PROFIBUS的数据传输与总线拓扑

    现场总线系统的应用在较大程度上取决于采用哪种传输技术，选择传输技术时，既要考虑传输的基本要求（如拓扑结构、传输速率、传输距离和传输的可靠性等），还要考虑简便和成本的因素。在过程自动化的应用中，数据和电源还必须在同一根电缆上传送，以满足本质安全的要求等。单一的传输技术不可能满足以上所有要求，因此PROFIBUS物理层协议提供了三种数据传输标准：DP/FMS的RS—485传输；DP/FMS的光纤传输和PA的IEC1158-2传输。

   ①DP/FMS的RS-485传输

   RS-485是PROFIBUS最常用的一种（通常称为H2），采用屏蔽或非屏蔽的双绞铜线电缆，适用于需要高速传输和设施简单而又便宜的各个领域。总线段的两端各有一个终端器（有源的终端电阻）。不带转发器每段32个站，带转发器最多可达127个站。传输速率从9.6Kb/s～12Mb/s可选，所选用的传输速率适用于连接到总线（段）上的所有设备。段的最大长度与波特率有关。

   ②DP/FMS的光纤传输

在电磁干扰很大的环境下应用PROFIBUS系统时，可使用光纤导体增加总线长度及数据传输率，以满足远距离分布系统的需要。目前玻璃光纤能处理的连接距离远到15km，而塑料光纤可达到80m。许多厂商提供专用的总线插头可将RS-485信号转换成光纤信号或将光纤信号转换成RS-485信号，这样就为在同一系统上使用RS-485和光纤传输技术提供了一套开关控制十分方便的方法。

    ③用于PA的IEC1158-2传输

   PROFIBUS-PA采用符合IEC115 8-2标准的传输技术。这种技术确保本质安全并通过总线直接给现场设备供电。数据采用位同步，曼彻斯特编码协议（通常称为Hl）。传输速率为31.25Kb/s，传输介质是屏蔽／非屏蔽双绞线、总线段的两端用一个无源的RC线终端器来终止，在一个PA总线段上最多可连接32个站。最大的总线段长度在很大程度上取决于供电装置、导线类型和所连接站的电流消耗。

    如果采用段耦合器，可适配IEC1158-2和RS-485信号（主要是传输速率和信号电压的匹配），从而将采用RS-485传输技术的总线段和采用IEC1158-2传输技术的总线段连接在一起。因此，可在同一套系统中使用RS-485传输技术和光纤传输技术。这样，这三种不同的传输技术可以通过一定的手段混合使用。