摘 要：本文對PROFIBUS-DP現場總線的網絡訪問機制進行了詳細的探討，建立了PROFIBUS-DP主站間令牌訪問和主從站間主從訪問機制的模型，通過分析協議的編碼效率、通信過程和通信時間參數，定性定量討論了PROFIBUS-DP現場總線的實時性、確定性和網絡利用效率，并得出有理論和實用價值的結論。 關鍵詞：現場總線，PROFIBUS-DP， MAC ，實時 Abstract: A detailed discussion on the MAC mechanism of PROFIBUS-DP is given in the paper. The model of message transmission among master stations and that between master and slave stations is set up to analysis the network throughput and time parameters, through which the real-time property, determinism and network utility of the PROFIBUS-DP is presented and meaningful conclusions drawn that helps to the integration and configuration of industrial communication system with PROFIBUS-DP. Key Words：Field bus，PROFIBUS-DP， MAC ，Real-time 0 引言 　　現場總線取代傳統的點對點, 4～20mA模擬信號傳輸方式, 適應了現代控制系統模塊化組件、 控制功能分散、集中故障診斷、易于維護, 構建成本低的各項要求, 因而得到很大的發展, 并成功應用于各個領域. 然而, 將多個設備連接到公共的數據通道, 必然帶來帶寬爭用問題, 各種不同的現場總線協議網絡訪問機制不同, 使得用它們構成的控制系統的實時性, 可靠性等也不同. 研究現場總線協議的MAC機制, 分析網絡性能, 對于現場總線的應用是有意義的. 本文討論的PROFIBUS-DP現場總線是國際開放現場總線之一，近年來在我國大型自動化工廠也逐步推廣應用，通過分析PROFIBUS-DP現場總線MAC機制，從而分析其性能，對于現場總線技術在我國的應用研究具有現實基礎和實用價值。 1 PROFIBUS-DP 的MAC層協議 　　PROFIBUS-DP現場總線作為應用在設備層的公共總線，必須解決各節點的網絡使用權競爭問題，同時保證通信的實時性。參照開放系統互聯協議（OSI）, 在PROFIBUS協議中第二層的現場總線數據鏈路層（FDL）協議，定義了總線存取控制協議（MAC）。通信網絡的效率、利用率、可靠性、實時性很大程度上取決于協議的MAC協議方式[1]。 　　1.1 PROFIBUS-DP現場總線MAC協議概述 　　PROFIBUS-DP將總線上的節點分為主站和從站兩類，如圖1。其介質訪問控制協議（MAC）包括主站之間通過令牌傳遞取得對總線的占用權及主站與連接從站之間主從通信兩部分。 　　PROFIBUS主站與主站通信，采用了簡化的時間令牌（TT）協議方式，時間令牌協議IEEE802.4是已經被證明的成功實時通信協議。PROFIBUS允許四種信息服務方式：有確認數據傳遞（SDA）、無確認數據傳遞（SDN）、發送-請求應答數據傳遞（SRD）、周期發送-請求應答數據傳遞。PROFIBUS-DP協議僅允許SRD和SDN兩種信息服務方式通信。不論是SDN或是SRD，主站總是立即得到回復的，這回復或來自遠程站，或來自本站，這一特點，對于保障PROFIBUS-DP的實時性十分重要。 詳情請點擊：PROFIBUS-DP現場總線性能分析