PROFIBUS 是目前國際上通用的現(xiàn)場總線標準之一，以其獨特的技術特點、嚴格的認證規(guī)范、開放的標準、眾多廠商的支持和不斷發(fā)展的應用行規(guī)，已成為重要的和應用廣泛的現(xiàn)場總線標準。

現(xiàn)場總線通訊協(xié)議包括三個主要部分：

(1). Profibus-DP：主站和從站之間采用輪循的通訊方式，主要應用于自動化系統(tǒng)中單元級和現(xiàn)場級通信；

(2). PROFIBUS PA：電源和通信數(shù)據(jù)通過總線并行傳輸，主要用于面向過程自動化系統(tǒng)集成中單元級和現(xiàn)場級通訊；

(3). PROFIBUS FMS：定義了主站和主站之間的通訊模型，主要用于自動化集成系統(tǒng)和車間級的過程數(shù)據(jù)交換；

其中，Profibus-DP 是高速網(wǎng)絡，通訊速率達到2M。Profibus-DP可以連接遠程I/O、執(zhí)行機構、智能馬達控制器、人機界面HMI、閥門定位器、變頻器等智能設備，

一條Profibus-DP總線可以多連接123 個從站設備。

Profibus-DP的拓撲結(jié)構可以是總線型、星型和樹型，通訊介質(zhì)可以是屏蔽雙絞線、光纖，也支持紅外傳輸，采用雙絞線時，不加中繼器遠通訊距離可達1.2公里，多可以采用9 個中繼器，遠通訊距離可達9公里。采用光纖時，遠通訊距離可達100 公里以上，其中采用多膜光纖，兩點間遠距離可達3公里，采用單膜光纖時，兩點間遠距離可達3 公里。

Modbus協(xié)議是一種適用于工業(yè)控制領域的主從式串口通訊協(xié)議，它采用查詢通訊方式進行主從設備的信息傳輸，可尋址1-247個設備地址范圍。

協(xié)議包括廣播查詢和單獨設備查詢兩種方式，二者區(qū)別就是廣播查詢不需要從設備回應信息。當在一Modbus網(wǎng)絡上通信時,此協(xié)議決定了每個控制器須要知道它們的設備地址,識別按地址發(fā)來的消息,決定要產(chǎn)生何種行動。如果需要回應,控制器將生成反饋信息并用Modbus協(xié)議發(fā)出。在其它網(wǎng)絡上,包含了Modbus協(xié)議的消息轉(zhuǎn)換為在此網(wǎng)絡上使用的幀或包結(jié)構。這種轉(zhuǎn)換也擴展了根據(jù)具體的網(wǎng)絡解決節(jié)地址、路由路徑及錯誤檢測的方法。

在ModBus系統(tǒng)中有2種傳輸模式可選擇。這2種傳輸模式與從機PC通信的能力是同等的。選擇時應視所用ModBus主機而定，每個ModBus系統(tǒng)只能使用一種模式，不允許2種模式混用。一種模式是ASCII（美國信息交換碼），另一種模式是RTU（遠程終端設備）。

用戶選擇想要的模式，包括串口通信參數(shù)（波特率、校驗方式等），在配置每個控制器的時候，在一個Modbus網(wǎng)絡上的所有設備都必須選擇相同的傳輸模式和串口參數(shù)。所選的ASCII或RTU方式僅適用于標準的Modbus網(wǎng)絡，它定義了在這些網(wǎng)絡上連續(xù)傳輸?shù)南⒍蔚拿恳晃?，以及決定怎樣將信息打包成消息域和如何解碼。在其它網(wǎng)絡上（像MAP和Modbus Plus）Modbus消息被轉(zhuǎn)成與串行傳輸無關的幀。

傳輸模式特性

 ASCII可打印字符便于故障檢測，而且對于用高級語言（如Fortran）編程的主計算機及主PC很適宜。RTU則適用于機器語言編程的計算機和PC主機。

　用RTU模式傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是8位二進制字符。如欲轉(zhuǎn)換為ASCII模式，則每個RTU字符首先應分為高位和低位兩部分，這兩部分各含4位，然后轉(zhuǎn)換成十六進制等量值。用以構成報文的ASCII字符都是十六進制字符。ASCII模式使用的字符雖是RTU模式的兩倍，但ASCII數(shù)據(jù)的譯碼和處理更為容易一些，此外，用RTU模式時報文字符必須以連續(xù)數(shù)據(jù)流的形式傳送，用ASCII模式，字符之間可產(chǎn)生長達1s的間隔，以適應速度較慢的機器。

控制器能設置為兩種傳輸模式（ASCII或RTU）中的任何一種在標準的Modbus網(wǎng)絡通信。

ASCII模式

當控制器設為在Modbus網(wǎng)絡上以ASCII（美國標準信息交換代碼）模式通信，一個信息中的每8位字節(jié)作為2個ASCII字符傳輸，如數(shù)值63H用ASCII方式時，需發(fā)送兩個字節(jié)，即ASCII“6"（0110110）和ASCII”3“（0110011），ASCII字符占用的位數(shù)有7位和8位，國際通用7位為多。這種方式的主要優(yōu)點是字符發(fā)送的時間間隔可達到1秒而不產(chǎn)生錯誤。

代碼系統(tǒng)

· 十六進制，ASCII字符0...9,A...F

· 消息中的每個ASCII字符都是一個十六進制字符組成

每個字節(jié)的位

· 1個起始位

· 7個數(shù)據(jù)位，小的有效位先發(fā)送

· 1個奇偶校驗位，無校驗則無

1個停止位（有校驗時），2個Bit（無校驗時）

錯誤檢測域

· LRC(縱向冗長檢測)

RTU模式

當控制器設為在Modbus網(wǎng)絡上以RTU模式通信，在消息中的每個8Bit字節(jié)按照原值傳送，不做處理，如63H，RTU將直接發(fā)送01100011。這種方式的主要優(yōu)點是：數(shù)據(jù)幀傳送之間沒有間隔，相同波特率下傳輸數(shù)據(jù)的密度要比ASCII高，傳輸速度更快 。

代碼系統(tǒng)

8位二進制，十六進制數(shù)0...9，A...F

消息中的每個8位域都是一或兩個十六進制字符組成

每個字節(jié)的位

1個起始位

8個數(shù)據(jù)位，小的有效位先發(fā)送

1個奇偶校驗位，無校驗則無

1個停止位（有校驗時），2個Bit（無校驗時）