（系统工程专业论文）基于USB接口的PROFIBUSDP智能从站设计.pdf

学位论文数据集 中图分类号 t f 却 学科分类号 应d i 0 论文编号 m d 硼d 钾f 密级 公开 学位授予单位代码 10 0 10 学位授予单位名称北京化工大学 作者姓名 罗赢 学号 槲o o o 午f p 获学位专业名称 系统工程 获学位专业代码 0 2 i l0 3 课题来源 哲遴 研究方向 龆础琅垒撇越 论文题目 燕子吣b 接口的f 阳f fb ( ，f 印智能从始设计 关键词 唧，砷7 c 僦a 。6 p f f ，f r o f 够删。镭纵始 论文答辩日期 3 国1 阜6 目弓日 论文类型 雨俊研墉 学位论文评阅及答辩委员会情况 姓名职称工作单位学科专长 指导教师 吴重光 教授 北机王群一莶程觥伤真 评阔人1 始舂高工摇溜孵剩 诗程系统脑真 评阅入2 惑撅娟尉溅北觚工六学智觎掳铸j 评阅入3 嗽鼹克蓟惫授爿1 5 i 藉匕z 如攀才程系统伤真 评阅人4 评阅人5 j - - 毒，量- 云上j h i 答辩委员会主席 融皤高工 爿l 承补、6 1d 专i l = 寸 蜃叼v 船系绑真拄术箱融司 答辩委员i 州褫娟画i 摭日b 舰王蟪智貔寻璧疡1 7 答辩委员2 霞煎舂禹工啪霰黼盘程秉筑仿真 答辩委员3 涨弦岛副教授北尔亿王y 夭豪盐程系筑栖真 答辩委员4 答辩委员5 注：一 四 论文类型：1 基础研究2 应用研究3 开发研究4 其它 中图分类号在中国图书资料分类法) ) 查询。 学科分类号在中华人民共和国国家标准( c b ti3 7 4 5 - 9 ) 学科分类与代码中 查询 论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。 摘要 基于u s b 接口的p r o f i b u s d p 智能从站设计 恻燃必 摘要 本文根据u s b 总线和p r o f i b u s 总线的应用特点，详细介绍了 基于u s b 接口的p r o f i b u s d p 智能从站系统的设计。利用该智能 d p 从站，多功能过程控制实验教学系统可以不依靠a d 、d a 采集卡 而直接与带d p 接口的p l c 、d c s 等工业系统通信。 基于课题的性质，本论文首先对u s b 总线技术进行了介绍，包括 总线结构、数据流模型、传输类型等，然后从硬件、固件、u s b 主 机应用程序三个方面详细介绍了d p 智能从站的设计。在硬件设计部 分，论文给出了d p 从站详细的电路图，并根据实践经验给出电路板 设计和硬件调试建议；在固件设计部分，论文先介绍了固件框架，随 后详细地介绍了c y 7 c 6 8 0 1 3 a 与d p r a m 模块的之间数据通信与帧 处理；在应用程序开发部分，先引入核心的数据结构，接着分别介绍 了对数据网关和u s b 设备的操作，最后介绍了应用程序采用的多线 程技术。 沦文最后介绍了d p 智能从站与s i m a t i cp c s 7 主站的连接，并 给出性能测试分析。实验表明，所设计的d p 智能从站能满足通信要 求。 关键词：u s b ，c y 7 c 6 8 0 13 a ，g p i ep r o f i b u s d p , 智能从站 4 一 ，i一_0 j 扣 一 a b s t r a c t d e s i g no fi n t e l l i g e n tp r o f i b u s - d p s l a v eb a s e do n u s bi n t e r f a c e a b s t r a c t a c c o r d i n gt ot h ef e a t u r e so fu n i v e r s a ls e r i a lb u s ( u s b ) a n d p r o f i b u s ，t h i st h e s i si l l u s t r a t e st h ed e s i g no f a ni n t e l l i g e n tp r o f i b u s - d ps l a v eb a s e do nu s b i n t e r f a c e ，b yw h i c h ，t h em u l t i f u n c t i o n a ls y s t e m f o rp r o c e s sa n dc o n t r o le x p e r i m e n tc o u l dc o m m u n i c a t i o nw i t hi n d u s t r i a l s y s t e me q u i p p e dw i t hd pi n t e r f a c es u c ha sp l c a n dd c si n s t e a do f t r a d i t i o n a la d d ad a t aa c q u i s i t i o nc a r d b a s e do nt h en a t u r eo ft h i st h e s i s ，t h eu s b t e c h n o l o g yi si n t r o d u c e d i nt h ef i r s ts e c t i o n si n c l u d i n gb u sa r c h i t e c t u r e ，d a t af l o wm o d e l ，d a t a t r a n s f e rt y p e sa n ds oo n ，a n dt h e nt h ed e s i g no ft h ei n t e l l i g e n td ps l a v ei s d i s c u s s e di nd e t a i lf r o mt h r e ep a r t s ：h a r d w a r e ，f i r m w a r ea n da p p l i c a t i o n p r o g r a md e s i g n i nt h ep a r to fh a r d w a r e ，t h et h e s i sd e s c r i b e st h eh a r d w a r e s c h e m eo ft h ed ps l a v es y s t e mf i r s t l y , a n dt h e ng i v e st h ep r a c t i c a l r e c o m m e n d a t i o n so np c b l a y o u ta n dh a r d w a r ed e b u ga c c o r d i n gt o i i e x p e r i e n c e i nt e r m s o ft h ef i r m w a r ed e s i g n ，t h ef r a m e w o r ki si n t r o d u c e d ， a n df o l l o w e db yt h ed e t a i l e dc o m m u n i c a t i o na n dd a t af l a m ep r o c e s s b e t w e e nc y 7 c 6 8 013 aa n dd p r a mm o d u l e t h el a s tp a r ti n t r o d u c e s s o m ek e yd a t as t r u c t u r e sf i r s t ，a n dt h e nt h ef u n c t i o n st h a to p e r a t eo v e r i i i 北京化丁大学硕士学位论文 d a t ag a t ea n du s b d e v i c e ，a n df i n a l l yt h em u l t i t h r e a dt e c h n o l o g y a d o p t e di nt h ea p p l i c a t i o np r o g r a m t h el a s tc h a p t e r g i v e st h ec o n n e c ts t e p sb e t w e e nt h ed ps l a v ea n d s i m a t i cp c s 7h o s t ，a n de n d sw i t ht h ep e r f o r m a n c et e s ta n a l y s i s t h e e x p e r i m e n t sp r o v et h ef a c tt h a tt h ei n t e l l i g e n ts l a v ec a nm e e tt h e c o m m u n i c a t i o nr e q u i r e m e n t k e yw o r d s ：u n i v e r s a ls e r i a l b u s ( u s b ) ，c y 7 c 6 8 0 13 a ，g p i f , p r o f i b u s - d p i n t e l l i g e n ts l a v e i v h ? f 一 1 f +旦茎 目录 第一章绪论1 1 1 选题背景1 1 1 1 多功能过程控制实验教学系统简介l 1 1 2u s b 总线的产生及其特点3 1 1 3u s b 总线的发展3 1 1 4p r o f i b u s 现场总线4 1 1 5p r o f i b u s - d p 总线介绍，5 1 2 本课题的意义6 1 3 技术方案6 1 4 课题的主要工作8 第二章u s b 结构体系9 2 1u s b 系统描述9 2 2u s b 通信流l o 2 2 1 设备端点i l 2 2 2 管道儿 2 2 3 帧与微帧1 1 2 3u s b 数据传输类型1 2 2 4u s b 事务处理1 2 2 5u s b 传输管理1 4 2 5 1u s b 传输管理14 2 5 2 传输中的事务处理1 5 2 6u s b 设备1 6 2 6 1u s b 描述符17 2 6 2u s b 设备请求1 8 2 6 3u s b 的枚举过程1 8 2 7 小结1 9 第三章硬件设计2 1 3 1c y 7 c 6 8 0 1 3 a 介绍2 1 3 1 1g p i f 接口2 2 3 1 2 存储区2 2 v 北京化工大学硕士学位论文 3 1 3 端点2 4 3 1 4 数据传输方式2 7 3 1 5 枚举重枚举2 7 3 1 6e z - u s b 开发包简介2 8 3 2 硬件设计2 9 3 2 1d c 电源电路2 9 3 2 21 2 c 接口2 9 3 2 3 外部r a m 扩展电路3 l 3 2 4d p 模块接l ：l 电路3 3 3 2 5p r o f i b u s d p 接口3 5 3 3 电路板设计建议3 6 3 4 硬件调试建议3 7 3 5 小结3 8 第四章软件设计3 9 4 1 软件结构分析3 9 4 2 固件程序4 1 4 2 1 固件程序框架4 1 4 2 2g p i f 编程4 2 4 2 3 数据帧格式定义4 3 4 2 4 申请d p r a m 控制权4 4 4 2 5d p r a m 模块的初始化4 5 4 2 6f x 2 l p 与d p r a m 模块的数据交换过程4 8 4 2 7 中断函数5 0 4 2 8 数据帧处理5 1 4 2 9 主函数5 3 4 2 1 0 通信过程时间分析5 3 4 3w in d o w s 设备驱动5 4 应用程序5 5 1 数据结构定义5 5 2 数据网关操作5 6 3 读写u s b 芯片5 7 5 多线程技术5 9 6 测试线程6 2 设备数据库( g s d ) 文件6 2 v l - 一 4 4 4 4 4 4 5 4 4 4 4 4 4 4 扣 一 一 目录 4 5 1g s d 文件概述6 2 4 5 2 从站g s d 文件编写6 3 4 6 小结6 6 第五章系统测试6 7 5 1 操作步骤6 7 5 2 通信性能测试7 2 5 3 自恢复测试7 3 5 4 总结7 4 第六章总结与展望7 5 6 1 总结7 5 6 2 展望7 6 参考文献7 7 附录8 l 致谢8 3 研究成果及发表的学术论文8 5 作者及导师简介8 7 v i i ，| 一 一 一 c o n t e n t s co n t e n t s c h a p t e r 1i n t r o d u c t i o n 1 1 1b a c k g r o u n d 1 1 1 1i n t r o d u c t i o nt ot h em u l t i f u n c t i o n a ls y s t e mf o rp r o c e s sa n dc o n t r o le x p e r i m e n t 1 1 1 2m o t i v a t i o na n df e a t u r e so f t h eu n i v e r s a ls e r i a lb u s 3 1 1 3t h ed e v e l o p m e n to f t h eu n i v e r s a ls e r i a lb u s 3 1 1 4i n t r o d u c t i o nt op r o f i b u s 4 1 1 5i n t r o d u c t i o nt op r o f i b u s d p 5 1 2m e a n i n go f t h i st h e s i s 6 1 3t e c h n i c a lp a r a d i g m 6 1 4t h em a i n w o r ko f t h i sp a p e r 8 c h a p t e r2u s b a r c h i t e c t u r e 。9 2 1u s bi m p l e m e n t e rv i e w p o i n t s 9 2 2u s bc o m m u n i c a t i o nf l o w 1 0 2 2 1d e v i c ee n d p o i n t s 11 2 2 2p i p e 11 2 2 3f r a m e sa n dm i c r o f r a m e s 1 1 2 3u s bt r a n s f e rt y p e s 1 2 2 4u s bt r a n s a c t i o n 1 2 2 5u s bt r a n s f e r sm a n a g e m e n t 1 4 ：! 5 1u s bt r a n s f e r sm a n a g e m e n t ：1 z i 2 5 2a r r a n g e m e n to f t r a n s a c t i o n s 。1 5 2 6u s bd e v i c e 16 2 6 1u s b d e s c r i p t o r 1 7 2 6 2u s bd e v i c er e q u e s t s 18 2 6 3u s be n u m e r a t i o n 18 2 7s u m m a r y 1 9 c h a p t e r 3h a r d w a r e d e s i g n 21 3 1i n t r o d u c t i o nt oc y 7 c 6 8 0 13 ac h i p 2 1 3 1 1g e n e r a lp r o g r a m m a b l ei n t e r f a c e 2 2 1 x 北京化工大学硕士学位论文 3 1 2m e m o r y 2 2 3 1 3e n d p o i n t s ：! i 3 1 4t r a n s f e rt y p e s 2 7 3 i 5e n u m e r a t i o na n dr e n u m e r a t i o n 2 7 3 1 6i n t r o d u c t i o nt oe z u s bd e v e l o p m e n tk i t ：1 8 3 2h a r d w a r ed e s i g n 2 9 3 2 1d cp o w e rc i r c u i t ：1 9 3 2 21 2 ci n t e r f a c e 2 9 3 2 3e x t e r nr a mc i r c u i t ，31 3 2 4d pm o d u l ei n t e r f a c e ，3 3 3 2 5p r o f i b u s d pi n t e r f a c e 3 5 3 3p c bl a y o u tr e c o m m e n d a t i o n s 3 6 3 4r e c o m m e n d a t i o n so nh a r d w a r ed e b u g 3 7 3 5s u m m a r y 3 8 c h a p t e r 4s o f t w a r ed e s i g n 一3 9 4 1s o f t w a r ea r c h i t e c t u r ea n a l y s i s 3 9 z l 。2f i r m w a r ed e s i g n 41 4 2 1f i r m w a r et i - a m e w o r k s 4 l 4 2 2p r o g r a m m i n gg p i fw a v e f o r m s 4 2 4 2 3d a t af r a m ed e f i n i t i o n 4 3 4 2 4a p p l y i n gt h ec o n t r o lr i g h to v e rd p r a mm o d u l e 4 4 4 2 5l n i t i a l i z a t i o no f d p r a mm o d u l e 4 5 4 2 6d a t ae x c h a n g ep r o c e s sb e t w e e nf x 2 l pa n dd p r a mm o d u l e 4 8 4 2 7i n t e r r u p t i o nf u n c t i o n 5 ( ) 4 2 8d a t el j a l n ep r o c e s s 51 4 。2 9m a i nf u n c t i o n 5 3 4 2 10t i m ea n a l y s i so nc o m m u n i c a t i o n 5 3 4 3w i n d o w sd e v i c ed r i v e r 5 4 4 4a p p l i c a t i o no nu s bh o s t 5 5 4 4 1d a t as t r u c t u r ed e f i n i t i o n 5 5 4 4 2d a t ag a t eo p e r a t i o n 5 6 4 4 3o p e r a t i o n so nu s b c h i p 5 7 4 4 5m u l t i t h r e a dt e c h n o l o g y 5 9 4 4 6t e s tt h r e a df u n c t i o n 6 2 x - 一 ， c o n t e n t s 4 5g e n e r i cs t a t i o nd e s c r i p t i o n ( g s d ) f i l e s 6 2 4 5 1i n t r o d u c t i o nt og s df d e v i c ed a t a b a s e ) f i l e s 6 2 4 5 2e d i t i n gs l a v eg s df i l e s 6 3 4 6s u m m a r y 6 6 c h a p t e r5s y s t e mt e s t 6 7 5 1o p e r a t i o ns t e p s 6 7 5 2t e s to nc o m m u n i c a t i o np e r f o r m a n c e 7 2 5 3s e l f - r e c o v e r yt e s t 7 3 5 4s u m m a r y 7 4 c h a p t e r6c o n c l u s i o na n dp r o s p e c t 7 5 6 1c o n c l u s i o n 7 5 6 2p r o s p e c t 7 6 b i b l i o g r a p h y 7 7 a p p e n d i x 8 1 a c k n o w l e d g m e n t s 8 3 r e s e a r c hr e s u l t sa n dp u b l i s h e da c a d e m i cp a p e r 8 5 b r i e fi n t r o d u c t i o nt oa u t h o ra n dt u t o r 8 7 一 w 第一章绪论 1 1 选题背景 1 1 1 多功能过程控制实验教学系统简介 仿真科学与技术不仅是一种新的教学方法、是一种实践与实验教学的新手段、而 且是未来智能化教学的基础。仿真技术是一种新的科学研究手段，采用半实物仿真技 术在高等实验教学中有着广泛的发展前景。 多功能过程控制实验教学系统【2 j ( t h em u l t i f u n c f i o n a ls y s t e mf o rp r o c e s sa n dc o n t r o l e x p e r i m e n t ，简称m p c e ) 是由北京化工大学仿真实验室自丰丌发的一整套帮助学生 进行工艺、控制流程实验的多功能实验仪器系统，m p c e 系统框图见图1 1 。m p c e 币j j 用精确数学模型提供数字化“虚拟工，。，即提供实验对象，同时它还提供高度灵活 的工业现场控制与操作系统软件，如同工业d c s 系统。利用该系统软件，学生可以实 现工业d c s 系统所提供的常用功能，如：构建工艺流程图、实现数据点定义、进行控 制系统组态、报警设置、趋势分析、查看实时数据、利用系统输出的4 2 0 m a 标准信号 与p l c 、工q k d c s 或现场总线设备相连以及利用v i s u a lb a s i c 、v i s u a lc + 十等编程语言 编写自己的控制程序等。 m p c e 多功能实验台流群岛台 上位机，p c 以人网 端 子 排 图1 - 1 多功能过程控制实验教学示意图 f i g1 - 1m p c es y s t e md i a g r a m m p c e 多功能实验设备，从外观上看，可以分为上位机与流程盛台两个部分。上 位机通常足一台p c 机，主要运行m p c es t u d i o 软件。它主要完成流程图组态、数据 点定义、控制器组态和报警及趋势分析等功能，并管理整个实验工程的启停。一卜位机 位于流程舷台下部机柜内，由一台工控机组成。其视频信号通过内部线缆连接到盘台 左上角的平板液晶显示屏中，显示实时数据。上、下位机通过以太网连接( 直连或通 过集线器交换机等) ，实时交换数据。 利用m p c e 的4 2 0 m a 标准信号输出功能，学生可以将m p c e 提供的“虚拟工厂” 北京化工大学硕士学位论文 与真实设备( 查【i p l c 、d c s 系统或现场总线) 相连接，形成控制回路。控制算法由这 些外接设备实现，从而对m p c e 提供的工艺对象实施控制。 m p c e 系统软件包，根据其功能与部署的位置不同，由下图所示的几个部分组成： 图l - 2m p c e 系统软件包框图 f i g1 - 2m p c es o f t w a r ep a c k a g ed i a g r a m m p c es t u d i o ：上位机软件。主要完成的功能包括：实验工程的管理、实验进程的 启停、流程图的构建、数据点定义、控制系统组态、报警画面以及趋势曲线分析等功 能。该软件与下位机软件实时交互数据。 d a t a g a t e ：数据网关，运行于下位机。是上、下位机间通讯的数据转发中枢。所 有的上、f 位机问交互的数据都由它接收和发送。该软件以操作系统服务的形式存在， 当f 位机j f 机后，自动运行。 h a r d w a r ed r i v e r ：运行于下位机，是流程盘台上阀门、丌关等电子设备的驱动程 序。它一方面从d a t a g a t e 处获得控制阀的输出数值，在盘台上显示；另一方面，通 过d a t a g a t e 向上位机提供的手动阀门开度或丌关的状态。 l c ds o f t w a r e ：运行于下位机，是半板液晶屏的显示程序。负责从d a t a g a t e 中获 得实时数据，并根据盘台面板上黑孔的连接情况，向用户显示相应的实时数据。 i od r i v e r ：运行于下位机，是m p c e 与外界p l c 、d c s 等设备的通信程序。它 一方面按照盘台面板上黑孔的连接情况输出1 5 路标准的4 2 0 m a 模拟信号，另一方 面接受外部控制器输入的信号，并将该信号根据盘台上红孔连接情况输入至相应的执 行单元中，如某一调节阀。同样，它需要与d a t a g a t e 进行实时的数据交互。 用户自定义程序：用户可以利用v i s u a lb a s i c 或其它任何支持微软c o m 技术的 语占，编写自己的控制器程序。该程序一方面从下位机d a t a g a t e 中获得实时数据， 另一方碡i 将控制器的输出送至d a t a g a t e ，由d a t a g a t e 根据盘台上的红孔连接情况输 入至桂l 应的执行单元，完成控制回路。用户的程序可以位于下位机所处劂段内的任何 一台其它计算机上。 2 第一章绪论 1 1 2u s b 总线的产生及其特点 为了解决传统p c 机在发展过程中所遇到的一些问题，如外设通信端口数点t 不足， 外没连接繁琐、配置困难，数据传输速率低等，c o m p a q ，d e c ，i b m ，i n t e l ，m i c r o s o f t ， n e c g l n o r t h e m t e l e c o m 七家公司共同研制开发t u s b 1 ( u n i v e r s a ls e r i a lb u s ) ，即通 用串行总线。它的出现大大简化了p c 机与外设的连接过程，使得p c 机接口的扩展变 得更加容易。在u s b 产生之前，外设与p c 机的通信主要是通过p c 机主板所提供的各 种接口来实现，如i s a 接口、p c i 接口、p s 2 接口、串行接口、并行接口等。这些老式 的接口最初是由i b m 公司在2 0 世纪8 0 年代早期设计时提出的，存在很多缺陷p j 。 ( 1 ) 它们是非共享式接口，只支持单个外设的连接。 ( 2 ) 这些接口规格不一、体积大，不利于p c 机外设的小型化。 ( 3 ) 这些接口采用传统的i o 模式，容易导致i o 地址冲突、所指定的i r q 已被其 他外设r 与用等问题。 为了克服老式接口的上述缺陷，p c 机制造商和用户迫切需要一种新型的外设连接 方式。这时u s b 应用而生，它丌辟了一条外没与p c 机连接的新方法、与老式p c 机接 口相比，具有如下特点： ( 1 ) 热插拔与良| j 插即用【6 8 1 。用户可以随时连接u s b 夕b 设到一台正在运行的p c 机 上，操作系统自动识别并立刻使用。 ( 2 ) 共享式接门，接口体积小。u s b 端口支持多个外设的连接，一个u s b t 控制 器上最多可以连接1 2 6 个外设。 ( 3 ) 传输速率灵活，兼容性好，性能可靠。 ( 4 ) 低成本。 1 1 3u s b 总线的发展 1 9 9 4 年1 1 月，u s b 总线规范o 7 版问世，标志着u s b 的正式诞生，但这时它还 不够完善。赢到1 9 9 6 年1 月u s b l 0 版本发布后，u s b 技术于相对成熟，直到 w i n d o w s 9 5 的o s r 2 ，1 版本发布后，它才首次在p c 机上使用，当时支持u s b 接口的 外设很少。在1 9 9 8 年6 月w i n d o w s 9 8 和同年9 月u s b i 1 版发布后，u s b 丌始流行 起来，市场上出现了大量的u s b 外设，但其传输速率仅限于1 2 m b s 。2 0 0 0 年4 月， u s b2 0 规范【9 】发布，其传输速率提高到4 8 0 m b s 。2 0 0 1 年又发表了u s bo t g 补充舰 范，使外部设备n j 以摆脱p c 机，实现在任何两台设备之问直接通信。 从此，u s b 开始盛行。早期u s b 不受重视主要原因是凶为：p c 机主板支持不够、 操作系统的支持不够、u s b 接口：卷片昂贵、u s b 软硬件开发困难等。 u s b 总线系统是一种新兴的标准，虽然具有很多的优点，但是也具有不少的局限 性。为了扩大u s b 的应用范围，很多公司在u s b 规范的基础上添加了新的功能，使 3 北京化l ：大学硕：b 学位论文 得u s b 的应用更加广泛。 根据u s b 规范，u s b 总线可为每个连接的外设提供+ 5 v 5 0 0 m a 的电源，对于很 多小功率的外设已能满足要求，但是：外设需要超过5 0 0 m a 电流时，就需要外接电 源。这不符合”即插即用”的思想。所以出现了解决这一问题的p o w e r e du s b 技术。 u s b 规范规定了u s b 总线的连线长度最大为5 m ，使用h u b 来扩展，也只能级联 5 级，即最大为3 0 m 。这限制了u s b 在数据采集、设备监控等方面的应用。i c r o n 公 司开发了e x t e r m eu s b 技术，可以将连线距离扩展到5 0 0 2 0 0 0 m 。 近两年，u s b 正在逐步进入无线传输领域。2 0 0 3 年8 月c y p r e s s 公司推出的w i r e l e s s u s b ，实现了1 0 m 的通信距离，可在2 4 gg l o b a li s m 频率下工作。2 0 0 4 年2 月，以i n t e l 公司为首的7 家公司发起组成了无线u s b 组织，旨在开发一种基于超宽带技术( u w b ) 的无线u s b 协议。2 0 0 4 年6 月lr ，a g i l e n t 公司与f r e e s c a l e 公司共同推出业内第一 个为p c 连接装置而开发的u s b 无线) 匕学鼠标参考设计。无线u s b 正成为u s b 发展 的一个新的热点。 u s b 技术的发展正在朝着更广泛的方向发展，各种新型的u s b 控制器芯片也将 不断推出。 1 1 4p r o f i b u s 现场总线 p r o f i b u s 现场总线全称为p r o c e s sf i e l d b u s ，是1 9 8 6 年以德国西门子公司为主的 十几家德国公司、研究所共同推出的现场总线技术。现在已成为列入i e c 6 11 5 8 困际标 准。目f i ；j p r o f i b u s 技术已广泛应用于制造业自动化、流程工业自动化和楼字、交通、 电力等其他领域，是目前世界上应用的最成熟的现场总线技术之一【1 0 - 1 5 。 p r o f i b u s 根据应用特点和领域可分为p r o f i b u s d p 1 6 - 2 0 ( d e c e n t r a l i z e d p e r i p h e r y ，分散型外围设备) 、p r o f i b u s p a ( p r o c e s sa u t o m a t i o n ，过程自动化) 、 p r o f l b u s f m s ( f i e l d b u sm e s s a g es p e c i f i c a t i o n ，现场总线报文规范) 三个兼容版本。 他们将通信网络主