Panoramica di PROFIBUS
(1) Profibus è uno standard di bus di campo internazionale, aperto e-indipendente dal fornitore. È ampiamente applicabile nell'automazione della produzione, nell'automazione dell'industria di processo e nell'automazione in altri settori come l'edilizia, i trasporti e l'energia.
(2) Profibus comprende tre componenti compatibili: Profibus-DP (Periferia Decentralizzata), Profibus-PA (Automazione di Processo) e Profibus-FMS (Fieldbus Message Specifica).
(3) Profibus-DP: un protocollo di comunicazione ad alta-velocità e a basso-costo per sistemi di controllo a livello di dispositivo-e comunicazioni I/O distribuite. Profibus-DP sostituisce la trasmissione convenzionale del segnale da 24 V CC o 4-20 mA.
(4) Profibus-PA: progettato specificatamente per l'automazione dei processi, consente di collegare sensori e attuatori su un singolo bus con specifiche di sicurezza intrinseca.
(5) Profibus-FMS: utilizzato per le reti di monitoraggio-di officina, è una rete-master multi-in tempo reale, basata su token.
(6) Profibus è una tecnologia di bus di campo per il monitoraggio-in officina e la comunicazione/controllo dei dati a livello di dispositivo di campo nell'automazione industriale. Abilita il controllo digitale distribuito e le reti di comunicazione sul campo dal livello dei dispositivi di campo fino al monitoraggio in fabbrica-, fornendo una soluzione praticabile per ottenere un'automazione di fabbrica completa e dispositivi di campo intelligenti.
Caratteristiche fondamentali del Profibus
Struttura del protocollo Profibus
La struttura del protocollo Profibus si basa sullo standard internazionale ISO 7498, utilizzando come quadro di riferimento il modello Open System Interconnection (OSI). Questo modello è composto da sette livelli, come illustrato di seguito:
(1) PROFIBUS-DP:Definisce la prima, la seconda e l'interfaccia utente. Gli strati da tre a sette non sono descritti. L'interfaccia utente specifica le funzioni dell'applicazione accessibili a utenti, sistemi e vari dispositivi e descrive in dettaglio il comportamento dei diversi dispositivi Profibus-DP.
(2) PROFIBUS-FMS:Definisce i livelli 1, 2 e 7. Il livello dell'applicazione include la specifica dei messaggi del bus di campo (FMS) e l'interfaccia del livello inferiore (LLI). FMS incorpora protocolli applicativi e fornisce agli utenti una gamma di servizi di comunicazione robusta e ampiamente selezionabile. LLI coordina diversi rapporti di comunicazione e offre un'interfaccia di accesso Layer 2-indipendente dal dispositivo.
(3) PROFIBUS-PA:La trasmissione dei dati PA utilizza un protocollo Profibus-DP esteso. Inoltre, PA descrive le convenzioni PA che regolano il comportamento dei dispositivi da campo. Basata sullo standard IEC 1158-2, la tecnologia di trasmissione di PA garantisce la sicurezza intrinseca e consente l'alimentazione dei dispositivi di campo tramite il bus. Le reti PA possono essere estese tramite DP tramite connettori.
Tecnologia di trasmissione Profibus
Profibus offre tre tipi di trasmissione dati:
Trasmissione RS485 per DP e FMS.
Trasmissione IEC 1158-2 per PA.
Fibra ottica
Tecnologia di trasmissione RS485 per DP/FMS
Poiché i sistemi DP e FMS utilizzano la stessa tecnologia di trasmissione e il protocollo di accesso al bus unificato, entrambi i sistemi possono funzionare contemporaneamente sullo stesso cavo. La trasmissione RS-485 è la tecnologia di trasmissione più comunemente utilizzata per Profibus. Questa tecnologia viene generalmente definita H2. Viene utilizzato un cavo in rame schermato a doppino intrecciato.
Caratteristiche di base della tecnologia di trasmissione RS-485:
Topologia di rete:Bus lineare con resistori di terminazione bus attivi su entrambe le estremità.
Velocità di trasmissione:Da 9,6K bit/s a 12M bit/s
Medio:Cavo a doppino intrecciato schermato-; la schermatura può essere omessa a seconda delle condizioni ambientali (EMC).
Numero di stazioni:32 stazioni per segmento (senza ripetitori), fino a 127 stazioni (con ripetitori).
Connettore:Si consiglia il connettore D-sub a 9-pin.
Punti chiave di installazione per apparecchiature di trasmissione RS-485
(1) Tutti i dispositivi devono essere collegati al bus.
(2) Ciascun segmento può supportare fino a 32 stazioni (master o slave).
(3) Ciascun segmento richiede un resistore di terminazione del bus sia in testa che in coda per garantire un funzionamento-senza errori. Entrambe le resistenze di terminazione devono essere sempre alimentate.
(4) Quando un segmento supera le 32 stazioni, è necessario utilizzare dei ripetitori per collegare i segmenti del bus. Generalmente non dovrebbero essere collegati più di tre ripetitori in serie.
Resistori di terminazione bus e cablaggio cavi Profibus-DP e Profibus-FMS
Ad ogni segmento possono essere collegate fino a 32 stazioni (master o slave).
(5) La lunghezza massima del cavo dipende dalla velocità di trasmissione. Quando si utilizza un cavo di tipo A, la velocità di trasmissione e la lunghezza corrispondono come mostrato nella tabella seguente:
