Profibus
busz profibus profibus_dp profibus_pa profibus_fms DP, FMS, PA
A PROFIBUS egy univerzális ipari kommunikációs rendszer, melyet nagy előszeretettel alkalmaznak ott, ahol nagyobb rendszerek jelcseréje zajlik. 1989-ben alakították ki a német DIN 19245 szabványnak megfefelően, majd később a nemzetközi EN 50170-es normának feleltették meg. Jelenleg a Profibus standart az IEC 61158-nak (nemzetközi terepi busz standard) került megfeleltetésre.
A PROFIBUS gyártó-független, nyílt terepbusz szabvány széleskörű alkalmazási területtel. Specifikációja a Profibus.org oldalon található. A szervezet neve az utóbbi időben PI-re váltott, mert a Profibus utódjának fejlesztett ProfiNet is a szervezethez tartozik.
A PROFIBUS lehetővé teszi különböző gyártók eszközeinek speciális interface nélküli kommunikációját. A PROFIBUS felhasználható nagysebességű időkritikus adatátvitelre és nagy, bonyolult kommunikációs feladatok megoldására egyaránt.
A régebbi Profibus modell szerinti tagozódás a fenti ábrán látható. Legalul, a terepi szinten a Profibus DP és egy átalakító modulon keresztül a Profibus PA érhető el a PLC felől. A Profibus FMS a master PLC-ket köti össze a középső szinten a megjelenítőkkel (HMI-kkal). A legfelső szintre valahonnan felkerülnek az adatok, ezeket vagy a PLC, vagy a SCADA szolgáltatja. Jellemzően a szűk keresztmettszetet az FMS szokta képezni, melynek sebessége, ha a vonal rendesen ki van építve, maximum 12 Mb/s.
A lenti ábrán a továbbfejlesztett változat látható. Innen repült az FMS, a helyét a ProfiNet vette át. Ennek sebessége optimális esetben 100 Mb/s, és ennek elérése kevesebb trükközéssel és olcsóbban megvalósítható, mint az FMS 12 Mb/s-se, ugyanis a ProfiNet a mezei ethernet-et használja az átvitelre. Ez az ethernet megegyezhet a korábban már kiépített felsőszintű hálózattal, csak az alkalmazott protokoll tér el.
Profibus OSI-táblázat
A Profibus jellemzően RS485-ös átvitelen alapul. Nagyobb távolságokat felölelő rendszereknél (jellemzően FMS-eknél) az optikai kábel szokta kiváltani a rézvezetékezést, egyszerűen azért, mert ha a maximum sebességen - 12 Mbit/sec - akarjuk meghajtani a buszt, akkor RS485-ön annak hossza maximum 100 méter lehet, míg (jobbfajta) üvegszálon ez kilométerekre tehető.
Ilyenkor is a legjellemzőbbek a hibrid rendszerek, azaz például a kapcsolótérben RS485-tel szedi össze az adatokat a Profibus FMS, de már egy távolabbi üzemegységbe üvegszálon fut ki.
A Manchester kódolt MBP-t jellemzően a Profibus PA használja.
FDL
hu: Profibus adatkapcsolati réteg, en: Fieldbus Data Link
A Profibus adatkapcsolati rétege az FDL.
FDL/MAC
hu: FDL Hozzáférés vezérlés, en: Fieldbus Data Link - Medium Access Control
Az FDL rétegnek a fő funkciója a hozzáférés vezérlés (MAC - Medium Access Control). Ennek feladata kétrétű:
Amennyiben a hálózaton több master is található, úgy token vezérlést alkalmaz. A token egy speciális távirat, mely mindig kejelöl egy master-t küldésre. Amíg a token a master-nél van, úgy az lefolytathatja a számára szükséges kommunikációt - persze záros időn belül - majd a tokent tovább kell adnia a következő master-nek.
Ha a master-hez egy vagy több hozzárendelt slave tartozik, akkor amíg a token-nel rendelkezik, le kell kérdeznie a slave-et vagy slave-eket, és ki kell adnia rájuk a parancsokat. A slave-ek a master megszólítása nélkül nem kommunikálhatnak. Amennyiben a hálózaton csak egy master van (pl. Profibus DP esetén) úgy az folyamatosan rendelkezik a token fölött, és folyamatosan kommunikálhat a hozzá rendelt slave-ekkel.
A MAC-nek kell megállapítania első indításkor a token-ek sorrendjét, majd futás alatt figyelemmel kísérnie,
- ha kiesik egy master a hálózatról, akkor meg kell vonni a token-jogosultságát
- ha újonnan belép (vagy visszalép) egy master a hálózatra, akkor be kell vonnia a token hívásba
FDL-Adatbiztosítás
Az FDL a pont-pont kapcsolatok mellett a broadcast és multicast üzeneteket is támogatja:
- multicast: az aktív állomás egy (nyugtázatlan) üzenetet küld a többi állomás egy csoportjának (lehetnek ezek master-ek és slave-ek is)
- broadcast: az aktív állomás egy (nyugtázatlan) üzenetet küld az összes többi állomásnak (lehetnek ezek master-ek és slave-ek is)
Az FDL réteg szolgáltatásai
Profibusz telegram formátum
A Profibusz FDL 5 telegram-formátumot alkalmaz:
változó adathosszú telegram | SD2 | LE | LEr | SD2 | DA | SA | FC | Adat- mező | FCS | ED |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
fix adathosszú telegram | SD3 | DA | SA | FC | Adat- mező | FCS | ED | |||
adatmező nélküli telegram | SD1 | DA | SA | FC | FCS | ED | ||||
token telegram | SD4 | DA | SA | |||||||
rövid nyugta | SC |
A telegram elemek felsorolása:
mező kódja (a fenti táblázatból) | angol neve | hossza | lehetséges értéke | leírása |
---|---|---|---|---|
SD1..SD4 | start delimiter | 1 byte | start-byte és a telegram-típus azonosítója | |
LE | length | 1 byte | 4..249 | hossz byte; a DA, SA, FC és adatmező hossza bájtban |
LEr | lenght repeat | 1 byte | 4..249 | hossz byte még egyszer, a biztonság kedvéért |
DA | destination address | 1 byte | 0..127 + 1 a legmagasabb helyiértéken | célállomás címe |
SA | source address | 1 byte | 0..125 + 1 a legmagasabb helyiértéken | küldő állomás címe |
FC | frame control | 1 byte | telegram-típus azonosítása: küldés, kérés, nyugtázás, .. | |
FCS | frame check sequence | 1 byte | ellenőrző bájt | |
ED | end delimiter | 1 byte | 16H | záró bájt |
SC | E5H | egyedi karakter |
Profibus alkalmazási réteg elemei
A profibus fejlődésével, funkcióinak bővülésével a leírásának is lépést kellett tartania, ezt a verziók felállításával tették lehetővé. Az alap Profibus meglehetősen fapados volt még - bár tegyük rögtön hozzá, hogy az ez által definiát funkciók teszik ki máig a DP funkcionalitás 99%-át - ezt 1993-ban definiálták (DP-V0). A DP-V1 1997-ben, a DP-V2 2002-ben bővítette tovább a Profibus DP tevékenységi palettáját.
DP-V0
en: decentralized periphery - version 0
A DP alapfunkcionalitása:
- ciklikus adatcsere
- állomás- , modul- és csatornaspecifikus diagnózis
DP-V1
en: decentralized periphery - version 1
A DP-V0 alapfunkciói az alábbi - folyamatautomatizálási - funkciókkal egészülnek ki:
- minden, nem ciklikus adatforgalmazás az intelligens terepi berendezések irányába. Ez magába foglalja a hibakezelést, kezelést és felügyeletet, párhuzamosan a ciklikus forgalmazással.
- Lehetővé teszi a busz résztevőre az on-line kapcsolatot a mérnöki állomásról.
- Tartalmazza a DP-V1 specifikus riasztásokat: státusz-, update- és gyártóspecifikus riasztások.
- EDD és FDT integráció
- Fail safe
DP-V2
en: decentralized periphery - version 2
A DP-V2 esetén az előző két szint funkciói jellemzően hajtástechnikai irányban egészülnek ki:
- isochroner slave üzem
- slave keresztreferencia (Data Exchange Broadcast: DXB)
- slave - slave adatcsere
- publisher / subscriber
- időszinkronizáció és időbélyeg
- redundancia
- DP HART
- alapvetően az DP-V2 által a hajtások tengelyvezérlése és követése gyorsítható
A Profibus fizikai jellemzői
MBP* | RS485 | RS485-IS | száloptika | |
---|---|---|---|---|
Jellemző Profibus | PA | DP, FMS, PROFIdrive | PROFIsafe | FMS |
Adatátvitel | digitális, bit-szikronizált, Manchester kódolással | digitális, differenciál-jelekkel az RS485-re, NRZ | digitális, differenciál-jelekkel az RS485-re, NRZ | optikai, digitális, NRZ |
Átviteli sebesség | 31,25 KBit/s | 9,6 kBit/s - 12 MBit/s | 9,6 kBit/s - 1,5 MBit/s | 9,6 kBit/s - 12 MBit/s |
Adatbiztonság | Elõhang (preamble), hibatűrõ start és end delimiter | |||
Vezeték | sodrott, árnyékolt kéteres vezeték, A vezetéktípus | sodrott, árnyékolt kéteres vezeték A vezetéktípus | sodrott, árnyékolt négyeres vezeték A vezetéktípus | Multimode / singlemode üvegszál, PCF, muanyag-szál |
EX-megfelelés | EEx ia/ib | nincs | EEx ia/ib | nincs |
Topológia | lánc és fa topológia, megszakítással (terminátorral) kombinálható | lánc topológia megszakítással | lánc topológia megszakítással | Tipikusan csillag és gyűrű topológia, de lánc topológia is lehetséges. |
Elemek száma | 32 elem szegmensenként**, összesen maximum 126 elem hálózatonként. | 32 elem szegmensenként repeater nélkül**, összesen maximum 126 elem hálózatonként repeater-rel. | 32 elem szegmensenként**, összesen maximum 126 elem hálózatonként. | Maximum 126 elem hálózatonként. |
Repeater-ek száma | maximum 4 repeater | maximum 9 repeater, jelfrissítéssel | maximum 9 repeater, jelfrissítéssel | jelfrissítéssel nincs korlátozva, de a jelátviteli időre figyelni kell. |
*:MBP: Mancester codierung, bus powering.
**: A 32 elembe a repeater-eket is bele kell számolni, azaz ha egy szegmensben 2 repeater-ünk van, akkor már csak 30 állomás csatlakoztatható.
A Profibus fajtái
DP-stack | jellemző átvitel | Jellemzők | |
---|---|---|---|
Profibus DP | DP-V0..DP-V2 | RS485 | Talán a legjellemzőbb és leggyakoribb Profibus változat, mellyel a terepi eszközök és PLC kommunikációját szokás megvalósítani. A Siemens eszközöknél alapértelmezett DP eszköz. |
Profibus FMS | DP-V0..DP-V2 | RS485 száloptika | Jellemzően a PLC - SCADA szintek összekötésére használt eszköz, a Siemens terminológiában a Profibus Standard megfelelője. Szerepét fokozatosan a Profinet veszi át. |
Profibus PA | DP-V1 | MBP | Intelligens terepi eszközök és a PLC kapcsolatát biztosító eszköz. A technológia magas ára miatt nem igazán terjedt el. |
PROFIdrive | DP-V2 | RS485 | A PLC - hajtástechnikai DP egységek kapcsolatát biztosítja. A Siemens esetén alkalmazása jellemzően a pozícionáló modulok kapcsán szokott előkerülni. |
PROFIsafe | DP-V0..DP-V2 | RS485 RS485-IS | F-es (fail safety) környezetben biztosítja a kommunikációt a PLC és a DP eszköz között. |
Profibus FMS
en: Fieldbus Message Specification
A PROFIBUS-FMS adja a cella szintű kommunikációs feladatok általános megoldását. A hatékony FMS szolgáltatások széleskörűen használhatók fel és nagy rugalmasságot biztosítanak. A PROFIBUS-FMS a kiterjedt és bonyolult kommunikációs feladatok megoldását is támogatja.
Az FMS-en elsősorban a programozható vezérlők (PLC, PC) kommunikálnak egymással.
Az FMS szolgáltatások a terepbusz alkalmazásokra optimalizált MMS szolgáltatások (MMS = Manufacturing Message Specification, ISO 9506) részét képezik, melyeket a kommunikációs objektumok adminisztrációját szolgáló és hálózatmenedzsment funkciókkal egészítettek ki.
Az FMS szolgáltatások
Szolgáltatás | Leírása |
---|---|
Context Management | A logikai kapcsolatok létrehozására és bontására valamint nem megengedett szolgáltatások elutasítására szolgálnak. |
Variable Access | Egyszerű változók, rekordok, tömbök és változó listák érhetők el. |
Domain Management | Nagy memóriaterületeket továbbítanak. A továbbítandó adatokat a felhasználó szegmentálja. |
Event Management | Alarm üzenetek és események továbbítására szolgálnak. Ezek az üzenetek broadcast vagy multicast továbbítással is átvihetők. |
Program Invocation Management | A szolgáltatások programvezérlésre használhatók. |
VFD Support | Azonosításra és státusz lekérdezésre szolgálnak. Az eszköz kérésére is továbbíthatók multicast vagy broadcast üzenetként. |
OD Management | Ezekkel a szolgáltatásokkal olvasható vagy írható az objektumkönyvtár. |
Profibus DP
de: Dezentrale Peripherie, en: decentralised Periphery
A PROFIBUS-DP-t nagysebességű eszközszintű átvitelre fejlesztették ki. Itt a központi vezérlők (pl. PLC, PC) nagysebességű soros vonalon kommunikálnak az elosztott terepi eszközökkel (I/O, meghajtók, szelepek, stb.).
Az elosztott eszközökkel való kommunikáció legnagyobb része ciklikusan történik. Ebben a kommunikációban az EN 50170 szabvánnyal összhangban levő PROFIBUS-DP funkciók használhatók fel. Ezen ciklikus funkciók végrehajtása mellett az intelligens terepi eszközök konfigurálására, diagnosztizálására és hibakezelésére aciklikus kommunikációs funkciók használata is szükséges, magyarul normál működés mellett a PLC ciklusa szerint meghatározott időközönként történik az adatok olvasása/írása, de konfigurálás/diagnosztika esetén a kommunikáció ütemezése eltér ettől.
Egy DP buszra maximum 126 egység csatlakozhat.
A PROFIBUS-DP mono-master és multi-master rendszereket tesz lehetővé. A Simatic csak a mono-master módot támogatja, azaz egy DP hálózaton csak egy master lehetséges.
Egy buszra maximum 126 eszköz csatlakoztatható. Egy rendszer konfigurációja leírható az állomások számának, az állomások és az I/O címek egymáshoz rendelésének, az adatformátumnak, a diagnosztikai üzenetek formátumának és a használt busz paramétereinek megadásával.
A PROFIBUS-DP rendszerek eszköztípusai
1. osztályú DP master (DPM1) | Az 1. osztályú DP master egy központi vezérlő, mely egy meghatározott üzenetciklus során információt cserél az elosztott állomásokkal (DP slave-ek). Ebbe az osztályba tartoznak a programozható vezérlők (PLC-k), a PC-k és a VME rendszerek. |
---|---|
2. osztályú DP master (DPM2) | A 2. osztályú DP masterek programozók, konfigurációs eszközök vagy vezérlő panelek. A DP rendszer konfigurálására, vezérlési és ellenőrzési célokra használhatók fel. |
DP slave | A DP slave egy periféria (I/O eszköz, meghajtó, HMI, szelep, stb.) mely begyűjti az input információt és az output információt a vezérlő felé továbbítja. Vannak csak input vagy csak output eszközök is. |
Az input és output információ mennyisége az eszköz típusától függ. Egyidejűleg maximum 246 byte információ megengedett mind az input, mind az output vonatkozásában.
Multicast
A DPM1 által automatikusan végrehajtott felhasználói adatátvitelen túl a master utasításokat is küldhet egy slave-nek, a slave-ek egy csoportjának vagy az összes slave-nek egyszerre (multicast). Ezek az utasítások a DP slave-ek eseményvezérelt szinkronizálására támogatják a sync és a freeze mód használatát.
Sync / Freeze
A slave-ek a mastertől kapott sync utasítás hatására lépnek a sync módba. Az összes megcímzett slave kimenete aktuális állapotába fagy. Az ezt követő felhasználói adatátvitelek során a slave-ek eltárolják az output adatokat, de output állapotuk változatlan marad. Ezek a tárolt output adatok csak a következő sync parancsot követően kerülnek átvitelre. A sync mód az unsync utasítással fejeződik be.
Ehhez hasonlóan a megcímzett slave-ek a freeze utasítás hatására lépnek a freeze módba. Ekkor a bemenetek fagynak aktuális állapotukba. Az input adatok csak a master következő freeze utasítására frissülnek. A freeze mód az unfreeze utasítással fejeződik be.
Profibus DP profilok
A PROFIBUS-DP protokoll határozza meg, hogy a felhasználói adatok továbbítása hogyan történjen a buszra csatlakoztatott állomások között. A PROFIBUS-DP átviteli protokoll nem értékeli ki a felhasználói adatokat, az átvitel módját a profilok írják le, emellett meghatározzák a PROFIBUS-DP alkalmazási területeit is.
A profilok az operátorok és végfelhasználók számára lehetővé teszik különböző gyártók eszközeinek használatát. A profilok egyúttal jelentősen csökkentik a tervezési költségeket is, hiszen pontosan meghatározzák az alkalmazási paramétereket. Jelenleg a következő PROFIBUS-DP profilok érhetők el: (zárójelben a dokumentáció száma)
NC/RC profil (3.052) | Ez a profil írja le, hogyan vezérelhetők PROFIBUS-DP buszon keresztül a manipulátor és szerelő robotok. A robotok mozgás- és programvezérlésének sorrendi diagramokon alapuló leírása magas szintű automatizálási szempontok szerint történik. |
---|---|
Kódoló profil (3.062) | Ez a profil a PROFIBUS-DP és a pozíció kódolók, szögkódolók ill. lineáris kódolók összekapcsolását írja le. A két eszköztípus alapvető és kiegészítő funkciókat határoz meg (pl. skálázás, interrupt feldolgozás, kibővített diagnosztika). |
Változtatható sebességű meghajtó profil (3.071) | A vezető gyártók együttesen definiálták a PROFIDRIVE profilt. Ez meghatározza a meghajtók paraméterezését, a setpoint-ok és az aktuális értékek átvitelét. Lehetővé teszi a különböző gyártók meghajtóinak kicserélését. A profil tartalmazza a sebesség-szabályozáshoz és a pozícionáláshoz szükséges specifikációkat is. Meghatározza az alapvető funkciókat, lehetőséget adva az alkalmazás-specifikus kiterjesztésre ill. későbbi továbbfejlesztésekre. Leírja az alkalmazási funkciók illesztését DP-re vagy FMS-re. |
Vezérlési és folyamatellenőrzési profil (HMI) | Az egyszerű vezérlési és folyamatellenőrzési eszközök profilja leírja ezen eszközök és a magas szintű automatizálási komponensek PROFIBUS-DP buszrendszeren keresztüli összekapcsolását. A profil a kibővített PROFIBUS-DP funkciókat használja a kommunikációra. |
Profibus PA
en: Process Automation
A PROFIBUS-PA folyamatszabályozási célokra használható. Lehetővé teszi érzékelők és beavatkozók közös buszra csatlakozását nagy megbízhatóságot igénylő környezetben is. Az IEC 1158-2 nemzetközi szabvány szerinti 2 vezetékes technológiával egyszerre szolgál kommunikációra és a tápfeszültség továbbítására.
A PROFIBUS-PA a folyamatautomatizálásban használatos. A PA az automatizálási rendszereket kapcsolja össze a folyamatvezérlő rendszerekkel és a terepi eszközökkel. Az analóg 4-20 mA-es technológiát váltja fel. A PROFIBUS-PA használata a tervezési, kábelezési, szerelési és karbantartási költségek 40%-os csökkenését eredményezi, miközben az elérhető funkciók száma és a megbízhatóság nő.
További előnyei:
- Egyedi folyamat automatizálási alkalmazási profilok és a különböző gyártók eszközeinek kicserélhetősége
- Eszközök hozzáadása és eltávolítása a többi állomás zavarása nélkül
- Transzparens kommunikáció a PROFIBUS-PA és a PROFIBUS-DP busz szegmensek között szegmenscsatolók alkalmazásával
- Az IEC 1158-2 technológián alapuló távoli tápfeszültség-ellátás és adatátvitel ugyanazon a két vezetéken
- Kétféle hibatűrési típus teljesen megbízható vagy nem teljesen megbízható
Profibus konfiguráció
GSD File
en: General Station Description, de:Geräte Stamm Datei
A PROFIBUS eszközök az elérhető funkciók (az I/O jelek és a diagnosztikai üzenetek száma) és a busz paraméterek (baud rate és időzítések) tekintetében különböznek. Ezek a paraméterek eszközönként és gyártónként változnak.
Dokumentációjuk megtalálható az eszköz kézikönyvében. A PROFIBUS egyszerű plug and play konfigurálásának támogatására ezek a jellemzők elektronikus adatlap formájában is meg vannak adva, ezt gyakran device data base vagy GSD fájlnak nevezik.
A GSD adatok szabványosítása a nyílt kommunikációt egészen a vezérlési szintig terjeszti ki. A GSD fájlokon alapuló konfigurációs eszközök használata a különböző gyártók eszközeinek egy rendszerbe való integrálását egyszerűvé és felhasználóbaráttá teszi.
EDD
en: Electronic Device Description
A funkció lehetővé teszi a berendezések on-line paraméterezését, DP-V1 réteg alatt. Az EDD egy platformfüggetlen berendezés és funkció leírás.
Profibus RS 485 (EIA-485) rézvezetékes átvitel
Az RS 485 átvitel a PROFIBUS rendszerekben leggyakrabban alkalmazott átviteli technológia. Gyakran hivatkoznak rá H2 néven is. Alkalmazási területe magában foglalja a nagy átviteli sebességet és egyszerű, olcsó installációt igénylő területeket. Egy vezetőpáras, árnyékolt, sodrott érpárt használ fel.
Az RS 485 átviteli technológia nagyon egyszerűen kezelhető. A sodrott érpár bekötése nem igényel szaktudást. A busz struktúrája lehetővé teszi állomások hozzáadását és eltávolítását, a rendszer lépésről lépésre történő felállítását a többi állomás zavarása nélkül. A későbbi bővítéseknek nincs hatása a már működő állomásokra.
Az átviteli sebesség 9.6 kbit/sec és 12 Mbit/sec között választható meg. A rendszer összeállításakor egy átviteli sebességet kell meghatározni az összes berendezés számára. A sebesség meghatározásához figyelembe kell venni a vezeték típusát.
A tipikus hálózati kiépítés a lenti ábrán látható.
A fenti ellenállás értékek A típusú vezetékre értendők - ebben az esetben a baudrate > 500 kBaud. B típusú vezeték esetén az ellenállások így módosulnak: 390 → 330 Ω, 220 → 120 Ω. A baudrate ebben az esetben 500 kBaud alá csökken. Két állomás összekötése esetén így néz ki a kötésrajz:
Az RS485-Profibus technikai jellemzői
Hálózati topológia | Lineáris busz, mindkét végén aktív lezárással, lezárás nélkül csak ⇐ 1.5 Mbit/sec átvitel valósítható meg |
---|---|
Átviteli közeg | Árnyékolt sodrott érpár. Az árnyékolás a környezeti feltételektől (EMC) függően elhagyható |
Állomások száma | 32 állomás szegmensenként repeaterek nélkül, max. 127 állomás repeaterek-kel |
Csatlakozók | Jellemzően 9 tűs D csatlakozó |
Minden eszköz a buszhoz - lánc topológiával - csatlakozik. Egy szegmensre maximum 32 állomás (master vagy slave) csatlakoztatható. A szegmensek mindkét végét aktív buszvégződéssel kell lezárni.
A hibamentes működés biztosításához gondoskodni kell a buszvégződések tápfeszültség-ellátásáról. Sok gyártó kínálja eszközeit és csatlakozóit bekapcsolható buszvégződéssel. Ha az állomások száma meghaladja a 32-t, repeater-eket (vonali erősítők) kell használni a busz szegmensek összekötésére.
A legnagyobb kábelhossz az átviteli sebességtől függ. A megadott kábelhosszak repeater-ek használatával növelhetők, de 3-nál több repeater soros alkalmazása nem javasolt.
RS485 'A' típusú vezeték technikai adatai
Impedancia | 135 - 165 Ohm |
---|---|
Kapacitás | < 30 pf/m |
Hurokellenállás | 110 Ohm/km |
Vezetékméret | 0.64mm |
Vezető terület | > 0.34mm² |
RS485 ’A’ típusú vezeték jellemző kbps adatok a hossz függvényében
Baud rate (kbit/sec) | 9.6 | 19.2 | 93.75 | 187.5 | 500 | 1500 | 12000 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Távolság/szegmens | 1200 m | 1200 m | 1200 m | 1000 m | 400 m | 200 m | 100 m |
Állomások csatlakoztatásakor meg kell győződni arról, hogy az adatvonalak nem cserélődtek-e fel. Az árnyékolt adatvonalak használata nagy elektromágneses terekben (pl. autógyárak) létfontosságú a rendszer védettsége szempontjából. Az árnyékolás az elektromágneses kompatibilitás (EMC) növelésére szolgál. Az árnyékoló fonatot vagy fóliát a vezeték mindkét végén földelni kell. Ajánlott továbbá az adatvonalak elkülönítése a nagyfeszültségű kábelektől.
A lezárás nélküli vonalak használatát 500 kbit/sec átviteli sebesség fölött kerülni kell. A jelenleg kapható csatlakozók lehetővé teszik, hogy a bejövő és kimenő adatvonalak közvetlenül a csatlakozóhoz kapcsolódjanak. Ez azt jelenti, hogy nincs szükség lezárás nélküli vonalakra, hiszen a csatlakozó a többi állomás zavarása nélkül bármikor hozzákapcsolható a buszhoz illetve levehető róla.
Profibus csatlakozó
de: Profibus Stecker en: Profibus connector
A Profibus csatlakozókba jellemzően már a véglezárást lehetővé tevő kapcsolót is beépítették. Ennek ON állása jelzi, hogy a csatlakozó az adott állomás csatolása mellett a szegmenst is lezárja.
Profibus RS 485 (EIA-485) száloptikás átvitel
A Profibus száloptikai rendszere az IEC 61158-2-vel került megfeleltetésre, és leggyakrabban az ST-rendszerű (BFOC/2.5) csatlakozókkal kerül telepítésre. A norma nem rendelkezik a csatlakozó-rendszerről, így néhány gyártó más rendszerű csatlakozót kínálhat, anélkül, hogy eltérne a normától.
Adatátvitel
A Profibus a két vezetékes üvegszál átvitelt preferálja, így mind a két vezeték simplex adatátvitelt alkalmaz. Ebben a felállásában a száloptika egyfajta repeater-ként funkciónál a két RS485-ös szegmens között, nagyobb távolságokat áthidalva ezzel.
ECHO
A normál adatátvitel mellett az optikai szál nagy sebessége egy ECHO-nak nevezett felügyeleti módszert is lehetővé tesz. Az elküldött adatsort a fogadó állomás visszaküldi (viszhangozza), és a küldő állomás ezt az ECHO-t összehasonlítja az elküldött adatsorral és hiba esetén jelzi azt. Ez az eljárás előírés a redundáns hálózatok esetén.
A száloptikai megoldásokról ebben a fejezetben olvashat bővebben.