*2层的另一重要工作任务是保证数据的高度完整性。PROFIBUS在*2层按照非连接的模式操作,除提供点对点逻辑数据传输外,还提供多点通信,包括广播和选择广播功能。
2)在复杂的程序控制器和简单的I/O设备(从站)间通信,应尽可能快速又简单地完成数据的实时传输。
PROFIBUS-DP、FMS、PA均采用一样的总线存取控制技术,它是通过OSI参考模型*2层(数据链路层)来实现的,它包括保证数据可靠性技术及传输协议和报文处理。在PROFIBUS中,*2层称之为现场总线数据链路层(FDL,Fieldbus Data link)。介质存取控制(M A C, Medium Access Control)具体控制数据传输的程序,MAC必须确保在任何一个时刻只有一个站点发送数据。PROFIBUS协议的设计要满足介质存取控制的两个基本要求:
DP主站和DP从站间的循环用户有数据传送。各DP从站的动态激活和可激活。DP从站组态的检查。强大的诊断功能,三级诊断信息。输人或输出的同步。通过总线给DP从站赋予地址。通过总线对DP主站(DPM1)进行配置,每DP从站的输入和输出数据较大为246字节。 所有信息的传输按海明距离HD=4进行。DP从站带看门狗定时器(Watchdog Timer)。对DP从站的输入/输出进行存取保护。DP主站上带可变定时器的用户数据传送监视。
PROFIBUS协议结构是根据ISO7498国际标准,以OSI作为参考模型的。PROFIBUS-DP定义了第1、2层和用户接口。*3到7层未加描述。用户接口规定了用户及系统以及不同设备可调用的应用功能,并详细说明了各种不同PROFIBUS-DP设备的设备行为。PROFIBUS-FMS定义了第1、2、7层,应用层包括现场总线信息规范(FMS)和低层接口(LLI)。FMS包括了应用协议并向用户提供了可广泛选用的强有力的通信服务;LLI协调不同的通信关系并提供不依赖设备的*2层访问接口。PROFIBUS-PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS-DP协议。另外,PA还描述了现场设备行为的PA行规。根据IEC1157-2标准,PA的传输技术可确保其本质安全性,而且可通过总线给现场设备供电。使用连接器可在DP上扩展PA网络。
IEC1l57-2的传输技术用于PROFIBUS-PA,能满足化工和石油化工业的要求。它可保持其本质安全性,并通过总线对现场设备供电。IEC1157-2是一种位同步协议,可进行无电流的连续传输,通常称为H1。
PROFIBUS系统在电磁干扰很大的环境下应用时,可使用光纤导体,以增加高速传输的距离。可使用两种光纤导体:一种是价格低廉的塑料纤维导体,供距离小于50m情况下使用;另一种是玻璃纤维导体,供距离小于1km情况下使用。许多厂商提供**总线插头可将RS-485信号转换成光纤导体信号或将光纤导体信号转换成RS-485信号。