PROFIBUS apžvalga
(1) PROFIBUS yra tarptautinis, atviras ir nepriklausomas{1}} lauko magistralės standartas. Jis plačiai taikomas gamybos automatizavimui, procesų pramonės automatizavimui ir automatizavimui kituose sektoriuose, tokiuose kaip pastatai, transportas ir energija.
(2) PROFIBUS sudaro trys suderinami komponentai: PROFIBUS-DP (decentralizuota periferija), PROFIBUS-PA (procesų automatizavimas) ir PROFIBUS-FMS (lauko magistralės pranešimų specifikacija).
(3) PROFIBUS-DP: didelės-greitos, mažos{3}}kainos ryšio protokolas, skirtas įrenginio-lygio valdymo sistemoms ir paskirstytam I/O ryšiui. PROFIBUS-DP pakeičia įprastą 24 VDC arba 4–20 mA signalo perdavimą.
(4) PROFIBUS-PA: specialiai sukurta procesų automatizavimui, leidžianti jutiklius ir pavaras sujungti į vieną magistralę, kuriai būdingos saugos specifikacijos.
(5) PROFIBUS-FMS: naudojamas parduotuvių-grindų stebėjimo tinklams, tai yra žetonų-pagrįstas, realaus-laiko kelių{5}}pagrindinis tinklas.
(6) PROFIBUS yra lauko magistralės technologija, skirta gamyklos{1}}grindų stebėjimui ir duomenų perdavimui / valdymui lauko įrenginių lygiu gamykloje automatizuojant. Tai įgalina paskirstytus skaitmeninius valdymo ir lauko ryšių tinklus nuo lauko įrenginių lygio iki parduotuvės-grindų stebėjimo, o tai yra perspektyvus sprendimas visapusiškam gamyklos automatizavimui ir išmaniesiems lauko įrenginiams pasiekti.
Pagrindinės PROFIBUS charakteristikos
PROFIBUS protokolo struktūra
PROFIBUS protokolo struktūra pagrįsta tarptautiniu ISO 7498 standartu, kaip atskaitos sistemą naudojant atviros sistemos sujungimo (OSI) modelį. Šį modelį sudaro septyni sluoksniai, kaip parodyta toliau:
(1) PROFIBUS-DP:Apibrėžia pirmąją, antrąją ir vartotojo sąsajas. Nuo trijų iki septynių sluoksnių neaprašyta. Naudotojo sąsajoje nurodomos programos funkcijos, prieinamos vartotojams, sistemoms ir įvairiems įrenginiams, ir išsamiai aprašoma skirtingų PROFIBUS-DP įrenginių elgsena.
(2) PROFIBUS-FMS:Apibrėžia 1, 2 ir 7 sluoksnius. Taikomasis sluoksnis apima lauko magistralės pranešimų specifikaciją (FMS) ir apatinio sluoksnio sąsają (LLI). FMS apima taikomųjų programų protokolus ir suteikia vartotojams tvirtą, plačiai pasirenkamą ryšio paslaugų spektrą. LLI koordinuoja skirtingus ryšio ryšius ir siūlo{5}}nepriklausomą įrenginio 2 lygmens prieigos sąsają.
(3) PROFIBUS-PA:PA duomenų perdavimui naudojamas išplėstinis PROFIBUS{0}}DP protokolas. Be to, PA aprašo PA konvencijas, reglamentuojančias lauko įrenginių elgesį. Remiantis IEC 1158-2 standartu, PA perdavimo technologija užtikrina vidinę saugą ir leidžia tiekti maitinimą lauko įrenginiams per magistralę. PA tinklus galima išplėsti per DP naudojant jungtis.
PROFIBUS transmisijos technologija
PROFIBUS siūlo tris duomenų perdavimo tipus:
RS485 transmisija, skirta DP ir FMS.
IEC 1158-2 transmisija, skirta PA.
Skaidulinė optika
RS485 perdavimo technologija, skirta DP/FMS
Kadangi DP ir FMS sistemos naudoja tą pačią perdavimo technologiją ir vieningą magistralės prieigos protokolą, abi sistemos gali veikti vienu metu tuo pačiu kabeliu. RS-485 perdavimas yra dažniausiai naudojama PROFIBUS perdavimo technologija. Ši technologija paprastai vadinama H2. Naudojamas ekranuotas vytos poros varinis kabelis.
Pagrindinės RS-485 perdavimo technologijos charakteristikos:
Tinklo topologija:Linijinė magistralė su aktyviais magistralės užbaigimo rezistoriais abiejuose galuose.
Perdavimo sparta:9,6K bit/s iki 12M bit/s
Vidutinė:Ekranuotas vytos{0} poros kabelis; ekranavimas gali būti praleistas, atsižvelgiant į aplinkos sąlygas (EMC).
Stočių skaičius:32 stotys segmente (be kartotuvų), iki 127 stočių (su kartotuvais).
Jungtis:Rekomenduojama 9-pin D-sub jungtis.
Pagrindiniai RS-485 perdavimo įrangos montavimo taškai
(1) Visi įrenginiai turi būti prijungti prie magistralės.
(2) Kiekvienas segmentas gali palaikyti iki 32 stočių (pagrindinio arba pavaldinio).
(3) Kiekvienam segmentui reikalingas vienas magistralės užbaigimo rezistorius tiek priekyje, tiek gale, kad būtų užtikrintas veikimas be klaidų. Abu galiniai rezistoriai visada turi būti maitinami.
(4) Kai segmente yra daugiau nei 32 stotys, magistralės segmentams sujungti turi būti naudojami kartotuvai. Paprastai nuosekliai jungiami ne daugiau kaip trys kartotuvai.
PROFIBUS-DP ir PROFIBUS-FMS kabelių laidų ir magistralės galinių varžų
Kiekvienas segmentas gali prijungti iki 32 stočių (pagrindinių arba pavaldinių).
(5) Maksimalus kabelio ilgis priklauso nuo perdavimo spartos. Naudojant A tipo kabelį, perdavimo sparta ir ilgis atitinka toliau pateiktą lentelę:
