最完美的PROFIBUS通讯教材05

城市轨道交通专用通信设备维护课程PROFIBUS通讯教材3主要内容一PROFIBUS概述二PROFIBUS的通信协议三PROFIBUS-DP四PROFIBUS站点的开发与实现五PROFIBUS-PA4二、PROFIBUS通信协议1.PROFIBUS的协议类型及其特点2.PROFIBUS的物理层及其网络连接（1）RS-485的物理连接（2）PA总线的物理连接3.PROFIBUS的数据链路层（1）数据传输功能（2）报文帧的格式和定义4.PROFIBUS的应用层5.PROFIBUS的MAC协议（1）PROFIBUS的传递令牌（2）逻辑环的管理5二、PROFIBUS通信协议3.PROFIBUS的数据链路层（1）数据传输功能*SDN发送不需确认的数据（对DP和PA）：用于有一个主站向多个站点广播发送及群发数据，它不需要回复响应，主要用于数据的同步发送，状态宣告等。*SDA发送需确认的数据（仅对FMS）：由一个主站发起者向另外的站点发送数据且接收其确认响应。SDA只发生在主站间的通信。*SRD发送数据且要求回复数据（对DP、PA和FMS）：通信的发起者发送数据到另一端时，还要求响应者立即回复数据。*CSRD周期性发送且要求回复数据（周期性数据交换）（仅对FMS）*MSRD发送数据且要求以群发数据帧答复（仅对DPV2）：与SRD不同在于，它要求响应者以群发数据帧答复。*CS时钟同步信号（仅对DP）：用于在一个系统内同步各站点的时钟*上一层通过第2层的SAP(服务存取点)调用这些服务：SSAP(源服务存取点)和DSAP(目的服务存取点)。6二、PROFIBUS通信协议3.PROFIBUS的数据链路层（1）数据传输功能PROFIBUS系统的系统响应时间主要取决于以下因素：

Tsdr（在这个时间后，一个站可应答的响应时间）选择的数据传输率（即波特率）Min-Slave-Interval：从站可与主站交换数据的两个轮询循环之间的时间。规定的净数据长度（输入数据字节数和输出数据字节数）7二、PROFIBUS通信协议3.PROFIBUS的数据链路层（2）报文帧的格式和定义PROFIBUS的报文格式：1.有固定信息字段长度的格式2.带数据的有固定信息字段长度的格式3.有可变信息字段长度的格式4.短应答5.令牌报文8二、PROFIBUS通信协议3.PROFIBUS的数据链路层（2）报文帧的格式和定义L:信息字段长度。SC(单字符):单字符，仅用于应答。SD1-SD4(起始界定符):起始字节，用于区别不同的报文格式。LE/LEr:长度字节，指出可变长报文中信息字段的长度。DA(目的地址):目的地址字节，指出将接收此信息的站。9二、PROFIBUS通信协议3.PROFIBUS的数据链路层（2）报文帧的格式和定义FC(帧控制):控制字节，包含用于此信息的服务和此信息的优先权的详细说明。DU:数据单元，包含报文的有用信息，必要时还包含扩展地址的详细说明。FCS(帧校验顺序):校验字节，包含报文校验和(不进位地加所有报文字节的和)。ED(终止界定符):终止字节，指出此报文终止10二、PROFIBUS通信协议4.PROFIBUS的应用层ISO/OSI参考模型的应用层提供用户需要的各种通信服务。PROFIBUS的应用层由FMS接口(现场总线报文规范)和LLI接口(低层接口)组成。在不同的应用中，具体需要的功能范围必须与具体应用相适应，这些适应性定义称为行规。行规提供了设备的可互换性，保证不同厂商生产的设备具有相同的通信功能。11二、PROFIBUS通信协议5.PROFIBUS的MAC协议

MAC（MediumAccessControl，介质存取控制）控制数据传输的程序，MAC必须确保在任何时刻只有一个站点发送数据。要保证两个方面的需求：

（1）总线主站必须在确定的时间范围内获取足够的机会来处理它自己的通信任务。

（2）主站与从站之间的数据交换必须是快速且具有很少的协议开销。12二、PROFIBUS通信协议5.PROFIBUS的MAC协议（1）PROFIBUS的传递令牌主站之间采用令牌传递方式，令牌在主站之间传递，拥有令牌的主站拥有总线访问控制权。主站与从站之间采用主-从方式，主站具有总线访问控制权，从站仅在主站要求它发送时才可以使用总线。在PROFIBUS系统中，有3种系统配置：纯主-主系统（执行令牌传递方式）纯主-从系统（执行主-从方式）混合系统（执行令牌传递方式和主-从方式）13二、PROFIBUS通信协议5.PROFIBUS的MAC协议（1）PROFIBUS的传递令牌多主站系统14二、PROFIBUS通信协议5.PROFIBUS的MAC协议（1）PROF