PRoFIBUS—DP现场总线数据链路层分析.pdf

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1、·40·工业仪表与自动化装置2012年第5期PROFIBUS—DP现场总线数据链路层分析汪文功(国网电力科学研究院国电南瑞科技股份有限公司，南京210061)摘要：简要介绍了目前PROFIBUS规范的发展现状，给出了该文分析用到的几个PROFIBUS专用名词，提供了PROFIBUS数据链路层有穷状态机的状态转换图及其具体的状态转换分析，其对PROFIBUS主站开发具有较大的参考价值和指导意义。关键词：PROFIBUS—DP；数据链路层(FDL)；有穷状态机(FSM)中图分类号：TP336文献标志码：B文章编号：1000—0

2、682(2012)05—0040—03TheanalysisofFieldbusdatalinklayerforPROFIBUS—DPWANGWengong(NAR1TechnologyDevelopmentCo．，Ltd．，Nanjing210061，China)Abstract：ThispaperbrieflyintroducesThedevelopmentofPROFIBUSspecification，givessometermsaboutPROFIBUSusedbythispaper，lastly，statetra

3、nsformdiagramoffinitestatemachineforPROFIBUSdatalinklayeranditsanalysisareprovided，whicharerefereneedvalueandmeaningfulguid—aneefortheR&DofPROFIBUSmaster．Keywords：PROFIBUS—DP；Fieldbusdatalinklayer(FDL)；finitestatemachine(FSM)0引言中，对此介绍还是十分匮乏的。1理论基础随着计算机技术、通信技术和控制技术

4、的飞速发展，工控领域也不断产生先进的控制模式，现场总1．1HAS定义线就是顺应这一形势发展起来的新技术，其中的HAS(HighestStationAddress)，最高站地址，规PROFIBUS总线是一种完整的、国际化的、开放的、不定当前PROFIBUS总线的站地址的最大值，所有子依赖生产厂家的现场总线标准。由于PROFIBUS—站和主站的站址均小于该值。DP具有快速(数据传输速率最高12Mbps)、即插即1．2LAS定义用、高效低成本、分布式、易于安装等诸多优点，所以LAS(LiveActiveStation)，主站活动

5、表，是一个在各种工业过程控制中得到了广泛的应用，被广泛主站记录当前正在PROFIBUS总线的主站集合。应用于电力、轨道交通、楼宇自动化等相关自动化1．3GAP定义领域¨。GAP，定义为从本主站(TS)到下一个主站(NS)尽管PROFIBUS现场总线在国内的应用十分广的地址范围，其结果记录在GAPL(GAPList)中。泛并且是国际免费公开的技术规范，但是其主站开1．4T。时间定义发核心技术却一直没有被国内掌握。如果要实现TimeOutofTime，为了防止令牌的丢失，PRO—PROFIBUS主站开发的国产化，打破国外的技术

6、垄FIBUS规范约定了T。，在系统上电，进入ListenTo—断，首先要解决的核心技术问题就是PROFIBUS数ken和PassiveIdle状态，或接收一个报文的最后一据链路层的有穷状态机，但是对于PROFIBUS数据位后，总线上的每一个站(主和从)自动启动各自的链路层的有穷状态机，目前，在国内现有公布的文献Time—Out计数器，同时监视总线的活动状态。当总线的空闲时间超过此计数器时，则认为PROFIBUS收稿日期：2012—04—10网络系统出现重大故障，此时，第一个计时到达的主作者简介：汪文功(1978)，男，硕士

7、，从事轨道交通自动化通信接口及PROFIBUS现场总线主站的研发工作。站产生一个新令牌环J。2012年第5期工业仪表与自动化装置·41·1．5TRR时间定义大的时间间隔内能够得到接人总线介质、进行数据RealRotationofTime，一个主站接收到令牌后，交换，须给出令牌轮转时间TTR，即令牌在逻辑环上就开始令牌轮转时间的测量。整个时间测量周期终走完一圈的最大时间。止于下一次令牌接收时，即形成实际令牌轮转时2有穷状态机分析间TRR。1．6T时间定义对于一个PROFIBUS主站的数据链路层有10TokenRotation

8、ofTime，为了保证每一个站在最个FDL状态，其状态问转换如图1所示。令牌捕获3主站空闲2卜—令释牌使用4I铆TIf等待5fff检查6——t传递7l图1PROFIBUS有穷状态机转换图图中的状态10“Passive—Idle”主要用在PROFI—不予处理，即它们既不应答也不回答。BUS子站通信系统中，