Prehľad PROFIBUS
(1) PROFIBUS je medzinárodný, otvorený a od dodávateľa-nezávislý štandard fieldbus. Je široko použiteľný v automatizácii výroby, automatizácii procesného priemyslu a automatizácii v iných sektoroch, ako sú budovy, doprava a energetika.
(2) PROFIBUS pozostáva z troch kompatibilných komponentov: PROFIBUS-DP (decentralizovaná periféria), PROFIBUS-PA (automatizácia procesov) a PROFIBUS-FMS (špecifikácia správ priemyselnej zbernice).
(3) PROFIBUS-DP: Vysoko-rýchlostný, nízkonákladový{3}}komunikačný protokol pre systémy riadenia-na úrovni zariadení a distribuovanú I/O komunikáciu. PROFIBUS-DP nahrádza konvenčný prenos signálu 24VDC alebo 4-20mA.
(4) PROFIBUS-PA: Špeciálne navrhnutý na automatizáciu procesov, umožňujúci pripojenie senzorov a akčných členov na jednu zbernicu so špecifikáciami vnútornej bezpečnosti.
(5) PROFIBUS-FMS: Používa sa na-monitorovacie siete predajní, ide o tokenovú-hlavnú sieť v reálnom{4}}čase-.
(6) PROFIBUS je technológia prevádzkovej zbernice na monitorovanie{1}}podlažia a dátovú komunikáciu/riadenie na úrovni prevádzkových zariadení v automatizácii výroby. Umožňuje distribuované digitálne riadiace a komunikačné siete od úrovne zariadení v teréne až po monitorovanie-podlahy obchodu, čím poskytuje životaschopné riešenie na dosiahnutie komplexnej automatizácie výroby a inteligentných zariadení v teréne.
Základná charakteristika PROFIBUS
Štruktúra protokolu PROFIBUS
Štruktúra protokolu PROFIBUS je založená na medzinárodnom štandarde ISO 7498, pričom ako referenčný rámec používa model Open System Interconnection (OSI). Tento model obsahuje sedem vrstiev, ako je znázornené nižšie:
(1) PROFIBUS-DP:Definuje prvé, druhé a používateľské rozhranie. Vrstvy tri až sedem nie sú opísané. Používateľské rozhranie špecifikuje funkcie aplikácie prístupné používateľom, systémom a rôznym zariadeniam a podrobne popisuje správanie rôznych zariadení PROFIBUS-DP.
(2) PROFIBUS-FMS:Definuje vrstvy 1, 2 a 7. Aplikačná vrstva zahŕňa špecifikáciu správ Fieldbus (FMS) a rozhranie nižšej vrstvy (LLI). FMS zahŕňa aplikačné protokoly a poskytuje používateľom robustný, široko voliteľný rozsah komunikačných služieb. LLI koordinuje rôzne komunikačné vzťahy a ponúka-na zariadení nezávislé prístupové rozhranie na 2. vrstve.
(3) PROFIBUS-PA:Prenos údajov PA využíva rozšírený protokol PROFIBUS-DP. Okrem toho PA popisuje konvencie PA, ktorými sa riadi správanie zariadení v teréne. Prenosová technológia PA založená na štandarde IEC 1158-2 zaisťuje vnútornú bezpečnosť a umožňuje napájanie zariadení v teréne cez zbernicu. PA siete je možné rozšíriť cez DP pomocou konektorov.
Prenosová technológia PROFIBUS
PROFIBUS ponúka tri typy prenosu dát:
Prenos RS485 pre DP a FMS.
Prenos IEC 1158-2 pre PA.
Vláknová optika
Prenosová technológia RS485 pre DP/FMS
Keďže systémy DP a FMS využívajú rovnakú prenosovú technológiu a protokol jednotného prístupu k zbernici, oba systémy môžu pracovať súčasne na rovnakom kábli. Prenos RS-485 je najbežnejšie používaná prenosová technológia pre PROFIBUS. Táto technológia sa zvyčajne označuje ako H2. Používa sa tienený medený krútený párový kábel.
Základné charakteristiky prenosovej technológie RS-485:
Topológia siete:Lineárna zbernica s aktívnymi ukončovacími odpormi zbernice na oboch koncoch.
Prenosová rýchlosť:9,6K bit/s až 12M bit/s
Stredná:Tienený krútený-párový kábel; tienenie môže byť vynechané v závislosti od podmienok prostredia (EMC).
Počet staníc:32 staníc na segment (bez opakovačov), až 127 staníc (s opakovačmi).
Konektor:Odporúča sa 9-kolíkový konektor D-sub.
Kľúčové body inštalácie pre prenosové zariadenie RS-485
(1) Všetky zariadenia musia byť pripojené k zbernici.
(2) Každý segment môže podporovať až 32 staníc (master alebo slave).
(3) Každý segment vyžaduje jeden zakončovací odpor zbernice na hlave aj na konci, aby sa zabezpečila bezchybná-prevádzka. Oba ukončovacie odpory musia byť vždy napájané.
(4) Ak segment presahuje 32 staníc, na prepojenie segmentov zbernice sa musia použiť zosilňovače. Vo všeobecnosti by nemali byť zapojené do série viac ako tri opakovače.
PROFIBUS-DP a PROFIBUS-Zapojenie káblov FMS a zakončovacie odpory zbernice
Každý segment môže pripojiť až 32 staníc (master alebo slave).
(5) Maximálna dĺžka kábla závisí od prenosovej rýchlosti. Pri použití kábla typu A zodpovedá prenosová rýchlosť a dĺžka tak, ako je uvedené v tabuľke nižšie:
