Επισκόπηση PROFIBUS
(1) Το PROFIBUS είναι ένα διεθνές, ανοιχτό και ανεξάρτητο-πρότυπο fieldbus από τον προμηθευτή. Εφαρμόζεται ευρέως στον αυτοματισμό παραγωγής, στον αυτοματισμό της βιομηχανίας διεργασιών και στον αυτοματισμό σε άλλους τομείς όπως τα κτίρια, οι μεταφορές και η ενέργεια.
(2) Το PROFIBUS περιλαμβάνει τρία συμβατά στοιχεία: PROFIBUS-DP (Αποκεντρωμένη Περιφέρεια), PROFIBUS-PA (Αυτοματισμός Διαδικασιών) και PROFIBUS-FMS (Προδιαγραφές μηνυμάτων Fieldbus).
(3) PROFIBUS-DP: Πρωτόκολλο επικοινωνίας υψηλής-χαμηλού-κόστους για συστήματα ελέγχου σε επίπεδο συσκευής-και κατανεμημένη επικοινωνία I/O. Το PROFIBUS{6}}DP αντικαθιστά τη συμβατική μετάδοση σήματος 24VDC ή 4-20mA.
(4) PROFIBUS-PA: Ειδικά σχεδιασμένο για αυτοματοποίηση διεργασιών, επιτρέποντας τη σύνδεση αισθητήρων και ενεργοποιητών σε έναν μόνο δίαυλο με εγγενείς προδιαγραφές ασφαλείας.
(5) PROFIBUS-FMS: Χρησιμοποιείται για δίκτυα παρακολούθησης καταστημάτων-δαπέδου, είναι ένα-κύριο δίκτυο βασισμένο σε διακριτικά-πολυ-πραγματικού χρόνου.
(6) Το PROFIBUS είναι μια τεχνολογία fieldbus για παρακολούθηση δαπέδου καταστήματος{{1} και επικοινωνία/έλεγχο δεδομένων σε επίπεδο συσκευής πεδίου σε εργοστασιακό αυτοματισμό. Επιτρέπει κατανεμημένα δίκτυα ψηφιακού ελέγχου και επικοινωνίας πεδίου από το επίπεδο της συσκευής πεδίου έως την παρακολούθηση δαπέδου{3}, παρέχοντας μια βιώσιμη λύση για την επίτευξη ολοκληρωμένου αυτοματισμού εργοστασίων και έξυπνων συσκευών πεδίου.
Βασικά Χαρακτηριστικά του PROFIBUS
Δομή πρωτοκόλλου PROFIBUS
Η δομή του πρωτοκόλλου PROFIBUS βασίζεται στο διεθνές πρότυπο ISO 7498, χρησιμοποιώντας το μοντέλο Open System Interconnection (OSI) ως πλαίσιο αναφοράς. Αυτό το μοντέλο περιλαμβάνει επτά επίπεδα, όπως φαίνεται παρακάτω:
(1) PROFIBUS-DP:Καθορίζει την πρώτη, τη δεύτερη και τη διεπαφή χρήστη. Τα επίπεδα τρία έως επτά δεν περιγράφονται. Η διεπαφή χρήστη καθορίζει τις λειτουργίες της εφαρμογής που είναι προσβάσιμες σε χρήστες, συστήματα και διάφορες συσκευές και περιγράφει λεπτομερώς τη συμπεριφορά της συσκευής διαφορετικών συσκευών PROFIBUS-DP.
(2) PROFIBUS-FMS:Καθορίζει τα επίπεδα 1, 2 και 7. Το επίπεδο εφαρμογής περιλαμβάνει την Προδιαγραφή μηνύματος Fieldbus (FMS) και τη διεπαφή κατώτερου επιπέδου (LLI). Το FMS ενσωματώνει πρωτόκολλα εφαρμογών και παρέχει στους χρήστες ένα ισχυρό, ευρέως επιλέξιμο φάσμα υπηρεσιών επικοινωνίας. Το LLI συντονίζει διαφορετικές σχέσεις επικοινωνίας και προσφέρει μια συσκευή-ανεξάρτητη διεπαφή πρόσβασης επιπέδου 2.
(3) PROFIBUS-PA:Η μετάδοση δεδομένων PA χρησιμοποιεί ένα εκτεταμένο πρωτόκολλο PROFIBUS-DP. Επιπλέον, το PA περιγράφει τις συμβάσεις PA που διέπουν τη συμπεριφορά της συσκευής πεδίου. Με βάση το πρότυπο IEC 1158-2, η τεχνολογία μετάδοσης της PA διασφαλίζει εγγενή ασφάλεια και επιτρέπει την τροφοδοσία των συσκευών πεδίου μέσω του διαύλου. Τα δίκτυα PA μπορούν να επεκταθούν μέσω DP χρησιμοποιώντας συνδέσμους.
Τεχνολογία μετάδοσης PROFIBUS
Το PROFIBUS προσφέρει τρεις τύπους μετάδοσης δεδομένων:
Μετάδοση RS485 για DP και FMS.
Μετάδοση IEC 1158-2 για PA.
Οπτικές ίνες
Τεχνολογία μετάδοσης RS485 για DP/FMS
Δεδομένου ότι τα συστήματα DP και FMS χρησιμοποιούν την ίδια τεχνολογία μετάδοσης και ενοποιημένο πρωτόκολλο πρόσβασης διαύλου, και τα δύο συστήματα μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα στο ίδιο καλώδιο. Η μετάδοση RS{4}}485 είναι η πιο συχνά χρησιμοποιούμενη τεχνολογία μετάδοσης για το PROFIBUS. Αυτή η τεχνολογία αναφέρεται συνήθως ως H2. Χρησιμοποιείται θωρακισμένο καλώδιο χαλκού συνεστραμμένου ζεύγους.
Βασικά χαρακτηριστικά της τεχνολογίας μετάδοσης RS-485:
Τοπολογία Δικτύου:Γραμμικός δίαυλος με ενεργές αντιστάσεις τερματισμού διαύλου και στα δύο άκρα.
Ρυθμός μετάδοσης:9,6K bit/s έως 12M bit/s
Μέσον:Θωρακισμένο συνεστραμμένο-καλώδιο ζεύγους. Η θωράκιση μπορεί να παραλειφθεί ανάλογα με τις περιβαλλοντικές συνθήκες (EMC).
Αριθμός Σταθμών:32 σταθμοί ανά τμήμα (χωρίς επαναλήπτες), έως 127 σταθμοί (με επαναλήπτες).
Σύνδεσμος:Συνιστάται η υποδοχή D-sub με 9-ακίδες.
Βασικά σημεία εγκατάστασης για εξοπλισμό μετάδοσης RS-485
(1) Όλες οι συσκευές πρέπει να είναι συνδεδεμένες στο λεωφορείο.
(2) Κάθε τμήμα μπορεί να υποστηρίξει έως και 32 σταθμούς (κύριος ή υποτελής).
(3) Κάθε τμήμα απαιτεί μια αντίσταση τερματισμού διαύλου τόσο στην κεφαλή όσο και στην ουρά για να διασφαλιστεί-η λειτουργία χωρίς σφάλματα. Και οι δύο αντιστάσεις τερματισμού πρέπει πάντα να τροφοδοτούνται.
(4) Όταν ένα τμήμα υπερβαίνει τους 32 σταθμούς, πρέπει να χρησιμοποιούνται επαναλήπτες για τη σύνδεση τμημάτων διαύλου. Γενικά, δεν πρέπει να συνδέονται σε σειρά περισσότεροι από τρεις επαναλήπτες.
PROFIBUS-DP και PROFIBUS-Αντιστάσεις καλωδίωσης και τερματισμού διαύλου FMS
Κάθε τμήμα μπορεί να συνδέσει έως και 32 σταθμούς (κύριος ή υποτελής).
(5) Το μέγιστο μήκος καλωδίου εξαρτάται από τον ρυθμό μετάδοσης. Όταν χρησιμοποιείτε καλώδιο τύπου Α, ο ρυθμός μετάδοσης και το μήκος αντιστοιχούν όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα:
