總線專題：第五講 PROFIBUS

1989年成立PROFIBUS User Organigzation(PNO)，即PROFIBUS用戶組織，由制造商、用戶和研究所組成。1995年又成立了國際的中央管理機構PROFIBUS International(PI),PNO是PI下的一個機構。負責研究和推廣PROFIBUS。1997年7月中國PROFIBUS用戶組織（CPO）在北京成立。2000年4月中國現(xiàn)場總線PROFIBUS技術資格中心（CPCC）成立。2001年8月中國PROFIBUS產品測試實驗室（CPPTL）通過P1驗收，正式開業(yè)，目前已認證PROFIBUS-DP的產品。

1.PROFIBUS通信模型

PROFIBUS采用ISO/OSI參數(shù)模型中的1，2和7層，如圖1所示。

（1）PROFIBUS第1層為PHY，即物理層規(guī)定了線路介質、物理連接的類型與電氣特性。PROFIBUS通過采用差分電壓輸出的RS485實現(xiàn)電流連接。在線性拓撲結構下采用雙絞線電纜。

（2）PROFIBUS第2層，由MAC與FLC二個子層及FMA1/2組成，現(xiàn)簡述如下：

1）MAC。MAC是介質存取控制子層的縮寫，他描述了連接到傳輸介質的總線存取方法。由于PROFIBUS采用的是主/從（Master/slave）通信模式，所以PROFIBUS采用了一種混合訪問方法。即在主站（Master Station）之間用令牌傳遞的方法；而為了使從站之間也能傳遞信息，采用了主站對所屬從站進行循環(huán)查詢的方法，圖2描述了上述二種方法。

2）FLC。FLC是現(xiàn)場總線鏈路控制子層的縮寫，他規(guī)定了對低層接口（LLI）有效的第2層服務，提供服務訪問點（SAP）的管理與LLI相關的緩沖器。

3）FMA1/2。第2層的現(xiàn)場總線管理（FMA1/2）完成第2層（MAC）特定的總線參數(shù)的設定和第1層（PHY）的設定。FLC和LLI之間的SAP可以通過FMA1/2激活或撤銷。此外，第1層和第2層可能出現(xiàn)的錯誤事件會被傳遞到更高層FMA7。

（3）PROFIBUS第3層至第6層設有具體應用，但這些層要求的任何重要功能都已經集成在LLI中，如包括連接監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋O(jiān)控。

（4）PROFIBUS第7層

1）LLI。LLI是低層接口的縮寫，他將現(xiàn)場總線信息規(guī)范（FMS）的服務映射到第2層（FLC）的服務。除了上面已經提到的監(jiān)控連接或數(shù)據(jù)傳輸，LLI還檢查在建立連接期間用于描述一個邏輯連接通道的所有重要參數(shù)，可以在LLI中選擇不同的連接類型，主/主連接或主/從連接。數(shù)據(jù)交換既可是循環(huán)的還可是非循環(huán)的。

2）FMS。FMS是現(xiàn)場總線信息規(guī)范子層的縮寫，他將用于通信管理的應用服務和用于用戶的用戶數(shù)據(jù)（變量、域、程序事件通告）分組。借助于此，才可能訪問一個應用過程的通信對象。FMS主要用于協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）的編碼和譯碼。

3）FMA7。與第2層類似，第7層還有現(xiàn)場總線管理（FMA7）。FMA7保證FMS和LLI子層的參數(shù)化以及總線參數(shù)向第2層（FMA1/2）的傳遞。在某些應用過程中，還可以通過FMA7把各子層的事件和錯誤顯示給用戶。

（5）PROFIBUS ALI

ALI。ALI是位于第7層之上的應用層接口的縮寫，他構成了到應用過層的接口。ALI的目的是將過程對象轉換為通信對象。轉換的原因是每個過程對象都是由他在所謂的對象字典（OD）中的特性（數(shù)據(jù)類型、存取保護、物理地址）所描述的。