现场总线传输介质有哪些 PROFIBUS协议结构解析连接设备的关键

在工业自动化领域，PROFIBUS作为一种国际化、开放式的现场总线标准，广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化以及楼宇、交通和电力等其他领域。它由三个兼容部分组成：PROFIBUS-DP（Decentralized Periphery）、PROFIBUS-PA（Process Automation）和PROFIBUS-FMS（Fieldbus Message Specification）。

其中，PROFIBUS-DP是一种高速低成本的通信协议，用于设备级控制系统与分散式I/O的通信。它采用轮询方式进行主站与从站之间的数据交换，对于单元级和现场级通信尤为适用。通过使用PROFIBUS-DP，可以取代传统的24VDC或4-20mA信号传输。

而PROFIBUS-PA则专为过程自动化设计，它使得传感器和执行机构能够在一根总线上并行工作，并且具有本征安全规范。电源和通信数据可以同时通过总线进行并行传输，使其特别适合于面向过程自动化系统中单元级和现场级通讯。

至于PROFIBUS-FMS，它是用于车间级监控网络的一个令牌结构实时多主网络。在这个网络中，每个节点都遵循ISO7498国际标准，以开放式系统互联网络模型为参考模型。这意味着所有节点都按照OSI七层模型来实现，但实际应用中会对不同层次进行不同的简化处理，以满足工业控制底层网络对实时性、高效性的要求。

除了这些核心特性之外，Profibus还提供了稳定的国际标准EN50170保证，并经过了大量实际应用验证，其普遍性被广泛认可。此外，该技术支持集中控制、分散控制以及混合控制三种操作模式，使其成为加工制造、过程及数字自动化等众多领域不可或缺的一部分。

在Profibus中的通信介质访问方式采用分布式令牌环策略，这是一种时间触发型网络协议。在这种协议下，每个节点都会有一个持牌计时器，当该计时器超时后，该节点将拥有发送信息的权利，并且可以根据优先级来决定何时发送高优先还是低优先信息，这样做既能保证信息发送顺序，又能尽可能地提高整体数据交换效率。