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PROFIBUS的通信服务有哪些

除了PROFIBUS-DP、PROFIBUS-PA和PROFIBUS-FMS、PG/OP和S7通信服务之外，PROFIBUS还提供下列通信服务

  1.PROFIdrive

  PROFIdrive用于将驱动设备(从简单的变频器到**的动态伺服控制器)集成到自动控制系统中。PROFIdrive定义了用PROFIBUS访问驱动器数据的设备性能和方法。

  为了完成现代驱动器的各种任务，PROFIdrive定义了6个应用类别1)类别1定义了用速度设定值控制的标准驱动器。

  2)类别2定义了具有技术功能的标准驱动器。过程被划分为一些子过程，主站将驱动任务发送给驱动设备，请求在各个驱动器之间直接进行数据交换。

  3)类别3定义了包括位置控制器的定位驱动器，通过PROFIBUS启动和传输定位请求。4)类别4 和类别5定义了可以在多个驱动器之间实现协调运动顺序的中央运动控制。PROFIBUS用于位置闭环控制和同步时钟周期。

  5)类别6包括时钟处理和使用电子轴的分布式自动化，例如通过直接数字交换和同步通信实现“电子齿轮传动”或“电子凸轮”功能。

  PROFIdrive定义了访问驱动器参数和与制造商有关的配置文件的参数的机制。对其他参数的非循环访问通过一个符合DPV1的参数通道进行。

  2.PROFIsafe

  PROFISafe(见图2-7)用于PROFIBUS和PROFINET面向安全设备的故障安全通信。可以用PROFIsafe很简单地实现安全的分布式解决方案。可以在同一条物理总线上传输标准数据和故障安全数据，不需要对故障安全I/O进行额外的布线。

  PROFIsafe是一种软件解决方案，在CPU的操作系统中以附加的PROFIsafe层的形式实现故障安全通信。安全数据作为标准数据的附加部分打包，从而形成PROFIsafe报文。

  PROFIsafe考虑了数据的延迟、丢失、不正确的时序、地址和数据的损坏。采用下列措施来保证故障安全数据传输的完整性：

  1)安全报文的连续编号。

  2)报文帧的时间监视和确认。

  3)发送站与接收站之间使用密码来辨识。

  4)采用循环冗余校验(CRC)。

  使用PROFIsafe时，用户程序中的故障安全块将被标记为黄色，与指示物理故障安全I/O 模块的黄色相对应。

  3. PROFIBUSFDL

  FDL是Fieldbus DataLink(现场总线数据链路)的缩写，通信伙伴可以是S7、S5系列PLC或PC。FDL服务由PROFIBUS协议的第2层提供，允许发送和接收*多240B的数据块。只有CP(通信处理器)才能提供FDL服务。

  S7-300/400调用通信功能块AG_SEND和AG_REC来实现FDL服务。

  4.PROFIBUS在冗余控制系统中的应用

  可以将PROFIBUS用于冗余控制系统。例如，通过两个接口模块，将ET200I/O设备连接到冗余自动化系统的两个PROFIBUS子网(见图2-8)。

  PROFIBUS PA线路可以通过一个冗余DP/PA链接器和两个接口模块进行耦合。也可以通过所谓的Y形链接器在冗余PROFIBUS中操作非冗余设备。

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PROFIBUS总线网络作用

在PROFIBUS现场总线中，PROFIBUS-DP的应用*广。DP协议主要用于PLC与分布式I/O和现场设备的高速数据通信。典型的DP配置是单主站结构，也可以是多主站结构。

  DP的功能经过扩展，一共有3个版本DP-V0、DP-V1和DP-V2。有的用户手册将DP-V1 称为DPV1。

  1.DP-VO的基本功能

  (1)总线访问方法

  各主站之间为令牌传送，主站与从站之间为主-从循环传送，支持单主站或多主站系统，总线上*多126个站。可以采用点对点用户数据通信、广播方式和循环主-从用户数据通信。

  (2)循环数据交换

  DP-V0可以实现中央控制器(PLC、PC或过程控制系统)与分布式现场设备(从站，例如远程I/O、阀门、变送器和变频器等)之间的快速循环数据交换，主站发出请求报文，从站收到后返回响应报文。每个从站*多可以传送224B的输入或输出。

  (3)诊断功能

  能对站级、模块级、通道级这3级故障进行诊断和快速定位。

  (4)保护功能

  DP主站用监控定时器监视与从站的通信，对每个从站都设置有独立的监控定时器。在规定的监视时间间隔内，如果没有执行用户数据传送，监控定时器将会超时，通知用户程序进行处理。DP从站用监控定时器检测与主站的数据传输，如果在设置的时间内没有完成数据通信，从站自动地将输出切换到故障安全状态。

  (5)网络的组态功能与控制功能

  通过网络可以实现下列功能动态激活或关闭 DP 从站，对1类 DP主站进行组态，可以设置站点的数目、DP从站的地址、输入/输出数据的格式、诊断报文的格式等，以及检查DP从站的组态。控制命令可以发送给所有的从站或部分从站。

  (6)同步与冻结功能

  主站可以发送命令给一个从站或发送给一组从站。接收到主站的同步命令后，从站进入同步模式。这些从站的输出被保持在当前状态。在这之后的用户数据传输中，输出数据存储在从站，它的输出状态保持不变。需要用UNSYNC命令来解除同步模式。

  冻结(FREEZE)命令使指定的从站组进入冻结模式，即将各从站的输入数据冻结在当前状态，直到主站发送下一个冻结命令时才刷新。需要用UNFREEZE命令来解除冻结模式。

  (7)DPM1和组态设备之间的循环数据传输

  PROFIBUS-DP允许DPM1(1类DP主站)和DPM2(2类DP主站)之间的数据交换。该功能使组态和诊断设备可以通过总线对系统进行组态，改变DPM1的操作方式，动态地允许或禁止DPM1与某些从站之间交换数据。

  2.DP-V1的扩展功能

  (1)非等时数据交换

  除了DP-V0的功能外，DP-V1*主要的特征是具有主站与从站之间的非等时数据交换功能，可以用它来进行参数设置、诊断和报警处理。它与循环数据交换是并行执行的，优先级较低。

  (2)扩展的诊断功能

  DP从站通过诊断报文将突发事件(报警信息)传送给主站，主站收到后发送确认报文给从站。从站收到后才能发送新的报警信息，这样可以防止多次重复发送同一报警报文。状态报文由从站发送给主站，不需要主站确认。

  3.DP-V2的主要扩展功能

  (1)从站与从站之间的通信

  从站之间的直接数据交换(DX)通信采用广播式通信方式，从站作为生产者(Publisher)，可以不经过主站直接将信息发送给作为消费者(Subscribers)的从站。这样从站可以直接读取别的从站的数据。

  (2)等时同步模式

  同步(Isochronous)功能可以实现主站与从站中的时钟同步，而与总线负载无关。此功能可以实现高精度定位处理，其时钟误差小于1us。通过全局控制(Globalcontrol)广播报文，使所有有关的设备循环与总线主循环同步。

  (3)时钟控制与时间标记

  通过用于时钟同步的新的连接MS3，实时时间(Real Time)主站将时间标记(TimeStamp)发送给所有的从站，将从站的时钟同步到系统时间，误差小于1ms。在有大量主站的网络中，利用这一功能可以实现高精度的事件跟踪，和实现事件顺序记录。

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