工业现场总线PROFIBUS之谜它由哪些部分构成又有何种协议结构
工业现场总线技术探秘：PROFIBUS的构成与协议结构解析
在现代自动化领域，PROFIBUS（Process Fieldbus）作为一种国际标准化、开放式的现场总线系统，广泛应用于制造业、流程工业、建筑和交通等多个行业。其独特之处在于提供了一个统一的通信平台，不仅适用于设备生产商，也能跨越不同制造商之间的界限。
PROFIBUS由三个主要部分组成：DP（Decentralized Periphery）、PA（Process Automation）和FMS（Fieldbus Message Specification）。每一部分都有其独特的功能和应用场景。
PROFIBUS-DP 是一种高速且成本效益高的通信协议，主要用于设备级控制系统与分散式I/O设备之间的数据交换。它能够取代传统24VDC或4-20mA信号传输，并通过轮询方式实现主站与从站间的一对一通信。
PROFIBUS-PA 专为过程自动化设计，它使得传感器和执行机构能够共享同一根总线，同时具有本征安全规范。电源和数据通过总线并行传输，以满足过程自动化系统中单元级和现场级通讯需求。
PROFIBUS-FMS 是车间监控网络中的关键组件，是一个实时多主网络模型，定义了主站间通讯模式，并服务于系统级和车间级过程数据交换。
而 PROFIBUS 的协议结构，则是基于 ISO 7498 国际标准，即开放式系统互联网络 (OSI) 模型。在这种基础上，对于工业控制底层网络，由于信息量较小且要求实时性高，因此进行了一定的简化。
对于每个 PROFIBUS 部分，其所使用 OSI 层次也有所不同：
DP: 定义了第 1, 2 和用户接口层，但未涉及到第 3 到第 7 层。
PA: 数据传输采用扩展 DP 协议，同时描述了 PA 行规以保证安全性，可以通过总线供电，从而实现 DP 上 PA 网络扩展。
FMS: 定义了第 1, 2 和 7 层，其中 FMS 包含应用协议，为用户提供强大的可选用的通信服务，而 LLI 协调不同的通信关系，并提供不依赖设备的第二层访问接口。
此外，Profibus 还具备其他优点，如稳定国际标准 EN50170 保证，以及经验证普遍适用范围广泛，从加工制造到数字自动化等多种应用领域。此外，它可以同时实现集中控制、分散控制以及混合控制三种方式，使其成为现代工业自动化不可或缺的一部分。
