Протокол Profibus

Сеть Profibus – это не зависящий от производителя открытый стандарт полевой шины для широкого ранга приложений в производственной автоматизации. Сеть Profibus – это комплексное понятие, она основывается на нескольких стандартах и протоколах. Эта сеть построена в соответствии с многоуровневой моделью ISO 7498-OSI и состоит из трех уровней: физического; канального и уровня приложений.

Открытость и независимость от производителя гарантируется стандартом EN 50 170, все остальное реализовано в соответствии со стандартом DIN 19245 (техника передачи данных, методы доступа, протоколы передачи, сервисные интерфейсы для уровня приложений, спецификация протоколов, кодирование, коммуникационная модель и т. д.). С помощью Profibus устройства разных производителей могут работать друг с другом без каких-либо специальных интерфейсов. Семейство Profibus состоит из трех совместимых друг с другом версий:
это Profibus‑PA, Profibus-DP и Profibus-FMS.

Физически Profibus – это электрическая сеть, в основе своей использующая экранированную витую пару, или оптическая сеть на основе оптоволоконного кабеля. Скорость передачи по пей может варьироваться от 9,6 Кбит/с до 12 Мбит/с. Наиболее часто используется витая пара с интерфейсом RS-485.

Для всех версий Profibus существует единый протокол доступа к шине. Этот протокол реализуется на втором уровне модели ISO (который называется FDL). Данный протокол реализует процедуру доступа с помощью маркера (token). Сеть Profibus состоит из ведущих (master) и ведомых (slave) станций. Ведущая станция может контролировать шину, т. е. может передавать сообщения (без удаленных запросов), когда она имеет право на это (т. е. когда у нее есть маркер). Ведомая станция может лишь распознавать полученные сообщения или передавать данные после соответствующего запроса. Маркер вращается в логическом кольце, состоящем из ведущих устройств.

Если сеть состоит только из одного мастера, то маркер не передается (в данном случае в чистом виде будет система «мастер-подчиненный»). Сеть с минимальной конфигурацией может состоять либо из двух мастеров, либо из одного мастера и одного ведомого устройства.