PROFIBUS е

Отвореността и независимостта от производителя е гарантирана от стандарта EN 50170, всичко останало е изпълнено в съответствие със стандарта DIN 19245 (а именно: технология за трансфер на данни, методи за достъп, протоколи за трансфер, сервизни интерфейси за приложния слой, спецификация на протокола, кодиране, комуникационен модел и др.). С PROFIBUS устройства от различни производители могат да комуникират помежду си без специални интерфейси. Семейството PROFIBUS се състои от три съвместими версии: PROFIBUS PA, PROFIBUS DP и PROFIBUS FMS.

PROFIBUS физически слой

Физически PROFIBUS може да бъде:

  • електрическа мрежа с шинова топология, използваща екранирана усукана двойка, която отговаря на стандарта RS-485;
  • оптична мрежа, базирана на оптичен кабел;
  • инфрачервена мрежа.

Скоростта на предаване по него може да варира от 9,6 Kbps до 12 Mbps.

Протокол за достъп до шина

За всички версии на PROFIBUS има един единствен протокол за достъп до шина. Този протокол е реализиран на слой 2 на OSI модела (наречен в PROFIBUS-FDL). Този протокол реализира процедура за достъп с помощта на токен. Мрежата PROFIBUS се състои от главни станции и подчинени станции. Главната станция може да управлява шината, т.е. може да предава съобщения (без отдалечени заявки), когато има право за това (т.е. когато има токен). Подчинената станция може да разпознава получените съобщения или да предава данни само след съответната заявка. Токенът циркулира в логически пръстен, състоящ се от главни. Ако мрежата се състои само от един главен, тогава токенът не се предава (в този случай системата главен-подчинен се изпълнява в чист вид). Мрежа вМинималната конфигурация може да се състои от два главни или един главен и един подчинен.

PROFIBUS конфигурация

Много от софтуера за конфигуриране на мрежа PROFIBUS са специфични за производителя и често съдържат допълнителни инструменти в допълнение към инструментите за конфигуриране на мрежата, като инструменти за програмиране на контролер и т.н. Сред тези програми е STEP 7 (пакет за програмиране на контролер SIMATIC S7-300 и SIMATIC S7-400 от Siemens AG) . Но има много програми, които работят с оборудване от различни компании. Като Com PROFIBUS - за конфигуриране на PROFIBUS мрежа или SINEC Scope L2 - инструмент за пасивен (т.е. без влияние върху мрежата) мониторинг на обмена на данни в PROFIBUS мрежа.

Мрежови протоколи PROFIBUS

Същите комуникационни канали на мрежата PROFIBUS позволяват едновременното използване на няколко протокола за пренос на данни:

  • PROFIBUS DP (Decentralized Peripheral - Distributed Peripheral) е протокол, фокусиран върху осигуряването на високоскоростен обмен на данни между:
  • системи за автоматизация (DP masters)
  • разпределени I/O устройства (DP slaves).

Протоколът се характеризира с минимално време за реакция и висока устойчивост на външни електромагнитни полета. Оптимизиран за системи с висока скорост и ниска цена. Тази версия на мрежата е проектирана специално за комуникация между автоматизирани системи за управление и разпределени периферни устройства. Електрически близо до RS-485, но мрежовите карти използват 2-портова отразяваща памет, която позволява на устройствата да комуникират без натоварване на процесора на контролера.

  • PROFIBUS PA (ПроцесAutomation - Process Automation) - протокол за комуникация с оборудване на ниво поле, разположено в обикновени или Ex-зони (експлозивни зони). Протоколът отговаря на изискванията на международния стандарт IEC 61158-2. Позволява сензори и изпълнителни механизми да бъдат свързани към една и съща линейна шина или пръстеновидна шина.
  • PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification - Field Level Message Specification) е универсален протокол за решаване на проблеми с обмена на данни между интелигентни мрежови устройства (контролери, компютри / програмисти, интерфейсни системи човек-машина) на полево ниво. Някакъв аналог на индустриален Ethernet, обикновено използван за високоскоростна комуникация между контролери и компютри от по-високо ниво и използвани диспечери. Скорост до 12 Mbps.

Всички протоколи използват едни и същи комуникационни технологии и общ метод за достъп до шина, така че могат да работят на една и съща шина. В допълнение към изброените протоколи се поддържат следните комуникационни опции:

  • Услугите FDL (Field Data Link) SEND/RECEIVE ви позволяват бързо и лесно да установите връзка с всяко FDL-активирано устройство.
  • Функциите на S7 ви позволяват да оптимизирате връзката с устройства от фамилията SIMATIC S7.