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现场设备的直接连接（尤其是在危险区域中）以及通信的信息内容在工业中显得非常重要。profibus pa 允许数字量数据和电源在采用本安mbp 传输技术（曼彻斯特编码；总线供电）的一条双线总线上进行传输，它经过定制可这些要求。它适合于将 ex 区域 1/21 或0/20 运行中的气动执行器、电磁阀和传感器直接集成到控制中。

变送器的典型响应时间大约为 10ms ，这说明甚至在一个带有多 31 个设备的网段配置下，也可通过 profibus pa取得很短的循环时间。工业中的几乎所有典型应用都可在小型和大型工厂中实现。双向通信和丰富的信息内容了诊断能力，可快速、准确地检测和故障。化的通信服务保证了多供应商的现场设备之间的互操作性和替换性，并且可在运行中对现场设备设置参数。

使用 profisafe行规的安全通信

通过 profisafe行规，可将安全通信无缝集成到 profibus pa 中。无需为安全相关应用单独配置安全总线。采用 profisafe 行规的profibus pa 已集成到自动化 safety integrated安全当中。西门子公司为自动化中的故障安全、容错应用而提供的综合系列产品与服务，为用户提供了吸引力而又经济有效的替代方案，用以隔离安全。

冗余架构

您可以根据自动化任务和相关安全要求来分别确定工厂控制器、现场总线和 i/o级的冗余程度，并将它们与现场仪表相匹配（灵活模块化冗余，fmr）。有关 profibus pa的冗余结构的概览，请参见“设计"下面的内容。

profibus pa 到profibus dp 的网络转换

将 pa link 用作从profibus pa 到 profibus dp 的。使用 pa link 时，profibus dp 上的传输速率与从属profibus pa 段无关。pa link 的组态取决于现场总线架构。“pa路由器"一节中描述的耦合器类型可用于进行组态。在数据量较小（小数量框架）和时间要求较低时，dp/pa耦合器也可作为一个路由器在中运行。

采用 profibus pa行规而实现的分布式现场自动化的优点是硬件成本低、组态经济有效、运行安全性高并可实现顺利。以下特点让这些优点更加突出：

从传感器直至控制层实现模块化和统一性，可实现新的工厂设计

通过在危险区域中采用现场总线来实现本质安全应用

通过冗余 profibus pa 架构（带有耦合器冗余的环型和总线型拓扑），可实现从自动化（控制器）直至 pa现场设备的灵活模块化冗余 (fmr)

可实现安全相关应用和容错应用，对设备和布线的要求较低

通过对现场设备（profibus pa和 hart 以及 simaticpdm，跨供应商）进行简单的集中工程组态组态成本

将双线电缆用于供电和数据传输，安装简便

通过简化的环路检查调试成本

布线简单并具有的诊断功能，维修成本低

profibus pa架构示例

下面的图说明了以下设备上含有dp/pa 耦合器和 pa link 路由器的 profibus pa 配置形式：

profibus dp 主站，简单设计（as 单站）

profibus dp 主站，冗余设计（as 冗余站）

如果 dp/pa 耦合器作为 pa路由器运行，则直接在耦合器上进行连接，而不是通过接口模块来连接。

有关 profibus pa设备的数量，请参见“技术数据"章节。

作为 profibus dp主站的 as 单站上的 profibus pa

作为 profibus dp主站的 as 冗余站上的 profibus pa

带单个耦合器的线型结构

在含有单个耦合器的总线架构中，每个总线段都各与一个 dp/pa 耦合器相连。

如果 pa 路由器是 dp/pa耦合器，则可以连接 profibus pa 总线（总线段）。在一个多带有 5 个 dp/pa 耦合器且用作 pa 路由器的 palink 上，通过单个耦合器（对于带环型或耦合器冗余的混合组态，多 3 个），多可运行 5 个总线段。

pa 路由器可与单一或冗余profibus dp 相连，具体取决于型号（见图）。

fdc 157-0 是 dp/pa耦合器的首要选择。在使用此耦合器时，pa 可借助于 afd 有源现场分配器集成到总线段中，例如，可使用的有源现场分配器为afd4、fd4 railmount、afd4 fm 和 afd8（防爆危险区 2/22 认证）和 afdisd（防爆危险区 1/21认证）。pa 设备通过防短路分支线路连接至这些现场分配器。

也可以在一个总线网段中运行多 8个 afd 现场分配器、多 5 个 afdisd 现场分配器或多 5 个 afdisd 和 afd现场分配器的任意组合。不过，在混合使用 afdisd/afd 时，无法在 profibus pa 中对 afdisd执行扩展诊断功能。从 dp/pa 耦合器离开的总线末端处的后一个现场分配器会自动其总线端接电阻器。

危险区域中符合 ex zone1/21 或 0/20 要求的本质安全 pa 设备主要通过有源现场分配器 afdisd 集成到总线网段。对于防爆危险区 1/21 中的pa 设备，可通过 dp/pa 耦合器 ex [i] 上的总线段进行连接（在 pa link 中或）。这些设备通过splitconnect 分接头（通过分支线路或直接通过 splitconnect m12出口）单独集成到总线网段。总线网段的端接需要使用 splitconnect 端接器。

通过将各个设备按组分配给不同的总线网段，可以实现设备级柔性模块化冗余。

带冗余耦合器的线型结构

在单个或冗余 profibusdp 上可作为 pa 路由器运行的 pa 链接器只能配有一个冗余 dp/pa 耦合器对（也可以配置多 3 个单个耦合器）。冗余的 dp/ pa 耦合器对,可以用于带有源现场分离器 (afs) 的线型结构，也可用于环型结构。

对于线型架构，afs 连接至 pa路由器中的冗余 dp/pa 耦合器对 (2 x fdc 157-0)。它将所连接的总线网段连接至两个冗余 dp/pa耦合器中正在工作的那个。dp/pa 耦合器的更换无需中断当前的运行。

这些 pa 设备通过 afd 或afdisd 有源现场分配器集成到总线型结构的总线段中。现场分配器数量方面的也相同（多 8 个 afd、多 5 个 afdisd 或多5 个 afdisd 和 afd 组合分配器；混合使用 afdisd 和 afd 时，无法针对 afdisd执行扩展现场总线诊断功能）。

带耦合器和介质冗余的环型结构

通过 pa 路由器的冗余dp/pa 耦合器对 (2 x fdc 157-0)，也可以构建带有自动总线端接功能的环网网段，用以取代带 afs的总线网段。除了环网网段之外，在该 pa 路由器上只能组态带有耦合器的总线网段。pa 路由器可以连接到单一或冗余 profibusdp。

通过 afd 或 afdisd有源现场分配器，可将 pa 现场设备集成到环网网段中，现场分配器的数量与采用总线型结构时相同（多 8 个 afd、多 5 个afdisd 或多 5 个 afdisd 和 afd 组合分配器；混合使用 afdisd 和 afd 时，无法针对 afdisd执行扩展现场总线诊断功能）。这些现场分配有电气去耦的防短路分支线路连接器，用于连接 pa 设备。

在设备级上，可通过将不同现场分配器上的各个设备进行分组来实现灵活的模块化冗余。