Co to jest PROFIBUS?

Co to jest PROFIBUS?

Co to jest PROFIBUS?

Aby diagnostyka PROFIBUS była skuteczna warto znać kilka pojęć związanych z tą siecią.

Profibus jest cyfrową siecią zaprojektowaną do wymiany danych między urządzeniami polowymi (rozproszone wejścia/wyjścia, falowniki, siłowniki), a systemem sterowania (PLC). A

Profibus DP (Decentralised Peripherals – rozproszone peryferia) pojawił się na rynku w 1998 jako modyfikacja PROFIBUS FMS, który zadebiutował w 1989, jako rezultat prac grupy niemieckich firm. Obecnie mamy dwa rodzaje sieci Profibus: Profibus DP oraz Profibus PA, dodatkowo istnieje PROFINET, który bazuje na komunikacji Ethernetowej.

Czym jest PROFIBUS DP?

Pofibus DP bazuje na warstwie fizycznej znanej jako RS485 – z tymże nie musi to być jedynie kabel miedziany, równie często wykorzystywany jest światłowód, czy transmisja bezprzewodowa, ta ostatnia jednak nie posiada rekomendacji, ani certyfikacji PI International. PROFIBUS DP, jak wspomniano wcześniej znaczy – rozproszone peryferia/ lub wejścia/wyjścia i odnosi się do połączenia wejść/wyjść, które są oddalone od sterownika z wykorzystaniem szybkiej magistrali szeregowej.

A może wolisz posłuchać o PROFIBUS? Tutaj znajdziesz podcast o zasadach działania PROFIBUS.  Kliknij tutaj, aby ściągnąć plik mp3. 
A może wolisz posłuchać na YouTube?
Spotify? No problem.  Dla posiadaczy telefonu z jabłuszkiem też jest opcja.

 

MASTER – SLAVE

Profibus DP wykorzystuję architekturę typu Master Slave, co oznacza, że tylko Master (najczęściej PLC) inicjuje komunikację i odpytuje inne urządzenia podłączone do magistrali, które nazywa się SLAVE’mi. Dodać należy, że SLAVY nie komunikują się ze sobą, wymiana danych następuje jedynie między Masterem, a Slave’ami. W bardzo uproszczonym przypadku Master (PLC) odpytuje po kolei Slave’y (kolejność wynika z adresacji), a slave’y odpowiadają na te zapytania. Po odpytaniu wszystkich urządzeń następuje nowy cykl odpytań od najmniejszego adresu. Jak wynika z powyższego opisu jest to komunikacja typu HALF-DUPLEX, co znaczy, że w danej chwili kierunek przesyłu danych może być tylko jeden.

Prędkość

PROFIBUS DP wykorzystuje 10 prędkości przesyłania danych od 9.6kbp/s do 12Mbp/s. Ponieważ PROFIBUS DP bazuje na RS485 (z uwagi na sygnał różnicowy odporny na zakłócenia) więc długość magistrali uzależniona jest od prędkości i dla najwyższych prędkości długość segmentu wynosi tylko 100 m dla przewodu miedzianego. Domyślną wartością prędkości ustawianą w środowisku programistycznym SIMATIC Step 7 jest 1,5Mbp/s i maksymalna długość segmentu dla tej wartości wynosi 200m.

Topologia

Najczęściej stosowaną topologią, czyli sposób łączenia urządzeń, jest typu liniowego, mimo że na rynku dostępne są repeatery umożliwiające stworzenie topologii drzewa. Posiadanie odpowiedniej dokumentacji z wyrysowaną aktualną topologią przyspiesza wyszukiwanie błędów. Na co zwrócić uwagę przy tworzeniu poprawnej topologii nie tylko dla PROFIBUS i PROFINET, ale każdej innej sieci, dowiesz się z tego postu – Poprawna Topologia.

Repeater – przedłużacz sieci i “odświeżacz sygnału”

Aby “wydłużyć” sieć o kolejny segment należy na końcu zainstalować repeater, który zwiększa zasięg sieci oraz zwiększa ilość urządzeń, które mogą być podłączone do magistrali PROFIBUS, bo w jednym segmencie mogą być podłączone tylko 32 interfejsy PROFIBUS (wliczając w to repeatery). Natomiast w całej sieci PROFIBUS DP może być zainstalowanych do 126 urządzeń.

Terminator

Każdy segment sieci PROFIBUS DP musi być zaterminowany na obydwu końcach. Terminatorem nazywamy układ rezystorów dopasowujących impedancję do impedancji przewodu i najczęściej każda wtyczka DP9 wyposażona jest w przełącznik terminujący sieć. Innym rodzajem wtyczki, zwłaszcza tam gdzie potrzebny jest wysoki stopień IP jest wtyczka M12 opisana tutaj. Terminator zapobiega odbijaniu się sygnału od wolnych (niezaterminowanych) końców przewodów. Wspomniane rezystory zamieniają energię elektryczną sygnału na ciepło w rezystorach i dzięki temu zapobiega się odbiciom, które są niczym innym jak zakłóceniami powodującymi błędy w przesyłaniu informacji.

Poprawne podłączanie przewodów

Profibus DP dla miedzianej warstwy fizycznej wykorzystuje kabel dwużyłowy o odpowiednich parametrach, z których najważniejszy to impedancja falowa w zakresie 150Ohm +/-10%. Dwie żyły A-zielony, B-czerwony oraz ekran, który pełni bardzo istotną funkcję ochrony komunikacji przed zakłóceniami, o poprawnym ekranowaniu więcej dowiesz się tutaj.

 

Diagnostyka Profibus DP M12
Diagnostyka PROFIBUS
Diagnostyka PROFIBUS INSPEKTOR JKAutomation

Wciąż nie możesz znaleźć błędów w swojej sieci?

Diagnostyka i audyty sieci PROFIBUS i PROFINET

Zadzwoń: +48 579 639 631