1） PROFIBUS

PROFIBUS是1987年德國聯邦科技部集中了13家公司的5個研究所的力量，按ISO/OSI參考模型制訂的現場總線的德國國家標準，其主要支持者是德國西門子公司痛入到智能家居系統中，并于1991年4月在DIN19245中發表，正式成為德國標準。開始只有PROFIBUS-DP和PROFIBUS-FMS，1994年又推出了PROFIBUS-PA，它引用了IEC標準的物理層（IEC 1158-2，1993年通過），從而可以在有爆炸危險的區域（EX）內連接本質安全型通過總線饋電的現場儀表，這使PROFIBUS更加完善。PROFIBUS已于1996年3月15日批準為歐洲標準EN50170的第2卷。

（1） PROFIBUS組成部分。

① PROFIBUS-FMS （Field Message Specification） 。

它主要用來解決車間級通用性通信任務，可用于大范圍和復雜的通信，總線周期一般小于100ms。

②PROFIBUS-DP （Decentralized Periphery）.

這是一種經過優化的高速和便宜的通信總線，它是專門為自動控制系統與分散的I/O設各級之間進行通信設計的。總線周期一般小于10ms。

③PROFIBUS-PA （Process Automation）.

它是專門為過程自動化設計的，它可使傳感器和執行器安在一根共用的總線上，甚至在本質安全領域也可接上。根據IEC 1158-2標準，PROFIBUS-PA用雙線進行總線供電和數據通信。

（2） PROFIBUS協議結構。

PROFIBUS協議結構是根據IS0 7498國際標準以OSI作為參考模型的。但省略了3-6層，同時又增加了服務層。

PROFIBUS-DP使用了第一層（物理層）、第二層（數據鏈路層）和用戶接口，第三層一七層未加以描述。這種結構確保了數據傳輸的快速和有效進行，直接數據鏈路映像（DDLM）為用戶接口易于進入第二層。用戶接口規定了用戶系統和不同設備可調用的應用功能，并詳細說明了各種不同PROFIBUS-DP設備的設備行為，還提供了傳輸用的RS-485傳輸技術或光纖傳輸技術。

PROFIBUS-FMS:對第一層、第二層和第七層（應用層）均加以定義。

PROFIBUS-PA:采用了擴展的DP協議，另外還使用了描述現場設備行為的過程自動化（Process Automation，PA）規約。根據IEC 115 8-2標準，這種傳輸技術可確保其本質的安全性并通過總線給現場設備供電。使用分段式耦合器，PROFIBUS-PA設備能很方便地集成到PROFIBUS-DP網絡上。PROFIBUS-DP和PROFIBUS-FMS系統使用了同樣的傳輸技術和統一的總線訪問協議，因而這兩套系統可在同一根電纜上同時操作。

（3） PROFIBUS傳輸技術。

PROFIBUS提供了三種類型的傳輸。

①用于DP和FMS的RS-485傳輸。

RS-485傳輸是PROFIBUS最常用的一種傳輸技術，這種技術通常稱為H2。采用屏蔽雙絞銅線，共用一根導線對。線性總線結構允許站點增加或減少，而且系統的分布投入也不會影響到其他站點的操作。后增加的站點對己投入運行的站點沒有任何影響。

傳輸速率可選： 9.6Kbit/s和12Mbit/s之間。

站點數：每分段32個站，不帶中繼器;帶中繼器可多達127個站。

②用于PA和姬c 1158-2傳輸。

IEC 1158-2傳輸技術是一種位同步協議，可進行無電流的連續傳輸，通常稱為Hl。

傳輸速率： 31.25Kbit/s， 電壓式。

站點數：每段最多為32個，總數最多為126個。

距離：采用雙絞線電纜，傳輸距離可達1900m。

⑧光纖（FO）。

PROFIBUS系統在電磁干擾很大的環境下應用時，可使用光纖導體以增加高速傳輸的最大距離。許多廠商提供專用總線插頭，可將RS-485信號轉換成光信號和光信號轉換成RS-485信號，這樣就為RS-485和光纖傳輸技術在同。—系統上使用提供了一套開關控制的十分簡便的方法。

2）基金會現場總線（Fundation Fieldbus，FF）

現場總線基金會是一個國際性的組織，有120多個成員，包括了全球主要的過程控制產品的供應商，基金會成員生產的變送器、DCS系統、執行器，流量儀表占世界市場的90%。

FF是迫于用戶的壓力于1994年6月由ISP與WorldFIP（北美）合并成立的現場總線基金會。

ISP是可互操作系統協議（Interoperable System Protocol）的簡稱，它基于德國的PROFIBUS標準，成立于1992年9月， 當時有100多個公司參加，其中以儀表廠為多，由Fisher Rosemount公司牽頭。WorldFIP是工廠儀表世界協議（World Factory nstrumentation Protocol）的簡稱它基于法國的FIP標準， 由Honeywell公司牽頭，也有100多個公司參加，不少是PLC制造廠。

（1） FF的協議結構。

FF應用了ISO/OSI模型的第一層、第二層和第七層（應用層），再在應用層上加上了用戶層。FF的物理層符合IEC 115 8-2標準，采用IEC 1158-2技術。

（2） FF特點。

由于世界上一些大的儀表公司都參加了FF，所以FF開發的現場總線產品在品種與性能上都能滿足過程控制的要求，而且使用方便，FF具有很好的可互操作性和可互換性，可互操作性就是來自同廠家的設備可以相互通信并且可以在多廠家的環境中完成功能，可互換性就是來自不同廠家的設備在功能上可以用同類設備互換。

（3）應用情況。

1997年，由多個供應商提供的基于Hl標準的小的試驗系統被用于培訓和技術確認，并已在世界上試用。現在也投入使用到智能家居之中，為智能家居的開發應用體統了良好的技術支持。

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