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机床现场总线控制系统中的实时监控与控制技术研究随着工业自动化的发展，机床现场总线控制系统作为现代机械加工领域中的重要组成部分，得到了广泛应用。
现场总线控制系统通过网络通信和数据传输，实现对机床的实时监控和控制。
本文将探讨机床现场总线控制系统中的实时监控与控制技术的研究进展和应用。
1. 研究背景与意义机床现场总线控制系统是指将各个机床上的传感器、执行器等设备通过总线连接起来，实现集中监控和控制的系统。
实时监控与控制技术是现场总线控制系统的核心内容和关键技术之一。
通过实时监控与控制技术，可以实时获取机床的运行状态，对其进行监测和调整，提高生产效率和加工质量。
2. 实时监控与控制技术研究进展2.1 总线技术现场总线技术是机床现场总线控制系统中的基础，它可以实现多设备之间的数据传输和通信。
常用的总线技术有CAN总线、Ethernet、Profibus等。
这些总线技术具有高速、稳定性好等特点，能够满足机床现场总线控制系统对大数据传输和实时性的要求。
2.2 数据采集与传输技术机床上的传感器和执行器通过数据采集板采集到的数据通过总线传输到监控中心。
数据采集技术的研究包括传感器选择、数据采样率和采样精度的确定等方面。
数据传输的研究主要包括数据传输速率的选择和数据传输的可靠性保证。
2.3 实时监控与控制算法实时监控与控制算法的研究是机床现场总线控制系统中的关键环节。
实时监控算法主要包括机床状态监测、故障诊断和预测等。
实时控制算法主要包括运动控制、位置控制和力控制等。
这些算法的研究旨在提高机床的稳定性和精度，减少加工误差和故障。
3. 实时监控与控制技术的应用机床现场总线控制系统中的实时监控与控制技术已经在机械加工领域得到了广泛应用。
通过实时监控与控制技术，可以实现机床的远程监控和远程操作，提高生产效率和工作安全性。
同时，实时监控与控制技术还能够实现机床的自动化加工和优化控制。
4. 实时监控与控制技术面临的挑战与展望虽然实时监控与控制技术在机床现场总线控制系统中取得了一定的研究成果，但仍面临着一些挑战。
基于ModBus的现场总线控制系统研究与设计随着微电子技术的出现和发展，现场总线技术日益成为国内外仪表界的关注焦点。
ModBus作为一种有效支持分布式控制和实时控制的现场总线协议，以其稳定性好、可靠性高、抗干扰能力强、通讯速率高、维护成本低及其独特的设计越来越受到人们的重视，并被公认为最有前途的现场总线之一。
因此，基于ModBus 协议的现场总线的研究与开发具有非常现实的意义。
ModBus协议最早是应用于电子控制器上的一种通用语言，是一种有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。
通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络(例如以太网)和其它设备之间可以通信。
而基于该现场总线技术的控制系统(Field control system,FCS)最大的优点就是开放性，与传统控制系统比较，代表着技术发展的潮流。
本文在简要分析了国际上最具影响的几种现场总线协议的基础上，对ModBus 总线协议和基于该协议的现场总线控制系统进行了研究，设计了FCS一2000现场总线控制系统，同时对设计的系统的可行性在实际中的应用做了说明。
主要包括以下几部分：1、研究并阐述了ModBus协议的格式和定义及其体系结构，对该总线协议的各个部分，包括协议的传输方式、帧的构成、错误校验、功能码等给出了详尽的描述；2、研究了基于ModBus协议的现场总线控制系统的设计思想和系统结构，并设计了FCS-2000现场总线控制系统。
该系统本质上是一种对生产现场进行控制和管理的网络，具有很高的实时性、可靠性、数据完整性和可用性，通过专门的接口和设备完成与上层工厂信息系统的数据交换和传递。
3、通过文字、数据、图片等方式展示了研究设计的FCS一2000现场总线控制系统在一个实际的工业工程控制领域的成功应用，体现了设计的FcS一2000现场总线控制系统的可行性。
同时，简要说明了系统应用的情况和市场前景。
通过实际应用表明，基于ModBus总线协议设计的控制系统在可靠性、容错处理、数据交换、系统管理、抗环境干扰等方面都比传统仪表组成的系统功能强。
河海大学校区毕业设计（论文）年级专业12级机电一体化技术学生许旸指导教师朱丹青评卷人教学地点冶金技师学院年月日摘要作为自动化领域的热点之一，现场总线己成为自动化系统与分散的现场设备间信息交换的主要技术。
PROFIBUS是国际上应用十分广泛的工业过程现场总线，主要应用于加工自动化、过程自动化、楼宇自动化等领域。
文章从结合所研究的水厂的实际需要出发，将先进的现场总线技术、以太网技术与传统的机械电气技术相结合，并应用到水厂控制系统的实际设计过程中。
在电气控制系统的设计过程中，采用了上位机加下位机的设计模式，组建了远程集中控制与现地控制相结合的控制网络。
上位机选用功能强大的工控组态软件——组态王和操作方便灵活的触摸屏。
下位机则采用可靠性高的可编程控制器和先进的PROFIBUS现场总线完成对现场设备的控制。
关键词：可编程控制器，现场总线，PROFIBUS-DP，监控系统The Control System Based on FieldbusAbstractNowadays, the technology of Fieldbus has become the hotspot in the research field of automation and become the main method of communication and exchange of information in the DCS systems. And the Profibus is a kind of Fieldbus broadly used in many situations of process control of industry such as automation of processing, automation of machining and automation of building.According to the actuality of the studied water station, the thesis combine the advanced Fieldbus technique, Ethernet and the traditional machine and electric technique together, and use them to design the supervise controlling system of the water station. During the designing of the electricity control system, the thesis used the mode that made up of monitor system and control system, formatted a network that is combined by far concentrates control system and nearly control system. The monitor system chooses the functional monitoring software—the king monitor and the man-machine interface, which operated conveniently. And the control system chooses dependably programmable logic controller and advance Profibus Fieldbus to completely control the spot equipments.Keyword：PLC, Fieldbus, PROFIBUS-DP, Supervise Controlling System目录1 概论1.1现场总线的产生与发展控制论的创始人Norbet Wiener说，“如果一门科学是真正具有生命力的，它的引人兴趣的中心就必须而且应该随着岁月而转移。
采用现场总线技术实现大型设备远程监测系统的应用方案现场总线技术是当今自动化技术研究的热点之一，它应用于工业现场可以在微机集控设备之间实现双向串行多节点数字通讯。
它把单个分散的被控设备作为网络节点，以现场总线为纽带，把所有被控设备连接成可以相互沟通信息、共同完成自动控制任务的网络系统，具有分散控制、系统结构简单、节约硬件设备、易于安装维护等优点。
为了更大程度地提高矿井安全、迎合未来无人化工作面发展趋势，煤矿井下综采工作面大型设备远程监测监控功能的实现至关重要。
目前综采工作面的大型设备如采煤机、刮板输送机、破碎机、转载机等大都采用智能型组合电器进行集中控制，但缺乏远程监测监控功能。
本文以HT6L1-400Z/1140智能型组合电器为研究对象，根据煤矿现有安全生产监测监控系统的网络特点，采用Modbus总线技术编制了通讯软件，实现了组合电器与安全监测监控系统的无缝链接，达到了对大型设备远程监测监控的目的。
1Modbus协议简介Modbus通讯协议由Modican公司开发，是当今主流现场总线协议之一。
通过它，集控设备相互之间、集控设备经由网络和其它设备之间可以通讯；通过它，不同厂商生产的控制设备可以连成工业控制网络，进行集中监控等。
该协议有以下特点［1-2］：物理接口符合EIA-485规范；能组成主从访问的单主控制网络；通过简单的通讯报文完成对从节点的读写操作；当主节点轮询即逐一访问从节点时，要求从节点返回一个应答信息；主节点也可以对网段上所有从节点进行广播通讯。
Modbus通讯协议有两种消息帧格式：ASCII和RTU帧格式。
ASCII消息以冒号字符开始，以回车换行符结束，其它域使用的传输字符为十六进制；RTU消息则以传递一段空闲时间为开始和结束，这段时间不小于3.5倍的字符发送时间T，一般取4T。
Modbus通讯协议定义了在这些网络上连续传输的报文帧格式，确定了将数据打包成报文帧以及解码的方法。
采用RTU格式的Modbus 通讯协议报文帧格式如表l所示。
基于机床现场总线控制系统的决策支持系统设计与实现随着现代制造业的发展，机床在工业生产中发挥着至关重要的作用。
机床控制系统的设计与实现对于提高生产效率、降低成本、改善产品质量具有重要意义。
基于机床现场总线控制系统的决策支持系统的设计与实现，旨在提供一个可靠的决策支持平台，帮助企业更好地进行生产决策和资源规划，并实现生产过程优化。
一、综述机床现场总线控制系统是一种集中控制、分散执行的控制系统，它可以实现对机床各个功能单元的统一调度和控制。
该控制系统将实时数据采集、信号传输、工作条件监测等功能集成于一体，为决策支持系统提供了实时、准确的数据基础。
决策支持系统的设计与实现不仅需要考虑其适配机床现场总线控制系统的特点，还需要满足具体生产环境下的需求。
二、需求分析1. 实时数据采集与分析决策支持系统需要能够实时采集机床的工作状态数据，并对其进行分析和处理。
这些数据包括机床的运行状态、生产效率、设备健康状况等。
通过对这些数据的分析，可以帮助企业了解机床的运行情况，及时发现问题，并进行相应的调整和优化。
2. 工艺参数优化决策支持系统还需要能够根据机床的实际情况，对工艺参数进行优化。
通过对机床在不同工艺参数下的生产效率、能耗、产品质量等指标进行分析和比较，可以为决策者提供科学的决策依据，从而实现生产过程的优化和改进。
3. 故障预警与维修支持决策支持系统需要能够通过对机床各个功能单元的状态监测和分析，及时发现潜在的故障，并给出相应的维修建议。
这些建议可以包括维修方式、维修时间、备件需求等。
通过及时的故障预警和维修支持，可以最大程度地减少机床故障带来的生产停工和生产效率下降。
4. 生产计划与资源规划决策支持系统还需要能够为企业提供生产计划和资源规划的功能。
这包括根据订单情况和机床的生产能力，优化生产排程，合理分配生产资源。
通过对生产计划和资源规划的优化，可以实现生产效率的最大化，降低生产成本，并提高产品交付的及时性。
谈基于现场总线的煤矿安全监控系统摘要：随着经济的高速发展，国家对煤矿企业的安全提出了越来越高的要求，大中小煤矿企业也是越来越重视安全作业，其不断的加大安全投入，加强信息化建设。
基于这种情况，本文将浅谈基于现场总线的煤矿安全监控系统，阐述现场线的安全监控系统在煤矿中的应用及存在的问题及相应的对策，以飨读者。
关键词：现场总线；煤矿；安全监控系统中图分类号：td-0 文献标识码：a 文章编号：1009-0118（2011）-10-0-01近几年类，随着国家对煤矿安全问题的重视，我国的煤矿行业的安全情况有了一定的改善，但是，这一行业的人员伤亡仍然是居高不下。
着成为阻碍煤矿行业发展的重要因素。
随着信息技术的快速发展，煤矿网络监控系统应运而生，这一系统在一定程度上提高了煤矿安全的监测管理力度。
一、现场总线的含义现场总线构成的控制系统被称为现场总线控制系统fcs。
这一系统要求每一个现场煤矿设备都必须是智能化的、具有通讯设备和特定的功能设备。
其特点是全分散式，即设备分散到现场需要的地方，功能分散。
现场总线是指用于生产、过程控制领域最底层的现场设备互连通讯网络，它是一种数字式、串行、多点的，用于最底层的工业控制设备及仪表互连通讯的数据总线。
它利用数字串行进行通讯，使各个现场设备都连于总线，同时通过总线来交互数据。
现场总线的通讯方式是多点式，每一个现场的设备都能够利用总线时时刻刻地发布消息，但是，一个时间点只能允许有一个发布者。
总之，现场总线不仅仅是一个通讯技术，它是一种集计算机技术、通讯技术以及控制技术于一体的综合计算。
二、现场总线控制系统在煤矿井下的应用基于现场总线的煤矿安全监控系统囊括了现场总线的所有的特点：总线结构、数字串行、多点广播、接受过滤功能以及全分散等。
在新模式下得现场设备的概念不同于现行的设备的概念。
这种新模式下的现场设备具有智能化、总线通讯以及分散功能块等功能。
其中，智能化是指设备中含有微控技术单元，各个现场设备之间通过总线联系在一起。
基于现场总线控制系统的研究与应用作者：陈云东来源：《数字技术与应用》2013年第06期摘要：随着计算机网络、工业自动化、通信技术等领域的快速发展，现场总线在工业生产行业中得到广泛的应用。
现场总线实现了数字和模拟输入/输出模块、智能信号装置与可编程逻辑控制器（PLC）和PC之间的数据传输，把输入/输出模块分散到实际现场仪表设备中，适用于自动化过程控制的现场设备或现场仪表互连的现场通信网络。
关键词：现场总线自控系统 PROFIBUS中图分类号：TP1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）06-0033-01现场总线产生于90年代初，用于自动化控制领域的现场智能设备互联通信的网络技术，成为数字通信的网络基础，为现场仪表及设备信息采集和控制管理层提供了沟通基础，是当前一种全新型的分布控制系统，现场总线是以现场仪表设备智能传感、计算机、数字通讯等为主要内容的综合技术，是自动化控制领域的一个里程牌，促进自动化系统结构和现场设备智能化的深刻变革。
随着制造业自动化中分散化结构的广泛应用，原来集中安装在控制柜中的器件逐步分散安装到生产线上，使得PROFIBUS现场总线在现场设备及上层控制体系得到了日益广泛关注，由于PROFIBUS已成为国际开放标准，标准化的现场总线具有“开放”的通信接口、对用户“透明”的通信协议，可将不同制造厂商的PROFIBUS产品集成到一个控制系统中，现场总线PROFIBUS不仅能满足传感器/执行器领域的控制需求，同时也能满足生产过程中现场级控制数据交换的要求。
1 现场总线概述1.1 现场总线定义现场总线是指以工厂内生产过程中的设备/仪表的测量和控制机器间的数字通讯为主的网络，也称现场网络。
用于工业生产中现场仪表及设备信息的采集，是现场多点通信的和控制系统的集成，也就是将传感器、各种操作终端和控制器间的通讯及控制器之间的通讯进行特化的网络。
原来这些机器间的主体配线是ON/OFF、接点信号和模拟信号，通过通讯的数字化，使时间分割、多重化、多点化成为可能，从而实现高性能化、高可靠化、保养简便化、节省配线（配线的共享）。
基于现场总线控制系统的研究与应用近年来，随着现代化生产方式的不断普及和现代化工业控制技术的不断发展，越来越多的企业开始使用现场总线控制系统作为其生产过程中的控制手段。
这种控制系统已经成为现代化生产中不可替代的重要组成部分。
本文将探讨基于现场总线控制系统的研究与应用。
一、现场总线控制系统的基础知识现场总线控制系统是一种集成式的控制方式，它利用计算机、传感器、执行机构等设备构成了一个智能化控制系统，通过网络链接，将各组成部分进行通信和协作。
现场总线控制系统对于生产领域的应用特别重要，因为它可以在生产现场将各种数据进行收集、分析和处理，实现生产管理的全面自动化。
目前，现场总线控制系统主要有三种控制方式，分别是中央控制、分散控制和混合控制。
中央控制方式是以计算机为中心，通过传感器等设备采集数据进行控制。
分散控制方式则是在现场进行控制，各个控制元件实现分散控制，没有计算机的扮演。
混合控制则是中央控制方式和分散控制方式的结合，能够根据实际情况分别采用中央控制和分散控制。
二、现场总线控制系统的优点现场总线控制系统与传统的控制方式相比，有以下几个优点：1. 可靠性：现场总线控制系统采用分散式的控制方式，能够有效地避免单一故障对整个控制系统的影响，从而提高了整个控制系统的可靠性和可用性。
2. 灵活性：现场总线控制系统通过网络链接，实现了控制设备之间的互联和通信，使得整个控制系统具有了灵活性，能够根据生产设备的实际情况进行调整。
3. 维护性：现场总线控制系统采用分散设计，因此，如果出现故障，只需要更换故障设备，而不需要整个系统进行替换和维修。
4. 性价比高：现场总线控制系统采用网络控制方式，这种方式比传统的控制方式节省了很多成本，因此，系统的性价比非常高。
三、现场总线控制系统的应用范围现场总线控制系统适用于各种生产场合，广泛应用于汽车制造、机械制造、食品加工、航空航天等领域。
此外，现场总线控制系统还能被应用于电力、煤气、石油等领域的能源控制系统中，用于实现生产设备的智能化控制和管理。
目录1 引言 (1)1.1 现场总线国内外发展现况 (1)1.2 课题的内容和目标 (2)1.3 论文的组织结构 (2)2 PROFIBUS现场总线控制技术的特点 (4)2.1 现场总线控制系统的组成 (4)2.2 PROFIBUS现场总线控制技术的应用 (4)2.3 协议结构 (6)2.4 传输技术 (7)2.5 总线存取协议 (9)3 真空等离子焊接的原理及应用 (10)3.2 等离子焊接的原理 (11)3.3 等离子焊接的特点 (12)3.4 真空等离子焊接的工艺流程与工作原理 (14)3.5 针对真空等离子焊接系统PROFIBUS网络研究 (15)4 硬件选型 ........................................ 错误！未定义书签。
4.1 硬件连接 ...................................... 错误！未定义书签。
4.2 真空等离子焊接系统的硬件连接分析 (15)5 软件设计 (16)5.1 上位机软件设计 (16)5.2 真空等离子焊接PLC控制的实现 (18)5.3 充氩过程PLC控制的实现 (20)结束语 (23)致谢 (24)参考文献 (25)1引言随着科技的迅速发展，自动化技术和先进控制技术在工业生产中得到了广泛的普及。
常规的经典控制理论始终发挥着相当大的作用，它在解决简单的自动控制系统设计方面一直是非常有力的工具。
近年来这方面的控制理论、控制模式和研究日臻成熟，它们在工业生产部门的影响相当大，并且形成了标准化和系列化的产品。
由于工业控制系统的发展的方向是分散化、网络化、智能化，现场总线技术的发展正是顺应了这一方向，并成为全球工业自动化技术行业的热点，受到业界的普遍关注。
1.1 现场总线国内外发展现况自20世纪80年代中期现场总线技术问世以来，在十几年中行业中出现了两百多种现场总线技术。
其中常见的现场总线技术有十几种，它们分别在不同的领域得到了广泛的应用，如Profibus，Interbus，CAN，FF，Bitbus，P-Net，LonWorks 等。
在种类繁多的自动化行业的应用需求之下，没有哪一种现场总线能够完全符合生产需要，各种现场总线在相应的领域发挥着各自的特长，一种现场总线标准在某些领域中是适用的，超出这些领域可能就不是最优的，因此多种现场总线将在很长一段时间内共存。
目前有40多种现场总线技术在世界上得到了广泛应用，而各个公司定义的现场总线标准更是不计其数。
在加拿大渥太华召开的现场总线标准会议中通过了IEC61158是现场总线的国际标准的决定，其中有8种类型的现场总线可以作为国际标准，这8种类型分别是：（1）ControlNet（美国Rockwell公司支持）（2）Profibus（德国Siemens公司支持）（3）Interbus（德国PhoenixContact公司支持）（4）FFHSE（Fisher-Rosemount公司支持）（5）SwfitNet（美国Boeing公司支持）（6）WorldFIP（法国Alstom公司支持）（7）P-Net（月麦ProcessDate公司支持）再加上IECTL7B通过的3种现场总线国际标准，分别为SDS（SmartDistributed System）。
ASI（Actuator Sensor Interface）和DeviceNet。
另外ISO还有一个ISO11898的CAN（Control Area Network）。
所以一共12种之多。
随着计算机网络技术的飞快发展，Ethernet和TCP/IP技术也运用到了工业现场。
高速Ethernet具有诸多优点，例如结构简单、开放性、成本低、广泛的应用软硬件支持，非常适用于工业标准的监控网络。
为了连接现场各种各样的设备和用于监控的系统设备，作为工厂底层控制网络的信息传输主干的Ethernet已经被许多控制系统设备提供厂商采用。
而为了实现网络控制的一体化并保护现有的投资，利用以太网的网关将FF和Profibus现场控制系统、DCS现场控制系统连接起来。
TCP/IP协议的采用，真正实现了Internet/Intranet／Infranet测控管一体化网络，使得车间的管理深入到控制现场，操作人员不用到车间就可以通过Internet监控工业生产的过程，实现了远程系统调试和设备故障诊断。
现场总线技术是控制系统发展的方向，我们必须紧跟现场总线发展的步伐，确保在未来的竞争中保持领先。
PROFIBUS凭借其严谨的定义，完善的功能和标准通用的技术成为开放式系统的典范，它是在众多现场总线标准中能提供一个从现场传感器至生产管理层的全方位透明的网络的现场总线系统。
目前，PROFIBUS已经在许多方面证明了其强大、灵活的功能，在很多领域都得到了成功的应用，如生产自动化、过程自动化、驱动技术等，在世界上诸多现场技术中处于领先的地位。
同时，PROFIBUS通过便捷的协议、较高的性价比以及采用RS485的传输技术控制了它的成本，适合我国的国情，应该在生产中广泛采用。
1.2 课题的内容和目标本课题基于现场总线技术，研究并建立新一代车间生产监控系统的方案，完成一个基于Profibus现场总线和西门子PLC平台的车间生产监控系统原型的设计及部分开发工作。
(1) 基于现场总线的车间生产监控系统的总体方案设计；(2) 车间生产监控系统硬件选型设计；(3) 车间生产监控系统软件设计；(4) 车间生产监控系统的部分开发与调试。
1.3 论文的组织结构本文研究的目的是实现真空等离子焊接的自动化控制，应用基于PROFIBUS现场总线的集散型系统代替传统焊接方式，实现等离子焊接工艺流程中的设备运行参数的检测，记录设备运行过程和状态，并可直观指导操作人员生产管理工艺的全过程。
（1）上位机系统进行实时监控，主要是整个加工过程的设备运行状态，然后将这些对设备运行的实时监控参数记录下来，从而分析数据的变化，方便操作人员及时发现运行中的情况，诊断、发布和实施预警。
（2）下位机系统主要进行逻辑运算、数据采集、执行闭环控制输出的工作。
对真空等离子焊接设备，真空泵和充氩系统，并能实时处理情况，对设备的运行和工作时间和强度能够很好的控制，达到设备的最大化利用。
（3）上下位机通过网络通讯系统将之间连接起来，使现场控制站数据能正确、及时的反应在上位机上，而上位机的控制信号也能及时传达到下位机，实现远程监控。
全文分为五章，各章内容如下：第一章：介绍了现场总线技术的国内外发展状况，本课题的内容及目标。
第二章：介绍了PROFIBUS现场总线控制技术的主要特点，采用的协议结构，传输技术以及存取协议。
第三章：介绍了TIG焊、等离子焊接的原理和特点，针对等离子焊接的实际环境，对多种网络形式进行比较分析，提出基于PROFIBUS的现场总线网络在等离子焊接生产中的应用、配置及通信软件设计等关键环节。
第四章：真空等离子焊接系统选择的硬件型号和等离子焊接系统监控PLC 和充氩过程监控PLC的性能、参数的监控。
第五章：真空等离子焊接系统的上位机软件开发和设计，对真空等离子焊接和充氩过程PLC控制的实现。
2 PROFIBUS现场总线控制技术的特点2.1 现场总线控制系统的结构监控和组态计算机、现场总线系统、现场智能仪表和控制器三部分主要组成了现场总线控制系统。
由于这里的仪表、控制器、计算机连接到网上的方式是通过现场总线网卡及通信协议软件，所以现场总线控制系统的基础是现场总线网卡和通信协议软件。
现场总线控制系统应包括有数据组态和控制算法组态的组态技术，从而实现真正的分布式控制，组态技术生成的参数及算法可以在控制器和远程I/O或智能设备上运行，在智能仪表及执行机构中，现场总线标准定义的功能块也可以进行运算。
线形、总线形、星形、环形等网络拓扑结构是现场总线控制系统常采用的网络拓扑结构。
由于线形结构对网络供电和防爆等问题有很好的解决措施，且现场总线一般采用的结构是线性结构，它的支路电源负载是可以确定的，同样可以确定的是沿总线的电源电压，所以一般情况下采用线形结构。
同轴电缆、双绞线、电话线、光导纤维电缆、无线等都是常用的网络通讯介质。
电气隔离和电磁兼容性这两个因素是选择传输介质时主要考虑的因素。
为了满足本质安全和防爆要求，常采用廉价的双绞线作为数据传输线，同时使得现场设备可以利用数据通信线来供电。
2.2 PROFIBUS现场总线控制技术的应用PROFIBUS现场总线控制技术是一种国际性的开放的现场总线控制标准。
从1995年德国颁布FMS至今，经历了十余年，该标准现已被全世界接收，其应用覆盖机械加工、过程控制、电子交通及楼宇自动化的各个领域。
PROFIBUS于1995年成为欧洲标准，1999年成为国际标准、2001年10月，它被批准为中华人民共和国工业自动化领域标准中的现场总线控制标准。
目前，世界上许多自动化产品生产厂家的设备都提供PROFIBUS接口。
PROFIBUS在众多的现场总线控制标准中以超过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，应用于中国的许多自动化控制系统中，其控制范围如图2.1所示:图2.1 Profibus控制范围图PROFIBUS根据应用特点可以分为PROFIBUS-DP、PROFIBUS-FMS和PROFIBUS-PA3种兼容版本，如图2所示。
PROFIBUS-DP属于设备总线，主要用于复杂现场设备和分布式I/O。
其物理结构为RS-485，传输速率为9.6Kb/s～12Mb/s。
PROFIBUS-FMS属于系统总线，应用于车间级网络监控。
其物理结构为RS-485，传输速率为9.6Kb/s～12Mb/s。
PROFIBUS-PA属于设备总线，主要应用于两线制供电和本安过程控制仪表，传输速率为31.25Kb/s。
它在保持DP协议的同时，增加了对现场仪表的馈电功能，执行标准是IEC61158-2。
图2.2 Profibus应用图分散式数字化控制器分为主站和从站，该系统可通过PROFIBUS从现场底层到车间级进行网络化。
主站决定了总线的数据通信。
在没有其他设备数据通信的情况下，当主站获得总线控制权即令牌时，同样可以发送信息。
从PROFIBUS 协议方面的定义，主站也称为主动站。
一般的从站都由驱动器、阀门、I/O装置和测量发送器组成，它属于外围设备。
从站没有总线控制权，仅确认接收到的信息；或当主站发出请求时，向它发送信息。
因为它只占总线协议的一小部分，所以从站实施起来相当的经济[4]，。
2.3 协议结构PROFIBUS协议的结构根据ISO7498国际标准以开放系统互联网络OSI为参考模型，如图2.3所示。
