PROFIBUS是如何工作的？
其中最主要的Profibus总线内容：Profibus DP。
DP协议
PROFIBUS DP（Decentralized Periphery分散外设）的应用领域是完整的生产自动化，其中高数据速度、低连接成本和即插即用是核心。生产自动化中的应用通常通过创建由远程I/O、变频器、传感器和执行器组成的网络来实现。如果电源供应和布线不是问题，那么在这个环境中可以轻松实现可靠的安装。
由于PROFIBUS非常多功能，它为自动化挑战提供了理想的解决方案。其他总线系统只能在有限的应用领域工作，这意味着用户被迫应用第二种技术来适应它。
此外，PROFIBUS DP根据IEC 61158标准进行标准化，这保证了与来自不同制造商的设备的兼容性。
通信协议DP设计用于在现场层的快速数据交换。这是中央可编程的控制器（如，PLC、 PC 或过程控制系统）通过快速串行连接与分散的现场设备（如，I/O 、驱动器、阀门、变送器或分析装置）进行通信。与分散的现场设备之间主要是循环的数据交换。
三个版本
PROFIBUS DP通信协议的功能分布在三个性能级别上：
- 版本 DP-V0：提供通信协议的基本功能。它包括循环通信以及设备、模块和特定通道的诊断，以实现快速故障定位。
- 版本 DP-V1：在DP-V0的基础上增加了非循环通信的功能，即参数化、操作、监控和报警处理。
- 版本 DP-V2：作为DP-V1的扩展，包含了驱动控制的附加功能。这些包括从站间通信、循环同步和时间标记的特性。
DP的各种版本在IEC 61158中都有详细的说明。有兴趣的朋友可以翻阅标准文件。
具体区别和用途
DP-V0、DP-V1 和 DP-V2 是Profibus DP协议的不同版本，每个版本都有其独特的功能和应用场景。以下是它们在实际应用中的具体区别和用途：
DP-V0
- 基本功能：
- 循环数据交换：实现中央处理器（如PLC、过程控制系统、PC）与分布式现场设备（如I/O、阀门、变送器和分析仪等）之间的快速循环数据交换。主站发出请求报文，从站收到后返回响应报文，这种循环数据交换是在被称为MS0的连接上进行的。
- 诊断功能：经过扩展的PROFIBUS-DP诊断，能对站级、模块级、通道级这3级故障进行诊断和快速定位，诊断信息在总线上传输并由主站采集。
- 保护功能：对DP从站输出进行访问保护，DP主站用监控定时器监视与从站的通信，对每个从站都设置有独立的监控定时器。
- 通过网络的组态功能与控制功能：通过网络可以实现动态激活或关闭DP从站，对DP主站(DPM1)进行配置，可以设置站点的数目、DP从站的地址、输入、输出数据的格式、诊断报文的格式等。
- 应用场景：
- 适用于简单的自动化应用场景，主要完成主站和从站之间的循环数据交互，但不能适应过程控制系统中的报警处理和参数设置等功能的需求。
DP-V1
- 扩展功能：
- 非循环数据交换：增加了非循环数据交换功能，可以进行参数设置、诊断和报警处理。非循环数据交换与循环数据交换是并行执行的，但优先级较低。
- 扩展诊断功能：DP从站通过诊断报文将突发事件（报警信息）传送给主站，主站收到后发送确认报文给从站，从而防止多次重复发送同一报警报文。
- 应用场景：
- 专门针对过程控制领域使用，增加了非循环数据交互，使其能完成过程控制中一些非实时性的数据交换。例如，PROFIBUS-PA使用的就是DP-V1。
DP-V2
- 高级功能：
- 从站之间的通信：从站之间的直接数据交换（DXB，Data eXchange Broadcast）采用广播式的通信方式，使从站之间可以进行直接而省时的通信，适合于实时性要求非常高的场合。
- 等时同步模式：实现主站和从站中的时钟同步控制，循环周期时间的长短与总线负载无关，从而实现高精度定位控制。
- 时钟控制与时间标记：通过用于时钟同步的新的连接MS3，实时时间主站将时间标记发送给所有的从站，将从站的时间同步到系统时间。
- 上载和下载：允许用少许命令在现场设备中装载任意大小的数据区，使得更新程序和更换设备变得容易和简单。
- 从站冗余：提高了系统的可靠性和容错能力。
- 应用场景：
- 适用于对实时性、精确性要求更高的动控制场合，如高精度定位控制和闭环控制。例如，PROFIDrive使用的就是DP-V2。
参考链接：
- https://blog.csdn.net/Jessiewang93/article/details/131694736
- https://us.profinet.com/how-does-profibus-dp-work/
- https://us.profinet.com/technology/profibus/
