hu:comm:bus_profibus

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

hu:comm:bus_profibus [2017/09/06 20:26]
 hu:comm:bus_profibus [2022/04/21 15:03] ()
 1:  1:
 +{{ wiki:comm:profibuslogo.png?308x120|Profibus logo}}
 +====== Profibus ======
 +{{tag>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 [[http://profibus.org/|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.
 +
 +{{wiki:comm:pb_pn_1.png?513x458|Profibus levels}}
 +
 +A régebbi Profibus modell szerinti tagozódás a fenti ábrán látható. Legalul, a terepi szinten a [[#profibus_dp|Profibus DP]] és egy átalakító modulon keresztül a Profibus PA érhető el a PLC felől. A [[#profibus_fms|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.
 +
 +{{wiki:comm:pb_pn_2.png?513x459|Profibus levels 2}}
 +
 +===== Profibus OSI-táblázat =====
 +A Profibus jellemzően [[bus_rs485|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 [[hu:comm:start#manchester|Manchester kód]]olt MBP-t jellemzően a Profibus PA használja.
 +
 +^szint^szint^Profibus^^^^^|
 +^PA^DP^^^FMS|
 +|7|Alkalmazási réteg|DDLM||||[[#profibus_fms|FMS]]|
 +| |[[#dp_v0|DPV0]]|[[#dp_v1|DPV1]]|[[#dp_v2|DPV2]]|
 +|6|Megjelenítési réteg| ||||||
 +|5|Viszonylati réteg|
 +|4|Forgalmazási réteg|
 +|3|Hálózati réteg|
 +|2|Adatkapcsolati réteg|[[#FDL|FDL]]||||||
 +|1|Fizikai réteg|[[hu:comm:bus_collection#mbp|MBP]] /  [[#RS485|RS485]]|[[#RS485|RS485]] (EIA-485) / [[bus_fiber_optic|Száloptika]]|||||
 +
 +==== 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 ===
 +^Szolgál-\\ tatás^Funkció^^  DP^PA^FMS |
 +|SDA|{{wiki:comm:pn_sda.png?229x81|Profibus FDL function SDA}}|Adatküldés nyugtázással\\ Send Data with Acknowledge|{{wiki:comm:n.gif?30x27}}|{{wiki:comm:n.gif?30x27}}|{{wiki:comm:y.gif?30x27}}|
 +|SRD|{{wiki:comm:pn_srd.png?229x81|Profibus FDL function SRD 1}}|Adatküldés és fogadás válasszal\\ Send and Receive Data with Reply|{{wiki:comm:y.gif?30x27}}|{{wiki:comm:y.gif?30x27}}|{{wiki:comm:n.gif?30x27}}|
 +|SRD|{{wiki:comm:pn_srd2.png?229x81|Profibus FDL function SRD 2}}|
 +|SDN|{{wiki:comm:pb_sdn.png?228x43|Profibus FDL function SDN}}|Adatküldés nyugtázás nélkül\\ Send Data with No Acknowledge|{{wiki:comm:y.gif?30x27}}|{{wiki:comm:y.gif?30x27}}|{{wiki:comm:y.gif?30x27}}|
 +|CSRD|{{wiki:comm:pn_csrd.png?229x157|Profibus FDL function CSRD}}|Ciklikus adatküldés és fogadás válasszal\\ Cyclic Send and Receive Data with Reply|{{wiki:comm:n.gif?30x27}}|{{wiki:comm:n.gif?30x27}}|{{wiki:comm:y.gif?30x27}}|
 +
 +==== 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
 +  * [[#gsd|GSD]]
 +
 +==== 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 =====
 +^ ^[[bus_collection#mbp|MBP]]*^[[bus_rs485|RS485]]^RS485-IS^[[bus_fiber_optic|száloptika]]|
 +^Jellemző Profibus|[[#profibus_pa|PA]]|**[[#profibus_dp|DP]], [[#profibus_fms|FMS]], PROFIdrive**|**PROFIsafe**|[[#profibus_fms|FMS]]|
 +^Adatátvitel|digitális, bit-szikronizált,\\ [[#manchester_kodolas|Manchester kódolás]]sal|digitális, differenciál-jelekkel az [[bus_rs485|RS485]]-re, [[hu:comm:start#nrz|NRZ]]|digitális, differenciál-jelekkel az [[bus_rs485|RS485]]-re, [[hu:comm:start#nrz|NRZ]]|optikai, digitális, [[hu:comm:start#nrz|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|[[bus_fiber_optic|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.|
 +^[[bus_units#repeater|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|[[bus_rs485|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|[[bus_rs485|RS485]]\\ [[bus_fiber_optic|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|[[hu:comm:bus_collection#mbp|MBP]]|Intelligens terepi eszközök és a PLC kapcsolatát biztosító eszköz. A technológia magas ára miatt nem igazán terjedt el.|
 +^PROFIdrive\\ |DP-V2|[[bus_rs485|RS485]]|A PLC - hajtástechnikai DP egységek kapcsolatát biztosítja. A Siemens esetén alkalmazása jellemzően a pozícionáló modulok kapcsán szokott előkerülni.|
 +^PROFIsafe|DP-V0..DP-V2|[[bus_rs485|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.).
 +
 +{{wiki:comm:bus_basic_clip_image002.jpg?605x275|Profibus DP}}\\ 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 [[bus_basic#monomaster|mono-master]] és [[bus_basic#multimaster|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|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.
 +
 +{{wiki:comm:rs485.png?614x381|EIA 485}} 
 +
 +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:
 +
 +{{wiki:comm:rs485_kabel.png?712x215}} 
 +
 +==== 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|
 +
 +{{ wiki:comm:bus_rs485_clip_image002.gif?139x146}}
 +Minden eszköz a buszhoz - [[bus_basic#topologiak|lánc topológiá]]val - 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|
 +
 +{{ wiki:comm:profibus_csatlakozo.png?188x283|Profibus connector}}
 +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 [[bus_fiber_optic#foc_st|ST-rendszer]]ű (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 [[bus_basic#simplex|simplex]] adatátvitelt alkalmaz. Ebben a felállásában a száloptika egyfajta repeater-ként funkciónál a két RS485-ös szegmens között, nagyobb távolságokat áthidalva ezzel.
 +
 +{{wiki:comm:profibus_fo_1.png?481x93|Profibus száloptika}} 
 +
 +=== 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.
 +
 +{{wiki:comm:profibus_fo_2.png?561x175|Profibus száloptika / ECHO}}
 +
 +A száloptikai megoldásokról [[bus_fiber_optic|ebben a fejezetben]] olvashat bővebben.\\