1 概述
　　PROFIBUS（Process Field Bus一過程現(xiàn)場總線）是連接智能現(xiàn)場設備和自動化系統(tǒng)的數(shù)字式、雙向傳輸、多分支結構的通信網絡。PROFIBUS由Profibus—FMS，Profibus—PA和Profibus—DP三部分組成，其中Profibus—DP主要應用于現(xiàn)場級，是一種高速（可達12Mbps）和便宜的通信連接，它被設計為自動控制系統(tǒng)和設備級分散的I／O之間進行通信使用。
　　2003年高線廠改造，在加熱爐和精整生產線自動控制系統(tǒng)中就采用了西門子公司的過程現(xiàn)場總線（PROFIBUS）網絡，在硬件配置、軟件編程上充分應用工控機、PLC、遠程I／O、交流變頻裝置及現(xiàn)場智能儀表的通信連接，實現(xiàn)了真正意義上的“三電一體”。
2 通訊機理
　　再簡單的網絡也需要傳輸介質和傳輸協(xié)議，這一點，PROFIBUS—DP網也不例外，PROFIBUS—DP參考模型是根據(jù)IEEE802標準委員會制定的局域網標準的第一層（物理層）、第二層（鏈路層）和用戶層建立的，根據(jù)實際需要省去了OSI（Open System Interconnection）參考模型七層協(xié)議的3—6層。
2．1 物理層
　　PROFIBUS—DP的物理層與OSI參考模型的物理層相同，其主要功能是利用物理傳輸介質為第二層數(shù)據(jù)鏈路層提供物理連接，傳送數(shù)據(jù)流，它采用RS485協(xié)議，半雙工方式，可以用光纜或屏蔽雙絞線，這主要取決于傳輸速率，當然也要考慮實際成本，可根據(jù)個人需要加以選擇。我廠現(xiàn)場總線網使用的是屏蔽雙絞線，實際使用基本能滿足需要。
2．2 數(shù)據(jù)鏈路層
　　數(shù)據(jù)鏈路層是比較復雜的一部分，它主要是通過數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，在不可靠的物理鏈路上實現(xiàn)可靠的數(shù)據(jù)傳輸。PROFIBUS—DP網包括兩種介質存取方式：令牌總線方式和主一從方式。令牌總線方式與IEEE802．4規(guī)約相一致，其實質也就是令牌總線網。PROFIBUS—DP網可以由一個主站和多個從站組成，s7—300和s7—400都能在PROFIBUS—DP網中作主站和從站使用，這時候就使用主一從方式。當兩個以上SIMATIC s5和s7作為主站組成多主系統(tǒng)時，因為主站在傳輸數(shù)據(jù)時擁有相同的總線控制權，所以傳輸數(shù)據(jù)時就存在誰占據(jù)總線的問題。這時候令牌發(fā)揮了作用，令牌是一種特殊的電文，在主站之間傳遞控制權。令牌總線方式使某個得到令牌的主站可在事先規(guī)定的時間內得到總線控制權，在這個時間段內該主站與其他主站或與下一級主一從過程中的從站進行通訊，在該主站控制時間終了時，它將主站令牌傳遞給下一個主站。
2．3 用戶層
　　PROFIBUS—DP網沒有使用OSI參考模型的應用層，而是自己定義了第8層——用戶層，這一層與用戶接觸比較多，它主要定義了DP的功能、行規(guī)及擴展功能。
3 控制系統(tǒng)組成及相應配置
　　結合我廠的現(xiàn)場具體設備情況了解一下DP網的實際使用。
3．1 組成
　　現(xiàn)場自動控制系統(tǒng)分為兩級：過程控制級和設備控制級。過程控制級負責生產管理和設備運行過程監(jiān)控，設備控制級對液壓站、變頻器、操作的對象進行控制。高線廠的精整和加熱爐自控系統(tǒng)都是由馬鋼設計院設計的，現(xiàn)在以精整集卷筒為例來分析DP網的組成。
　　由一臺s7—4OO PLC和一臺工控機通過高速以太網構成本系統(tǒng)的過程控制級，PLC下設若干ET200M遠程I／O從站，它們之間通過PROFIBUS—DP現(xiàn)場總線網絡進行通信，構成本系統(tǒng)的設備控制級。圖1是集卷網絡配置簡圖的一部分，用以解釋其工作原理。

3．2 配置
　　硬件配置如下：一臺西門子PⅢ工控機作為上位機和人機接口（HMI），內部裝有以太網卡，通過以太網與主PLC的CP443模板相連；過程控制部分采用一臺西門子s7—400 PLC作為主控。