跟着计算机及其网络技能的不断发展，引起了工业自动化体系结构的深入革新。现场总线概念最早在20世纪80年代中期由欧洲提出。跟着数字技能的不断发展，德国Siemens等13家工业企业和5家科研机构于1987年开端依照ISO/OSI参阅模型研讨拟定现场总线规范并一起研发Profibus现场总线产品。经过10多年的开发、出产和运用，Profibus现场总线已构成系列产品，在世界市场上已被遍及承受，市场份额占欧洲首位，年增长率25%。
ProfibusInternational现在在世界各地相继组建了20个地区性的用户安排，企业会员近1000家，并于1997年7月树立Profibus我国用户协会CPO。
1 Profibus现场总线技能概述
现在支撑Profibus规范的产品超越1500多种，别离来自国际上250多个出产厂家。在世界范围内己装置运转的Profibus设备已超越200万台，到1998年5月，适用于进程自动化的Prof-ibus-PA外表设备在19个国家的40个用户厂家投入现场运转。近年来，Profibus在我国取得了令人瞩目的成果，在很多的现场总线中占居首位，Profibus总线操控体系为制造业，楼宇和进程操控自动化供给了共同的解决方案。
Profibus既适合于自动化体系与现场信号单元的通讯，也可直接衔接带有接口的变送器、执行器、传动装置和其他现场外表及设备，对现场信号进行收集和监控，而且用一对双绞线代替了传统的很多的传输电缆，大大节约了电缆的费用，也相应节约了施工调试以及体系投运后的保护时刻和费用。依据计算，运用Profibus可以使工程总造价下降20%~40%。
Profibus现场总线是世界上运用最广泛的现场总线技能之一，主要由3个兼容部分组成，即Profibus-DP(Decentralized Periphery)，Profibus-PA(Process Automation)，Profibus-FMS(FieldbusMessage Specification)，适用于工厂内车间级和现场级的设备间数字化的数据交换和通讯，以完成工厂现场底层到车间级涣散式数字操控和现场通讯网络化，从而为完成工厂归纳自动化和现场设备智能化供给了可行的解决方案。现场总线结构如图1所示。
图1 Profibus现场总线结构
2 Profibus-PA现场总线规划
Profibus-PA是一种用于自动化操控体系和现场外表、执行器间的串行通讯体系。它以契合国际规范的Profibus-DP为根底，增加了Profibus-PA总线运用行规以及相应的传输技能，使Prof-ibus总线不只能用于离散制造业，还能满意各种进程工业对操控的要求。Profibus-PA总线不只可用于造纸、污水处理等一般范畴，也可用于有本安防护要求的石化、化工等有爆破风险的环境。
2.1 Profibus-PA协议结构
Profibus协议是以ISO7498OSI参阅模型为根底，将通讯使命划分为7层，选用了该模型中的第1层(物理层)、第2层(数据链路层)和第7层(运用层)，增加了用户接口层。Profibus-PA运用了第1层、第2层和用户接口层。
Profibus-PA选用扩展的Profibus-DP协议。别的，还运用了描绘现场设备行为的PA行规。依据IEC1158-2规范，这种传输技能可确保其实质的安全性并经过总线给现场设备供电，运用段耦合器，Profibus-PA设备能很方便地衔接到Profibus-DP网络中。
2.2 Profibus-PA传输协议和传输技能
2.2.1 传输协议
实质上说，Profibus-PA是Profibus-DP在现场级的通讯扩展，它选用的总线机制(数据传输技能)可以满意进程工业实质安全以及体系和产品互操作性的要求，确保处于风险环境中的变送器和执行器与中心自动化体系的通讯。
Profibus-PA是为进程自动化特别规划的，它将自动化体系和进程操控体系与压力、温度和液位变送器等现场设备衔接起来。它可用来代替4~20mA的模仿技能。运用传统办法与运用Prof-ibus-PA的比较如图2所示。从现场到现场多路开关根本共同。运用传统布线办法，每一个信号都需独立引线至进程操控体系的I/O模板;每个设备都需独自电源。相反，运用Profibus-PA，只需一对电缆就可以传输一切信息并向现场设备供电;不只节约电缆费用，一起减少了体系I/O模板数量。
