2.3.2 擴展DP功能
   DP擴展功能是對DP基本功能的補充，與DP基本功能兼容。
2.3.2.1 DPM1與DP從站間的擴展數據通信
   (1) DPM1與DP從站間非循環(huán)的數據傳輸。
   (2) 帶DDLM讀和DDLM寫(xiě)的非循環(huán)讀/寫(xiě)功能，可讀寫(xiě)從站任何希望數據。
   (3) 報警響應，DP基本功能允許DP從站用診斷信息向主站自發(fā)地傳輸事件，而新增的       DDLM-ALAM-ACK功能被用來(lái)直接響應從DP從站上接收的報警數據。
   (3) DPM2與從站間的非循環(huán)的數據傳輸。

2.3.3 電子設備數據文件（GSD）
    為了將不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的PROFIBUS產(chǎn)品集成在一起，生產(chǎn)廠(chǎng)家必須以GSD文件（電子設備數據庫文件）方式提供這些產(chǎn)品的功能參數（如I/O點(diǎn)數、診斷信息、波特率、時(shí)間監視等）。標準的GSD數據將通信擴大到操作員控制級。使用根據GSD文件所作的組態(tài)工具可將不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的設備集成在同一總線(xiàn)系統中。如圖2-7所示。

 

GSD文件可分為三個(gè)部分：

   (1) 總規范：包括了生產(chǎn)廠(chǎng)商和設備名稱(chēng)、硬件和軟件版本、波特率、監視時(shí)間間隔、總線(xiàn)插頭指定信號。

   (2) 與DP有關(guān)的規范：包括適用于主站的各項參數，如允許從站個(gè)數、上裝/下裝能力。

   (3) 與DP從站有關(guān)的規范：包括了與從站有關(guān)的一切規范，如輸入/輸出通道數、類(lèi)型、診斷數據等。

2.3.4 PROFIBUS-DP行規

    PROFIBUS-DP協(xié)議明確規定了用戶(hù)數據怎樣在總線(xiàn)各站之間傳遞，但用戶(hù)數據的含義是在PROFIBUS行規中具體說(shuō)明的。另外，行規還具體規定了PROFIBUS-DP如何用于應用領(lǐng)域。使用行規可使不同廠(chǎng)商所生產(chǎn)的不同設備互換使用，而工廠(chǎng)操作人員毋須關(guān)心兩者之間的差異，因為與應用有關(guān)的參數含義在行規中均作了精確的規定說(shuō)明。

下面是PROFIBUS-DP行規，括弧中數字是文件編號：

· NC/RC行規（3.052）

· 編碼器行規（3.062）

· 變速傳動(dòng)行規（3.071）

· 操作員控制和過(guò)程監視行規（HMI）

2.4 PROFIBUS-PA

    PROFIBUS-PA適用于PROFIBUS的過(guò)程自動(dòng)化。PA將自動(dòng)化系統和過(guò)程控制系統與壓力、溫度和液位變送器等現場(chǎng)設備連接起來(lái)，PA可用來(lái)替代4-20mA的模擬技術(shù)。PROFIBUS-PA具有如下特性：

    (1) 適合過(guò)程自動(dòng)化應用的行規使不同廠(chǎng)家生產(chǎn)的現場(chǎng)設備具有互換性。

    (2) 增加和去除總線(xiàn)站點(diǎn)，即使在本征安全地區也不會(huì )影響到其它站。

    (3) 在過(guò)程自動(dòng)化的PROFIBUS-PA段與制造業(yè)自動(dòng)化的PROFIBUS-DP總線(xiàn)段之間通過(guò)藕合器連接，并使可實(shí)現兩段間的透明通信。

    (4) 使用與IEC1158-2技術(shù)相同的雙絞線(xiàn)完成遠程供電和數據傳送。

    (5) 在潛在的爆炸危險區可使用防爆型"本征安全"或"非本征安全"。

2.4.1 PROFIBUS-PA傳輸協(xié)議
    PROFIBUS-PA采用PROFIBUS-DP的基本功能來(lái)傳送測量值和狀態(tài)。并用擴展的PROFIBUS-DP功能來(lái)制訂現場(chǎng)設備的參數和進(jìn)行設備操作。PROFIBUS-PA第一層采用IEC1158-2技術(shù)，第二層和第一層之間的接口在DIN19245系列標準的第四部分作出了規定。

2.4.2 PROFIBUS-PA設備行規

    PROFIBUS-PA行規保證了不同廠(chǎng)商所生產(chǎn)的現場(chǎng)設備的互換性和互操作性，它是PROFIBUS-PA的一個(gè)組成部分。PA行規的任務(wù)是選用各種類(lèi)型現場(chǎng)設備真正需要通信的功能，并提供這些設備功能和設備行為的一切必要規格。目前，PA行規已對所有通用的測量變送器和其它選擇的一些設備類(lèi)型作了具體規定，這些設備如：

· 測壓力、液位、溫度和流量的變送器

· 數字量輸入和輸出

· 模擬量輸入和輸出

· 閥門(mén)

· 定位器

2.5 PROFIBUS-FMS

     PROFIBUS-FMS的設計旨在解決車(chē)間監控級通信。在這一層，可編程序控制器（如PLC、PC機等）之間需要比現場(chǎng)層更大量的數據傳送，但通信的實(shí)時(shí)性要求低于現場(chǎng)層。

2.5.1 PROFIBUS-FMS應用層

     應用層提供了供用戶(hù)使用的通信服務(wù)。這些服務(wù)包括訪(fǎng)問(wèn)變量、程序傳遞、事件控制等。PROFIBUS-FMS應用層包括下列兩部分：

· 現場(chǎng)總線(xiàn)信息規范（Fieldbus Message Specification-FMS）：描述了通信對象和應用服務(wù)。

· 低層接口(Lower Layer Interface-LLI)：FMS服務(wù)到第二層的接口。

2.5.2 PROFIBUS-FMS通信模型

    PROFIBUS-FMS利用通信關(guān)系將分散的應用過(guò)程統一到一個(gè)共用的過(guò)程中。在應用過(guò)程中，可用來(lái)通信的那部分現場(chǎng)設備稱(chēng)虛擬設備VFD（Virtual field Device）。在實(shí)際現場(chǎng)設備與VFD之間設立一個(gè)通信關(guān)系表。通信關(guān)系是VFD 通信變量的集合，如零件數、故障率、停機時(shí)間等。VFD通過(guò)通信關(guān)系表完成對實(shí)際現場(chǎng)設備的通信。

2.5.3 通信對象與通信字典（OD）

    (1) FMS面向對象通信，它確認5種靜態(tài)通信對象：簡(jiǎn)單變量、數組、記錄、域和事件，還確認2種動(dòng)態(tài)通信對象：程序調用和變量表。

    (2) 每個(gè)FMS設備的所有通信對象都填入對象字典（OD）。對簡(jiǎn)單設備，OD可以予定義，對復雜設備，OD可以本地或遠程通過(guò)組態(tài)加到設備中去。靜態(tài)通信對象進(jìn)入靜態(tài)對象字典，動(dòng)態(tài)通信對象進(jìn)入動(dòng)態(tài)通信字典。每個(gè)對象均有一個(gè)唯一的索引，為避免非授權存取，每個(gè)通信對象可選用存取保護。

2.5.4 PROFIBUS-FMS服務(wù)

    FMS服務(wù)項目是ISO 9506制造信息規范MMS（Manufacturing Message Specification）服務(wù)項目的子集。這些服務(wù)項目在現場(chǎng)總線(xiàn)應用中已被優(yōu)化，而且還加上了通信對象的管理和網(wǎng)絡(luò )管理。PROFIBUS-FMS提供大量的管理和服務(wù)，滿(mǎn)足了不同設備對通信提出的廣泛需求，服務(wù)項目的選用取決于特定的應用，具體的應用領(lǐng)域在FMS行規中規定。

2.5.5 低層接口（LLI）

    第七層到第二層服務(wù)的映射由LLI來(lái)解決，其主要任務(wù)包括數據流控制和聯(lián)接監視。用戶(hù)通過(guò)稱(chēng)之為通信關(guān)系的邏輯通道與其他應用過(guò)程進(jìn)行通信。FMS設備的全部通信關(guān)系都列入通信關(guān)系表CRL(Communication Relationship List)。每個(gè)通信關(guān)系通過(guò)通信索引（CREF）來(lái)查找，CRL中包含了CREF和第二層及LLI地址間的關(guān)系。

2.5.6 網(wǎng)絡(luò )管理

    FMS還提供網(wǎng)絡(luò )管理功能，有由現場(chǎng)總線(xiàn)管理層第七層來(lái)實(shí)現。其主要功能有：上、下關(guān)系管理、配置管理、故障管理等。

2.5.7 PROFIBUS-FMS行規

    FMS提供了范圍廣泛的功能來(lái)保證它的普遍應用。在不同的應用領(lǐng)域中，具體需要的功能范圍必須與具體應用要求相適應。設備的功能必須結合應用來(lái)定義。這些適應性定義稱(chēng)之為行規。行規提供了設備的可互換性，保證不同廠(chǎng)商生產(chǎn)的設備具有相同的通信功能。FMS對行規做了如下規定（括號中的數字是文件編號）：

· 控制間的通信（3.002）

· 摟宇自動(dòng)化（3.011）

· 低壓開(kāi)關(guān)設備（3.032）

2.6 PROFIBUS特點(diǎn)綜述

    與其它現場(chǎng)總線(xiàn)系統相比，PROFIBUS的最大優(yōu)點(diǎn)在于具有穩定的國際標準EN50170作保證，并經(jīng)實(shí)際應用驗證具有普遍性。目前已應用的領(lǐng)域包括加工制造、過(guò)程控制和樓宇自動(dòng)化等。PROFIBUS開(kāi)放性和不依賴(lài)于廠(chǎng)商的通信的設想，已在10多萬(wàn)成功應用中得以實(shí)現。市場(chǎng)調查確認，在德國和歐洲市場(chǎng)中PROFIBUS占開(kāi)放性工業(yè)現場(chǎng)總線(xiàn)系統的市場(chǎng)份額超過(guò)40%。 PROFIBUS有國際著(zhù)名自動(dòng)化技術(shù)裝備的生產(chǎn)廠(chǎng)商支持，它們都具有各自的技術(shù)優(yōu)勢并能提供廣泛的優(yōu)質(zhì)新產(chǎn)品和技術(shù)服務(wù)。