計算器
現(xiàn)場設(shè)備的直接連接（尤其是在危險區(qū)域中）以及通信的信息內(nèi)容在過程工業(yè)中顯得非常重要。PROFIBUS PA 允許數(shù)字量數(shù)據(jù)和電源在采用本安 MBP 傳輸技術(shù)（曼徹斯特編碼；總線供電）的一條雙線總線上進行傳輸，它經(jīng)過定制可滿足這些要求。它zui適合于將 Ex 區(qū)域 1/21 或 0/20 運行環(huán)境中的氣動執(zhí)行器、電磁閥和傳感器直接集成到過程控制系統(tǒng)中。
變送器的典型響應(yīng)時間大約為 10 ms ，這說明甚至在一個帶有zui多 31 個設(shè)備的網(wǎng)段配置下，也可通過 PROFIBUS PA 取得很短的循環(huán)時間。過程工業(yè)中的幾乎所有典型應(yīng)用都可在小型和大型工廠中實現(xiàn)。雙向通信和豐富的信息內(nèi)容提高了診斷能力，可快速、準確地檢測和消除故障。標準化的通信服務(wù)保證了多供應(yīng)商的現(xiàn)場設(shè)備之間的互操作性和替換性，并且可在運行過程中對現(xiàn)場設(shè)備設(shè)置參數(shù)。
使用 PROFIsafe 行規(guī)的安全通信
通過 PROFIsafe 行規(guī)，可將安全通信無縫集成到 PROFIBUS PA 中。無需為安全相關(guān)應(yīng)用單獨配置安全總線。采用 PROFIsafe 行規(guī)的 PROFIBUS PA 已集成到過程自動化 Safety Integrated 安全系統(tǒng)當中。西門子公司為過程自動化中的故障安全、容錯應(yīng)用而提供的綜合系列產(chǎn)品與服務(wù)，為用戶提供了吸引力而又經(jīng)濟有效的替代方案，用以隔離安全系統(tǒng)。
冗余架構(gòu)
您可以根據(jù)自動化任務(wù)和相關(guān)安全要求來分別確定工廠控制器、現(xiàn)場總線和 I/O 級的冗余程度，并將它們與現(xiàn)場儀表相匹配（靈活模塊化冗余，F(xiàn)MR）。有關(guān) PROFIBUS PA 的冗余結(jié)構(gòu)的概覽，請參見“設(shè)計”下面的內(nèi)容。
PROFIBUS PA 到 PROFIBUS DP 的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換
將 PA Link 用作從 PROFIBUS PA 到 PROFIBUS DP 的網(wǎng)關(guān)。使用 PA Link 時，PROFIBUS DP 上的傳輸速率與從屬 PROFIBUS PA 段無關(guān)。PA b 的組態(tài)取決于現(xiàn)場總線架構(gòu)?！癙A 路由器”一節(jié)中描述的耦合器類型可用于進行組態(tài)。在數(shù)據(jù)量較?。ㄐ?shù)量框架）和時間要求較低時，DP/PA 耦合器也可作為一個路由器在獨立模式中運行。
采用 PROFIBUS PA 行規(guī)而實現(xiàn)的分布式現(xiàn)場自動化的優(yōu)點是硬件成本低、組態(tài)經(jīng)濟有效、運行安全性高并可實現(xiàn)順利維護。以下特點讓這些優(yōu)點更加突出：
PROFIBUS PA 架構(gòu)示例
下面的圖說明了以下設(shè)備上含有 DP/PA 耦合器和 PA Link 路由器的 PROFIBUS PA 配置形式：
如果 DP/PA 耦合器作為 PA 路由器獨立運行，則直接在耦合器上進行連接，而不是通過接口模塊來連接。
有關(guān) PROFIBUS PA 設(shè)備的限制數(shù)量，請參見“技術(shù)數(shù)據(jù)”章節(jié)。
作為 PROFIBUS DP 主站的 AS 單站上的 PROFIBUS PA
作為 PROFIBUS DP 主站的 AS 冗余站上的 PROFIBUS PA
帶單個耦合器的線型結(jié)構(gòu)
在含有單個耦合器的總線架構(gòu)中，每個總線段都各與一個 DP/PA 耦合器相連。
如果 PA 路由器是獨立 DP/PA 耦合器，則可以連接 PROFIBUS PA 總線（總線段）。在一個zui多帶有 5 個 DP/PA 耦合器且用作 PA 路由器的 PA Link 上，通過單個耦合器（對于帶環(huán)型或耦合器冗余的混合組態(tài)，zui多 3 個），zui多可運行 5 個總線段。
PA 路由器可與單一或冗余 PROFIBUS DP 相連，具體取決于型號（見圖）。
FDC 157-0 是 DP/PA 耦合器的首要選擇。在使用此耦合器時，PA 可借助于 AFD 有源現(xiàn)場分配器集成到總線段中，例如，可使用的有源現(xiàn)場分配器為 AFD4、FD4 RAILMOUNT、AFD4 FM 和 AFD8（防爆危險區(qū) 2/22 認證）和 AFDiSD（防爆危險區(qū) 1/21 認證）。PA 設(shè)備通過防短路分支線路連接至這些現(xiàn)場分配器。
也可以在一個總線網(wǎng)段中運行zui多 8 個 AFD 現(xiàn)場分配器、zui多 5 個 AFDiSD 現(xiàn)場分配器或zui多 5 個 AFDiSD 和 AFD 現(xiàn)場分配器的任意組合。不過，在混合使用 AFDiSD/AFD 時，無法在 PROFIBUS PA 中對 AFDiSD 執(zhí)行擴展診斷功能。從 DP/PA 耦合器離開的總線末端處的zui后一個現(xiàn)場分配器會自動激活其總線端接電阻器。
危險區(qū)域中符合 Ex Zone 1/21 或 0/20 要求的本質(zhì)安全 PA 設(shè)備主要通過有源現(xiàn)場分配器 AFDiSD 集成到總線網(wǎng)段。對于防爆危險區(qū) 1/21 中的 PA 設(shè)備，可通過 DP/PA 耦合器 Ex [i] 上的總線段進行連接（在 PA Link 中或獨立）。這些設(shè)備通過 SplitConnect 分接頭（通過分支線路或直接通過 SplitConnect M12 出口）單獨集成到總線網(wǎng)段?？偩€網(wǎng)段的端接需要使用 SplitConnect 端接器。
總線網(wǎng)段和分支線路的電纜長度
PROFIBUS PA 基于電氣傳輸部件?，F(xiàn)場設(shè)備的數(shù)字量數(shù)據(jù)傳輸和電源供電均采用了雙線屏蔽電纜。
借助線型、樹型和環(huán)型拓撲，可組態(tài)zui長約 1.9 km 的總線網(wǎng)段。若采用 AFD 有源現(xiàn)場分配器，則在計算總線網(wǎng)段的總長度時，還必須考慮用于連接設(shè)備的分支總線的長度以及電纜的規(guī)格要求。AFDiSD 上的分支線路與總線網(wǎng)段的總長度無關(guān)。
對于帶有有源現(xiàn)場分配器的總線段，分支總線可具有以下zui大長度：
如果使用了有源現(xiàn)場分配器 AFD，則必須根據(jù)總線網(wǎng)段的分支線路數(shù)量，適當減小這些zui大值（有關(guān)詳細信息，請參見“技術(shù)數(shù)據(jù)”一節(jié)）。對于有源現(xiàn)場分配器 AFDiSD 而言，由于集成了中繼器功能，因此無需減小這些值。
SIMATIC 現(xiàn)場總線計算器提供計算和設(shè)計現(xiàn)場總線網(wǎng)段方面的幫助：
對于危險區(qū)域中的本質(zhì)安全 PA 設(shè)備，建議通過有源現(xiàn)場分配器 AFDiSD 集成進總線網(wǎng)段。對于 Ex zone 1/21 中的 PA 設(shè)備，也可以通過 PA 路由器上的總線網(wǎng)段連接至 DP/PA 耦合器 Ex[i]。在此類組態(tài)中，單個分支線路的zui大長度縮短至 30 m，單個總線網(wǎng)段的zui大長度縮短至 1 km。
總線網(wǎng)段自動進行端接（在帶有有源現(xiàn)場分配器 AFD/AFDiSD 的體系結(jié)構(gòu)中），或通過 PROFIBUS PA 的無源端接部件（SpliTConnect 端接器）進行端接。
有源現(xiàn)場分配器 AFD4
