Profibus DP与Profibus PA的区别详解

Profibus DP与Profibus PA的区别详解

Profibus是工业自动化领域广泛使用的现场总线技术，其三种主要类型（DP、PA和FMS）各有特点和应用场景。本文将详细介绍Profibus DP和Profibus PA的区别，帮助读者更好地理解这两种技术在自动化控制系统中的应用。

Profibus的三种类型

Profibus有三种兼容版本：

• Profibus-DP（Decentralized Peripherals）
• Profibus-PA（Process Automation）
• Profibus-FMS（Fieldbus Message Specification）

在自动化工厂的同一网络中，可以根据实际的应用需求混合使用。

自动化场景与总线技术

在自动化工厂中，通常存在以下场景：

• 控制室：放置工业计算机（PC、PLC等）
• 车间：分布着许多传感器

早期的连接方式是将每个传感器单独与控制系统连接，这种方式存在明显的缺点：

• 线缆多
• 布线复杂
• 效率低
• 维护性差

通过使用总线技术，可以有效解决这些问题。

Profibus-DP

PROFIBUS DP是Profibus最常用类型之一，也被称为标准PROFIBUS。其主要优点包括：

• 即插即用
• 数据传输速度快
• 在全球生产环境中广泛应用

PROFIBUS DP特别设计用于自动化控制系统与设备级别的分布式I/O之间的高速数据通信。中央控制器（如PC或PLC）通过高速串行链路与分布式现场设备进行交互。数据通信可以周期性地进行，同时支持配置、诊断和报警处理等非周期性通信功能。

PROFIBUS DP支持总线上多达126个节点，允许多个主设备，但只有当所有从设备都连接到单个主设备时才可用。PROFIBUS DP包括三个不同版本（DP-V0、DP-V1和DP-V2），上一期文章已详细介绍。

Profibus-PA

Profibus PA主要设计用于自动化过程（Process Automation）。它允许不同的传感器和执行器连接在单个公共总线上，甚至在本质上安全的区域。PROFIBUS PA在两根线上（符合国际标准IEC 1158-2）同时进行数字数据传输和电源供电，采用本质安全的MBP传输技术（曼彻斯特编码；总线供电）。

Profibus PA的优势包括：

• 低硬件开销
• 工程成本效益高
• 操作安全性增加
• 维护无忧

这些优势通过以下特点得到强调：

• 从传感器到控制级别的模块化和统一性
• 在现场危险区域实现本质安全型应用
• 支持冗余PROFIBUS PA架构
• 低设备和布线需求
• 简化的现场设备工程
• 公共电源和数据传输的双线电缆
• 简化的回路检查
• 简单布线和全面诊断能力

Profibus-FMS

Profibus FMS或PROFIBUS现场总线消息规范是一个通用解决方案，特别是用于单元级别的通信任务。它主要设计用于通过在PLC和PC之间传输复杂数据来进行交互。

Profibus-FMS在工业自动化中通常用于以下场景：

1. 车间级智能主站间通信
2. 复杂数据交换
3. 工厂自动化和信息管理
4. 中等传输速率的循环或非循环数据交换任务
5. 智能站间的通信
6. 面向对象的协议
7. 多主网

DP vs. PA

通过下方表格来说明DP和PA之间的差异：

参考链接

1. https://procentec.com/content/profibus-dp-vs-pa-what-are-the-main-differences/
2. https://www.elprocus.com/profibus/
3. https://www.realpars.com/blog/profibus

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