@Allure
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什么是 PROFIBUS 协议

上官雨宝
1年前

PROFIBUS是过程现场总线(Process Field Bus)的缩写,于1989年正式成为现场总线的国际标准。profibus是一种国际化、开放式、不依赖于设备生产商的现场总线标准,广泛适用于制造业自动化、流程工业自动化,以及楼宇、交通、电力等领域的自动化。其可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络,从而为实现工厂综合自动化和现场设备智能化提供了可行的解决方案。

PROFIBUS协议的结构是根据ISO 7498国际标准制定的。PROFIBUS协议共7层,依次为物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表达层和应用层。事实上第3层的网络层至第6层的表达层在PROFIBUS协议中没有具体应用,但是这些逻辑层的主要功能都集成在底层接口中。

PROFIBUS协议由3个兼容部分组成,分别是PROFIBUS-DP(分布式外围设备)、PROFIBUS-PA(过程自动化)和PROFIBUS-FMS(现场总线报文规范)。

PROFIBUS-DP定义了第1层、第2层和用户接口。第3层到第7层未做描述。用户接口规定了用户、系统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层、第2层、第7层。

PROFIBUS-PA的数据传输采用扩展的PROFIBUS-DP。根据IEC1158-2标准,PROFIBUS-PA的传输技术可确保其本征安全性,而且可通过总线给现场设备供电。使用连接器可PROFIBUS-DP上扩展PROFIBUS-PA网络。

PROFIBUS协议的安全性介绍如下。

PROFIBUS协议的故障安全问题一般在第2层采用常规手段加以解决,这使得广泛应用于制造业和过程工业自动化的PROFIBUS协议受到很大限制。1998年,德国PROFIBUS用户组织以故障安全技术的应用为目标,专门成立一个工作组制定整体开放的解决方案,其基础是PROFIBUS-DP,所依据的主要标准是IEC61508、欧洲标准EN954及EN50519等。1999年,德国PROFIBUS用户组织在德国汉诺威博览会上公布了在PROFIBUS上实现主站-从站之间故障安全通信技术规范,定义为PROFIsafe。PROFIsafe后来得到不断发展,但其本质目标是减小系统故障带来的可靠性问题。事实上,PROFIBUS协议基本没有考虑网络安全防护手段,因此对入侵者的攻击不具有防护能力。