织已建立了质量认证程序，它包括一致性和互操作性测试 在德国、美国和中国建立了测试实验室 经认证的产品被列入 PROFIBUS 电子产品指南
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典型总线电缆连接器的电压偏置及终端电阻
Profibus 总线连接器及总线电缆的装配过程 名词解释 终端电阻： 在通讯中，增加终端电阻的作用是什么？ （1）一般说法：终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。在通信过程中，有两种原因因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲
方式时，整个网络数据混乱。要减弱反射信号对通讯线路的影响，通常采用噪声抑制和加偏置电阻的方法。在实际应用中，对于比较小的反射信号，为简单方便，经常采用加偏置电阻的方法。 （2）永宏PLC 手册：信号传输电路由于各种传输线都有其特性阻抗（以Twisted Pair 而言约为120Ω）。当信号在传输线中传输至终端时，如果它的终端阻抗和特性阻抗不同时，将会造成反射，而使信号波形失真（凹陷或凸出）。该失真的现象在传输线短时并不明显，但随着传输线的加长会更加严重，致使无法正确传输，这时就必须加装终端电阻（ Terminator ）。FBs-PLC 内部已安装有120Ω 终端电阻，要施加终端电阻时请打开PLC 通讯盖板，将指拨开关调到〝ON 〞的位置上（出厂时指拨是置于〝OFF 〞位置），但注意终端电阻只能在Bus 的最左和最右的两侧PLC 上施加，两侧间的所有PLC 指拨需置于〝OFF 〞位置，否则会造成RS-485 推动能力不足。 终端电阻在通信中的作用2007-11-16 15:07终端电阻是为了消除在通信电缆中的信号反射。 在通信过程中，有两种原因因导致信号反射：阻抗不连续和阻抗不匹配。 阻抗不连续，信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有，信号在这个地方就会引起反射。这种信号反射的原理，与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。消除这种反射的方法，就必须在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻，使电缆的阻抗连续。由于信号在电缆上的传输是双向的，因此，在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。 引起信号反射的另个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射，主要表现在通讯线路处在空闲方式时，整个网络数据混乱。
Field bus Technical Questions General Issues 1.What Bus type does your system implement. Examples CMSA/BA, CMSA/CD, master/slave, multiple masters etc. PROFIBUS is based on a Token principle with underlying Master/ Slave communication (hybrid media access). Services: SDN-Send Data with no acknowledge (can be used for multicast/broadcast) SDA- Send Data with acknowledge SRD- Send and Reply with Data (for efficient bi-directional data transfer)
2.What is the maximum number of nodes that the network can support. 3.What is the Bus topology. The base technology is a line which allows connection and removal of nodes at any time without breakdown. PROFBUS allows ring and star topology as well with fiber optics. 4.What is the maximum transmission distance without repeaters. What baud rate is supported at this maximum distance. The maximum distance would be 1000m by using copper with baudrates between 9.6 –187.5 kBaud. 500kBaud 1.5MBaud3-12MBaud 9.6kBaud – 187.5kBaud 1000m400m200m100m per segment with 10000m4000m2000m1000m repeater 15 km15 km15 km15 km per fiber optic segment >200 km>200 km>200 km130 km total with fiber optic The maximum length may be extended with fiber optic links (up to 2300/15000 m per link)
Profibus 总线的特点和应用 摘要: Profibus 总线协议是基于OSI 模型的，文介绍Profibus 总线特点、Profibus 总线的三个版本及Profibus 总线的应用，对大家深入了解现场总线技术很有帮助。Profibus 总线是德国国家标准DIN19245 和欧洲标准EN50170 的现场总线标准。由Profibus-DP、Profibus-FMS、Profibus-PA 组成，Profibus-DP 型用于分散外设简单高速数据传输，适合于加工自动化领域的... Profibus 总线协议是基于OSI 模型的，文介绍Profibus 总线特点、Profibus 总线的三个版本及Profibus 总线的应用，对大家深入了解现场总线技术很有 帮助。 Profibus 总线是德国国家标准DIN19245 和欧洲标准EN50170 的现场总线 标准。由Profibus-DP、Profibus-FMS、Profibus-PA 组成，Profibus-DP 型用于分散外设简单高速数据传输，适合于加工自动化领域的应用。Profibus-FMS 为现场信息规范，适用于纺织、楼宇自动化、可编程控制器、低压开关等。Profibus-PA 用于过程自动化的总线类型：它遵循IEC1158-2 标准。 Profibus 是唯一全集成H1(过程)和H2(工厂自动化)的现场总线解决方案， 是一种国际化的、不依赖于设备制造商的开放式现场总线标准。它广泛应用 于制造业自动化、流程工业自动化、楼宇自动化以及交通、电力等其他自动 化领域。采用Profibus 标准系统，不同制造商所生产的设备不需对其接口进 行特别调整就可通信，Profibus 可用于高速并对时间有苛刻要求的数据传 输，也可用于大范围的复杂通信场合。
PROFIBUS现场总线安装指导PROFIBUS Installation Guide
摘要本文主要介绍了PROFIBUS网络中所涉及的硬件以及网络规划和安装中的注意事项，帮助用户正确的安装和使用PROFIBUS现场总线。 关键词 PROFIBUS，现场总线，通讯，安装，拓扑 Key Words PROFIBUS，field bus，communication，installation，topology IA&DT Service & Support Page 2-37
目录 PROFIBUS现场总线安装指导 (1) 1 PROFIBUS 概述 (4) 2 PROFIBUS网络硬件 (5) 2.1 PROFIBUS接口 (5) 2.2 通讯介质 (6) 2.2.1 PROFIBUS 电缆 (6) 2.2.2 光纤及接口 (8) 2.2.3 PRFOBUS插头 (11) 2.2.4 终端电阻 (13) 2.2.5 RS485中继器 (15) 2.2.6 OLM和OBT (17) 3 PROFIBUS 网络安装规范 (21) 3.1 网络拓扑的规则 (21) 3.2 PROFIBUS网络安装的规则 (22) 3.2.1 网络布线的规则 (22) 3.2.2 通讯电缆的屏蔽层在电柜内的处理 (29) 3.2.3 过压保护 (32) 3.2.4 减小变频器等干扰源设备对通讯的影响 (33) 4 PROFIBUS诊断的常用工具 (34) 5 结束语 (36) IA&DT Service & Support Page 3-37
PROFIBUS 是一种具有广泛应用范围的、开放的数字通信系统，在集中自动化系统向分散自动化系统转移方面是一种重大突破。 由于PROFIBUS 一直侧重于系统集成和系统工程等方面，尤其是侧重于应用行规的研究开发，使得该总线具有适合于快速、时间要求严格的应用和复杂的通信任务的特点，成为唯一能够全面覆盖工厂自动化和过程自动化应用的现场总线，特别适用于工厂自动化和过程自动化领域。因而从诞生至今，PROFIBUS 在现场总线技术领域一直是国际市场上的领导者。 随着PROFIBUS 的大量应用，许多用户开始接触并使用了现场总线。但由于用户对现场总线技术的了解程度不同，再加上现场施工情况复杂，因而很有可能导致许多项目的现场总线通讯上可能存在着一些隐患，如果不能及时发现和处理，将有可能导致系统出现通讯故障，从而影响整个系统的正常运行。 为了帮助广大用户――特别是刚刚接触到现场总线的用户能够对PROFIBUS 的硬件有个初步的了解，这里将重点介绍如何在现场正确的安装和使用相关PROFIBUS 的网络元件和设备，帮助用户在使用PROFIBUS 现场总线的过程中从硬件安装的角度尽量减少问题的发生，从而尽量减少整个网络使用中出现故障的概率。 1 PROFIBUS 概述 PROFIBUS 网络通讯的本质是RS485串口通讯，按照不同的行业应用，主要有三种通讯行规：DP （Decentralized Peripherals ），FMS （Field Message Specification ）和PA （Process Automation ）行规。 其中DP 通讯的方式在OSI 参考模型中主要使用第1、2、7层，因此PROFIBUS DP 网络的通讯速度较快，且报文简单（表1）。 DP 设备行规 PA 设备行规 基本功能 扩展功能 FMS 设备行规 基本功能 扩展功能 第7层 （应用层） DP 用户接口 直接数据链路映象程序 (DDLM) 应用层接口 （ALI) DP 用户接口 直接数据链路映象程序 (DDLM) 第3～6层 （并没有省略） IA&DT Service & Support Page 4-37
西门子的人才培训体系 是什么造就了西门子150多年的辉煌?高质量的产品、完善的售后服务、不断创业和创新以及高效的人才培训,被认为是西门子成功的关键。 在人才培训方面,西门子创造了独具特色的培训体系。西门子对员工进行培训的根本目标,是使他们能够从容应付来自各方面的挑战。为此,西门子为员工设计了各种各样高效的培训,这些培训从内容上看,主要分为三种:新员工培训；大学精英培训|；员工在职培训。 一、新员工培训 新员工培训，又称第一职业培训。在德国，15岁到20岁的年轻人，如果没能进入大学，要想工作，必须先在企业接受3年左右的第一职业培训。 在第一职业培训期间，学生要接受双轨制教育：一周工作5天，其中3天在企业接受工作培训，另外2天在职校学习知识。这样，学生不仅可以在工厂学到基本的熟练技
巧和技术,而且可以在职校受到相关基础知识教育。通过接近真刀实枪的作业,他们的职业能力及操作能力也会得到提高。因此第一职业教育证书在德国经济界享有很高的声誉。 由于第一职业培训理论与实践结合,为年轻人进入企业提供了有效的保障,也深受年轻人欢迎。在德国,中学毕业生中有60%~70%接受第一职业培训,20%~30%选择上大学。 西门子早在1922年就拨专款设立了专门用于培训工人的"学徒基金"。现在公司在全球拥有60多个培训场所,都配备了最先进的设备,每年培训经费近8亿马克。目前共有10000名学徒在西门子接受第一职业培训。 第一职业培训(新员工培训|)保证了员工一旦正式进入公司就具有很高的技术水平和职业素养,为企业的长期发展奠定了坚实的基础。 二、大学精英培训 西门子计划每年在全球接收3000名左