系統(tǒng)工作過程：
PROFIBUS-DP的數(shù)據(jù)通信分為4個階段:啟動、初始化主站、配置及診斷從站、數(shù)據(jù)
交換。
上電后，主站和從站進(jìn)入offline狀態(tài)，執(zhí)行自檢。當(dāng)所需的參數(shù)都被初始化后，主站需要加載總線參數(shù)集，從站需要加載相應(yīng)的診斷響應(yīng)信息等，主站開始監(jiān)聽總線令牌，而從站開始等待主站對其設(shè)置參數(shù)。
主站準(zhǔn)備好進(jìn)入總線令牌環(huán)，處于聽令牌狀態(tài)。在一定時間內(nèi)，主站如果沒有聽到總線上有信號傳遞，就開始生成自己的令牌并初始化令牌環(huán)。然后主站做一次對全體可能主站地址的狀態(tài)詢問，根據(jù)收到應(yīng)答結(jié)果確定活動主站表和本主站所管轄站地址范圍GPA，GPA是指從本站地址(TS)到令牌環(huán)中的后繼站地址NS之間的地址范圍。LAS的形成即標(biāo)志著邏輯令牌環(huán)初始化的完成。
在主站可以與DP從站設(shè)備交換用戶數(shù)據(jù)之前，主站必須設(shè)置DP從站的參數(shù)并配置此從站的通信接口，因此主站首先檢查DP從站是否在總線上。如果從站在總線上，則主站通過請求從站的診斷數(shù)據(jù)來檢查DP從站的準(zhǔn)備情況。如果DP從站報告它已準(zhǔn)備好接受參數(shù)，則主站給DP從站設(shè)置參數(shù)數(shù)據(jù)并檢查通信接口配置，在正常情況下DP從站將分別給予確認(rèn)。收到從站確認(rèn)回答后，主站再請求從站的診斷數(shù)據(jù)以查明從站是否準(zhǔn)備好進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)交換。只有在這些工作正確完成后，主站才能開始死循環(huán)地與從站交換用戶數(shù)據(jù)。
交換的數(shù)據(jù)有以下三種數(shù)據(jù)。
1、參數(shù)數(shù)據(jù)
參數(shù)數(shù)據(jù)包括預(yù)先給DP從站的一些本地和全局參數(shù)以及一些特征和功能，參數(shù)報文的結(jié)構(gòu)包括標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的部分外，必要時還包括DP從站和制造商特有的部分。參數(shù)報文的長度不超過244字節(jié)，重要的參數(shù)包括從站狀態(tài)參數(shù)、看門狗定時器參數(shù)、從站制造商標(biāo)示符、從站分組及用戶自定義的從站應(yīng)用參數(shù)等。
使用直接組態(tài)的方法，需填寫由組態(tài)軟件的圖形用戶接口提供的對話框。
使用間接組態(tài)的方法，用組態(tài)工具存取當(dāng)前的參數(shù)和有關(guān)DP從站的GSD數(shù)據(jù)（電子設(shè)備數(shù)據(jù)庫文件）。
2、通信接口配置數(shù)據(jù)
DP從站的輸入/輸出數(shù)據(jù)的格式通過標(biāo)識符來描述。標(biāo)識符指定了在用戶數(shù)據(jù)交換時輸入輸出字節(jié)或字的長度及數(shù)據(jù)的一致刷新要求。在檢查通信接口配置時，主站發(fā)送標(biāo)示符給DP主站，以檢查在從站中實際存在的輸入輸出區(qū)域是否與標(biāo)識符所設(shè)定的一致。如果一致，則可以進(jìn)入主從用戶數(shù)據(jù)交換階段。
在組態(tài)數(shù)據(jù)報文中，DP主站發(fā)送標(biāo)識符格式給DP從站，這些標(biāo)識符格式告知DP要被交換的輸入輸出區(qū)域范圍和結(jié)構(gòu)。這些區(qū)域（模塊）是按DP主站和從站約定的字節(jié)或子結(jié)構(gòu)形成定義的。標(biāo)識符格式允許指定的輸入輸出區(qū)域，或各模塊的輸入輸出區(qū)域。這些區(qū)域的大小最多可以有16個字節(jié)/字。當(dāng)定義組態(tài)報文時，必須根據(jù)DP從站設(shè)備類型考慮下列特性。
a、DP從站有固有的輸入輸出區(qū)域
b、依據(jù)配置，DP從站有動態(tài)的輸入輸出區(qū)域
c、DP從站的輸入輸出區(qū)域由此DP從站及其制造商特指的標(biāo)識符格式來規(guī)定
3、診斷數(shù)據(jù)
在啟動階段，主站使用診斷請求報文來檢查是否存在DP從站和從站是否準(zhǔn)備接收參數(shù)報文。由DP從站提交的診斷數(shù)據(jù)包括符合標(biāo)準(zhǔn)的部分以及此DP從站專用的外部診斷信息。DP從站發(fā)送診斷報文告知DP主站他的運(yùn)行狀態(tài)、出錯時間和原因等。
DP從站可以使用第2層（鏈路層）中“high_prio”（高優(yōu)先權(quán)）的Data_Exchange相應(yīng)報文發(fā)送一個本地診斷中斷給DP主站的鏈路層，在相應(yīng)時DP主站請求評估此診斷數(shù)據(jù)。如果不存在當(dāng)前的診斷中斷，則Data_Exchange相應(yīng)報文具有“Low_priority”(低優(yōu)先權(quán))標(biāo)識符。然而，即使沒有診斷中斷的特殊報文存在時，DP主站也隨時可以請求DP從站的診斷數(shù)據(jù)。
4、用戶的交換數(shù)據(jù)通信
如果前面的過程沒有錯誤而且DP從站的通信接口配置與主站的請求相符，則DP從站發(fā)送診斷報文報告它已為循環(huán)地交換用戶數(shù)據(jù)做好準(zhǔn)備。從此時起，主站與DP從站交換用戶數(shù)據(jù)。在交換用戶數(shù)據(jù)期間，DP從站只相應(yīng)對其設(shè)置參數(shù)和通信接口配置檢查正確的主站發(fā)來的Data_Exchange請求幀報文。其他主站的用戶數(shù)據(jù)報文均被此DP從站拒絕。在此階段，當(dāng)從站出現(xiàn)故障或其他診斷信息時，將會中斷正常的用戶數(shù)據(jù)交換。DP從站可以使用將應(yīng)答時的報文服務(wù)級別從低優(yōu)先級改變?yōu)楦邇?yōu)先級來告知主站當(dāng)前有診斷報文中斷或其他狀態(tài)信息。然后，主站發(fā)出診斷請求，請求DP從站的實際診斷報文或狀態(tài)信息。處理后，DP從站和主站返回到交換用戶數(shù)據(jù)狀態(tài)，主站和DP從站可以雙向交換最多244字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)。
Profibus總線最多可接32個站（不帶中繼器），當(dāng)站點數(shù)超過32個時，必須使用中繼器連接，這時最多可連127個。串聯(lián)的中繼器一般不超過3個，中繼器沒有從地址，但被計算在最多站點數(shù)中。
協(xié)議規(guī)范：
DP協(xié)議以ISO/OSI參考模型為基礎(chǔ)，并對其進(jìn)行簡化。DP使用了第一層（物理層）、第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）和用戶層，第三到第七層未使用。
Profibus_Dp通信采用半雙工方式，編碼方式為NRZ（不歸零）碼，一個字符在Profibus總線上按11為傳輸，1個起始位，8位數(shù)據(jù)位，1個奇偶校驗位和1個停止位。最低有效位（LSB）被第一個發(fā)送，最高有效位（MSB）最后發(fā)送當(dāng)兩數(shù)據(jù)線腳3和腳8之間恒為正差分電壓時代表1，負(fù)差分時代表0。在位持續(xù)期間，二值信號不改變。
物理層和數(shù)據(jù)鏈路層接口 ：
物理層向數(shù)據(jù)鏈路層提供的服務(wù)由兩個原語實現(xiàn)：請求原語和指示原語，它支持傳
送和接收 FDL（數(shù)據(jù)鏈路）符號（包括 0、1、SILENCE）。原語如下：
PHY_DATA.request （請求原語）：FDL 控制器通過 PHY_DATA.request 原語提出請求，
請求將 FDL 符號發(fā)送到總線介質(zhì)上的服務(wù)，它從數(shù)據(jù)鏈路層發(fā)出到物理層，接收到該原
語后，物理層將 FDL 符號根據(jù) NZR 編碼標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行編碼傳輸，并用自定義的確認(rèn)原語進(jìn)行
確認(rèn)。
聯(lián)系客服
