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1、profibus DP通信报文的有效数据由pzd一、Profibus 概念PROFIBUS是一种国际化.开放式.不依赖于设备生产商的现场 总线标准。PROFIBUS传送速度可在9.6kbaud12Mbaud范围内选择且 当总线系统启动时，所有连接到总线上的装置应该被设成相同的速度 广泛适用于制造业自动化流程工业自动化和楼宇交通电力等其他 领域自动化。PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设 备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监 控的分散式数字控制和现场通信网络，从而为实现工厂综合自动化和 现场设备智能化提供了可行的解决方案。PROFIBUS 由三个兼容部分
2、组成，即 PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery)PROFIBUS-PA(ProcessAutomation)PROFIBUSFMS(Fie ldbus Message Specification)。主要使用主从方式，通常周期性地 与传动装置进行数据交换。1) PROFIBUS - DP:是一种高速低成本通信，用于设备级控制系统 与分散式I / O的通信。使用PROFIBUS-DP可取代办24VDC或4-20mA 信号传输2) PORFIBUS-PA：专为过程自动化设计，可使传感器和执行机构 联在一根总线上，并有本征安全规范。3) PROFIBUS-FMS：用于
3、车间级监控网络，是一个令牌结构.实时 多主网络。二、PROFIBUS协议结构PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际标准，以开放式系统互 联网络(Open Sys temIn terconnec tionOSI)作为参考模型的。该模型 共有七层。(1) PROFIBUS-DP：定义了第一.二层和用户接口。第三到七层未 加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能 并详细说明了各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。(2) PROFIBUS-FMS：定义了第一.二.七层，应用层包括现场总 线信息规范(Fieldbus Message Specifica tion F
4、MS)和低层接口 (Lower Layer Interface-LLI)。FMS包括了应用协议并向用户提供 了可广泛选用的强有力的通信服务。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。(3) PROFIBUS-PA： PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS-DP协议。 另外，PA还描述了现场设备行为的PA行规。根据IEC1158-2标准， PA的传输技术可确保其本征安全性，而且可通过总线给现场设备供 电。使用连接器可在DP 上扩展PA网络。注：第一层为物理层，第二层为数据链路层，第三-六层末使用， 第七层为应用层。三、PROFIBUS-DP、PORFIBUS-PA、PROFI
5、BUS-FMS 主要区别ProfibusDP用于现场层的高速数据传送。主要特点就是高速， 速率可达12Mbps，在这一级，中央处理器(如PLC，DCS)通过高速串行 线同分散的现场设备（i/0,驱动器、阀门等）进行通讯。ProfibusPA适用于Profibus过程自动化。主要特点就是本征安 全，通信速率为32.15Kbps, PA将自动化系统和过程控制系统与压力、 温度和液位变送器等现场设备连接起来，并可用来替代420mA的模拟 技术。ProfibusFMS的设计旨在解决车间监控级通信任务，提供大量的 通信服务。可编程序控制器（如如PLC，PC机等）之间需要比现场层更 大量的数据传送，用以完
6、成中等传输速度进行的循环与非循环的通信 服务，但通信的实时性要求低于现场层。但是现在用的非常少。四、profibus、mpi modbus 异同点1、MPI 是 Mul tiPoin tin terface，适用于 PLC200/300/400、操作 面板TP/OP及上位机MPI/PROFIBUS通信卡，MPI网络的通信速率为 网络才支持12Mbit/s的通信速率。MPI网络最多可以连接32个接节 点，最大通信距离为50m，但是可以通过中继器来扩展长度。PPI协议是专门为S7200开发的通信协议。S7200 CPU的通信口 （Port0、Portl）支持PPI通信协议，S7200的一些通信模块
7、也支持PPI 协议。Micro/WIN与CPU进行编程通信也通过PPI协议。PPI是一种 主从协议，主站、从站在一个令牌网。在一个PPI网络中，与一个从 站通信的主站的个数并没有限制，但是一个网络中主站的个数不能超 过32个。主站既可以读写从站的数据，也可以读写主站的数据。也 就是说，S7200作为PPI主站时，仍然可以作为从站响应其他主站的 数据请求。MPI是主站之间的通信；PPI可以是多台主站与从站之间通信。2、MPI协议：西门子内部协议，不公开；PROFIBUSDP协议：标准协议，公开。3、MODBUS是MODICON公司最先倡导的一种软的通讯规约，经过 大多数公司的实际应用，逐渐被认可
8、，成为一种标准的通讯规约，只 要按照这种规约进行数据通讯或传输，不同的系统就可以通讯。目前， 在RS232/RS485通讯过程中，更是广泛采用这种规约。常用的 MODBUS 通讯规约包括,MODBUS ASCII、MODBUS RTU、MODBUS TCP。一般，PPI MPI DP物理层都是RS485通讯，只是通讯协议不一 样，MODBUS物理层是RS232、RS485、RJ45网卡通讯。五、PPI、MPI和PROFIBUS转换为以太网通讯SCANET产品将西门子现场总线PPI、MPI和PROFIBUS转换为以 太网通讯，为西门子S7200/300/400/1200/1500提供业界最全面的
9、以 太网通讯解决方案。产品系列包括SCANET2（精简版）、SCANET3（基本 版）、SCANET4（高级版）以及SCANET5（专业版），每个系列包括两个型 号：S7PPI 和 S7MPI。其中 S7PPI 型号用于 S7200、200SMART 通讯； S7MPI型号用于S7全系列PLC及840D数控系统。SCANET也可用于国 产兼容西门子控制器，如欧辰、合信、亿维等品牌。整个系列产品的 功能包括基本的上位机组态软件通讯，STEP7编程调试，ModbusTCP 通讯、高级语言编程通讯，OPC服务器通讯，扩展通讯口的HMI通讯、 Modbus主站和从站通讯、ModbusModbusTCP
10、和透明传输，基于互联网 的数据订阅和STEP7远程调试等功能。六、profibus协议报文格式Profibus DP通讯协议是一种单一的、一致性通讯协议，用于所 有的工厂自动化和过程自动化。Profibus支持多主站系统，每个主 站按时间分配其总线控制权，使用令牌（令牌帧协议）在主站之间传递 信息，如果主站获得上一个主站传递来的令牌，则立即有对总线的控 制权，当其令牌时间到达，则使用此电文将令牌传递给下一个主站。1、通信端口参数ProfibusDP的物理层是采用异步串口通信，传输数据格式是 UART（串口）格式进行传输的，每个字符有11位长，包括一位起始位、 一位数据位、一位偶校验位和一位停止
11、位，其中起始位为0，停止位 为1，如下所示。2、支持的波特率3、ProfibusDP报文格式任何通信双方要确保正常地数据通信，必须预先设定报文格式，ProfibusDP协议中传输报文的格式主要有以下五种类型：1）SD1：无数据域，用于查询总线上激活的站点。该报文格式用于主站与从站间的站点查询。建立好通讯网络后， 主站便会向从站发送总线上在线站点的查询，在线的从站收到查询本 从站的请求帧，便会回应相应的应答帧。在通信时，主站会时不时地 发送查询帧，确保能于总线上的所有站点进行通信。2）SD2:可变数据域，参数最多，是Profibus中使用最多的一种 帧结构。3）SD3:固定8字节数字域4）SD4
12、：令牌帧，用于主站间的令牌传递。5）SC :用于对主站请求帧的短回应帧，是由从站发出。4、ProfibusDP 中几种常见的报文格式根据 ProfibusDP 的通信机制，主站与从站建立通信时，预先发 送总线查询帧得知哪些从站处于总线激活状态，一旦确定总线上的激 活站点后，便开始对激活站点进行参数化、组态并诊断，只有当所有 配置正确后才进入数据交换阶段。1）诊断报文诊断请求报文：基本请求报文（主站从站）诊断响应报文：基本相应报文（从站主站）2）参数化报文参数设置请求：基本请求报文（主站从站） 基本响应报文（从站主站）3）组态报文检查组态请求：基本请求报文（主站从站）基本响应报文（从站主站）4）
13、数据交换报文数据报文（主站从站）基本响应报文（从站主站）5）、详细报文含义7、PC 访问 profibus 协议设备的方式PC访问profibus协议设备方式包括：1）、购买 Profibus 网卡 CP5611, pc 上安装 CP5611 驱动，CP5611 驱动程序提供了 User_DP.h和DPnlib.lib文件，利用此文件访问 profibus协议设备数据。2）、串口或网络上走PROFIBUS协议，你需要花费大量的时间来 了解这个协议类容的本身。所以开发周期会很长。3）、使用0PC的通信方式来做，用VB/VC/C#编写OPC客户机的 程序简单多了！至于OPC服务器，你可以选择第三方的OPC服务器也 可以选择SIMATICNET OPC。simaticnet是西门子的通信软件，它包 含cp5613、cp5614和cpl613、cp1616等通信卡的驱动程序，step7 集成的“设置pg/pc接口 ”工具不支持上述通信卡。将这类cp卡插 入计算机，在安装simaticnet时，将自动地为它们安装驱动程序。4）、组态王软件。5）、通过profibus转modbus协议模块（比如：西门子以太网通 讯处理器unnets7），模块内提供了 modbus服务，通过串口编程就可 以实现数据访问。
