TS61158现场总线PPT

历史TS61158现场总线（也被称为Profibus）的历史可以追溯到20世纪80年代。最初，它被设计为一个能够满足工业自动化领域多种通信需求的开放标准。...

历史TS61158现场总线（也被称为Profibus）的历史可以追溯到20世纪80年代。最初，它被设计为一个能够满足工业自动化领域多种通信需求的开放标准。Profibus由德国电气和电子制造商协会（ZVEI）和德国自动化技术协会（VDMA）共同开发，旨在取代早期使用的专有通信协议。自1991年发布以来，Profibus迅速成为欧洲最受欢迎的现场总线标准之一，并被广泛应用于各种工业自动化系统。随着时间的推移，它也逐渐在全球范围内得到了认可和应用。原理Profibus是一种基于主/从结构的通信协议，其中主设备负责发起通信请求，而从设备则响应这些请求。它支持多种传输速率，包括9.6kbps、19.2kbps、93.75kbps、187.5kbps和1.5Mbps，以适应不同的应用需求。Profibus使用RS-485作为物理层，并采用差分信号进行数据传输，这有助于在长距离上保持信号的稳定性。在数据链路层，Profibus使用HDLC（高级数据链路控制）协议进行帧同步和错误检测。在网络层，Profibus定义了三种类型：DP（分布式外设）、PA（过程自动化）和FMS（现场消息规范）。每种类型都适用于不同的应用场景，例如DP适用于高速数据传输，而PA则适用于过程控制。特点开放性和互操作性Profibus是一个开放的标准，任何厂商都可以生产符合该标准的设备和软件。这保证了不同厂商的产品可以无缝集成，提高了系统的互操作性。高速数据传输Profibus支持高达1.5Mbps的传输速率，这使得它能够满足大多数工业自动化应用对实时性的要求。灵活的配置和扩展Profibus网络可以根据需要进行灵活配置和扩展，以适应不同的系统规模和拓扑结构。可靠的数据传输通过采用高级数据链路控制（HDLC）协议和循环冗余校验（CRC）等技术，Profibus确保了数据传输的可靠性。低成本由于Profibus是一种开放标准，厂商之间的竞争有助于降低设备和软件的成本，使得用户能够以更低的价格获得高质量的解决方案。参考模型Profibus的参考模型基于OSI（开放系统互联）模型的七层结构，但进行了简化以适应工业自动化领域的需求。以下是Profibus参考模型的主要层次：物理层负责传输比特流，定义了电气和物理特性，如电缆类型、连接器、信号电压和传输速率等。数据链路层负责将比特流组合成帧，并处理帧的发送和接收。HDLC协议在这一层起关键作用，它负责帧同步、流量控制和错误检测。网络层定义了网络协议和数据传输服务，负责将数据从源节点传输到目标节点。在Profibus中，网络层定义了三种不同的通信类型：DP、PA和FMS，每种类型都适用于不同的应用场景。传输层负责为会话层提供可靠的数据传输服务。在Profibus中，传输层通常与网络层合并在一起实现。会话层负责建立、管理和终止会话连接。在Profibus中，会话层负责处理连接请求、数据交换和连接关闭等任务。表示层负责数据的编码和解码，以确保发送方和接收方能够正确解释数据。在Profibus中，表示层通常与会话层合并在一起实现。应用层负责处理用户数据，包括数据格式、数据表示和应用程序之间的通信协议。在Profibus中，应用层定义了不同通信类型所需的服务和协议。在互联网中的应用尽管Profibus主要是为工业自动化领域设计的，但它在某些互联网应用中也有所涉及。例如，在物联网（IoT）领域，Profibus可以用于连接智能设备和传感器，实现设备之间的数据交换和远程控制。此外，一些嵌入式系统或智能家居解决方案也可能采用Profibus作为通信协议之一。然而，需要注意的是，在互联网应用中，更常见的通信协议是TCP/IP、HTTP、MQTT等。这些协议更适合于长距离、高速和大规模的数据传输和交换。因此，在大多数情况下，Profibus并不直接应用于互联网本身，而是作为工业自动化和物联网领域中的一种通信协议。在智能家居中的应用在智能家居领域，Profibus也可以发挥重要作用。它可以用于连接各种智能设备，如照明系统、空调、窗帘、安防设备等，实现设备之间的互联互通和智能化控制。通过采用Profibus作为通信协议，智能家居系统可以实现以下功能：中央控制用户可以通过中央控制器或智能手机等设备，实现对所有智能设备的集中控制和管理。例如，用户可以一键关闭所有设备或设置不同的场景模式（如回家模式、离家模式等）。自动化控制