6. ábra: Mindhárom PROFIBUS verzió ugyanazt a buszhozzáférési protokollt használja
A PROFIBUS 2. rétegének neve: Fieldbus Data Link (FDL). A közeghozzáférés-vezérlés (Medium Access Control, MAC) határozza meg az állomások adási jogát. Biztosítja, hogy egyidejűleg csak 1 állomás adhasson. A PROFIBUS protokoll kielégíti a közeghozzáférés-vezérlés két alapvető követelményét:
A vezérjel-továbbító eljárás garantálja, hogy az állomások buszhozzáférési ideje egy előre meghatározott kereten belül marad. A vezérjelet (token), ami egy speciális telegram, egy logikai gyűrű mentén adják át egymásnak a masterek, előre meghatározott körbefordulási idő (TRT) mellett. Ezt az eljárást a PROFIBUS csak a masterek egymás közötti kommunikációjára alkalmazza.
A master-slave eljárás a vezérjelet birtokló master (aktív állomás) számára lehetővé teszi a hozzárendelt slave-ek (passzív állomások) elérését. A master üzeneteket küldhet a slave-eknek vagy üzeneteket olvashat be a slave-ektől. Ezzel az eljárással a következő rendszer konfigurációk valósíthatók meg:
A 6. ábra egy lehetséges PROFIBUS konfigurációt mutat be, ahol 3 aktív állomás (master) és 7 passzív állomás (slave) van. A három master logikai vezérjeles gyűrűt alkot. Amikor egy aktív állomás megkapja a token telegramot, egy meghatározott ideig masterként viselkedhet. Ez idő alatt minden passzív állomással kommunikálhat master-slave kommunikációs kapcsolatban és minden aktív állomással master-master kommunikációs kapcsolatban.
A vezérjeles gyűrű az aktív állomások szervezési lánca, mely az állomások címe alapján logikai gyűrűvé formálódik. Ebben a gyűrűben a vezérjel (a buszhozzáférési jog) továbbítódik az állomások között meghatározott sorrendben (növekvő címek szerint).
A buszrendszer indítási fázisában a az aktív állomások közeghozzáférés-vezérlésének (MAC) feladata, hogy meghatározza ezt a logikai hozzárendelést és létrehozza a vezérjeles gyűrűt. A működési fázisban a meghibásodott vagy lekapcsolt (aktív) állomásokat eltávolítja a gyűrűből, illetve bevonja az új állomásokat. A buszhozzáférés-vezérlés biztosítja, hogy a vezérjel a növekvő címeknek megfelelően adódjon át az állomások között. A masterek aktuális vezérjel-tartási ideje (THT) függ a beállított vezérjel körbefordulási időtől (TRT). Ezen kívül az átviteli közeg és a vonali vevő hibáinak felismerése, az állomások címzési hibáinak (pl. többszörös cím) és a vezérjel továbbítási hibáinak (pl. többszörös token, elveszett token) detektálása tartozik a PROFIBUS közeghozzáférés-vezérlésének feladatai közé.
A 2. réteg másik fontos feladata az adatbiztosítás. A 2. rétegbeli PROFIBUS keretformátumok nagy adatintegritást biztosítanak. Minden telegram 4 Hamming távolságú. Ezt speciális start és end delimiterek csúszásmentes szinkronizációjával és az IEC 870-5-1 nemzetközi szabványban definiált módon oktetenkénti paritásbit használatával éri el.
A PROFIBUS 2. rétege összeköttetésmentesen működik. A logikailag egyenrangú állomások közötti adatátvitelen kívül az üzenetszórást (broadcast és multicast) is támogatja.
A broadcast kommunikáció azt jelenti, hogy az aktív állomás egy nyugtázatlan üzenetet küld az összes többi állomásnak (masterek és slave-ek).
A multicast kommunikációban az aktív állomás az állomások (masterek és slave-ek) egy előre meghatározott csoportjának küld nyugtázatlan üzenetet.
| Szolgáltatás | Funkció | DP | PA | FMS |
|---|---|---|---|---|
| SDA | Send Data with Acknowledge | igen | ||
| SRD | Send and Request Data with reply | igen | igen | igen |
| SDN | Send Data with No acknowledge | igen | igen | igen |
| CSRD | Cyclic Send and Request Data with reply | igen |
A PROFIBUS-FMS, DP és PA a 2. réteg szolgáltatásainak különböző halmazait nyújtja (7. táblázat). A magasabb rétegek felől a szolgáltatások a szolgálat elérési pontokon (SAP) keresztül hívhatók meg. A PROFIBUS-FMS-ben ezek a szolgálat elérési pontok használatosak a logikai kommunikációs kapcsolatok címzésére. A PROFIBUS-DP-ben és PA-ban minden szolgálat elérési ponthoz jól definiált funkció tartozik. Több szolgálat elérési pont használható egyszerre mind az aktív, mind a passzív állomások esetében. Megkülönböztetjük a forrás (SSAP) és cél (DSAP) szolgálat elérési pontokat.
| 2.2.3 Száloptikás átvitel |  | Index |  | 3. PROFIBUS-DP |