Tổng quan PROFIBUS
(1) PROFIBUS là một tiêu chuẩn fieldbus quốc tế, mở và độc lập với nhà cung cấp-. Nó được áp dụng rộng rãi trong tự động hóa sản xuất, tự động hóa công nghiệp chế biến và tự động hóa trong các lĩnh vực khác như tòa nhà, giao thông và điện.
(2) PROFIBUS bao gồm ba thành phần tương thích: PROFIBUS-DP (Ngoại vi phi tập trung), PROFIBUS-PA (Tự động hóa quy trình) và PROFIBUS-FMS (Đặc tả thông báo Fieldbus).
(3) PROFIBUS-DP: Giao thức truyền thông-tốc độ cao, chi phí-thấp dành cho các hệ thống điều khiển cấp độ thiết bị-và giao tiếp I/O phân tán. PROFIBUS-DP thay thế truyền tín hiệu 24VDC hoặc 4-20mA thông thường.
(4) PROFIBUS-PA: Được thiết kế đặc biệt để tự động hóa quy trình, cho phép kết nối các cảm biến và bộ truyền động trên một bus duy nhất với các thông số kỹ thuật an toàn nội tại.
(5) PROFIBUS-FMS: Được sử dụng cho mạng-giám sát sàn cửa hàng, đây là mạng chính-dựa trên mã thông báo,-nhiều thời gian{5}}chính.
(6) PROFIBUS là công nghệ fieldbus để giám sát-cửa hàng và liên lạc/điều khiển dữ liệu ở cấp thiết bị hiện trường trong tự động hóa nhà máy. Nó cho phép các mạng truyền thông hiện trường và điều khiển kỹ thuật số phân tán từ cấp thiết bị hiện trường đến giám sát-sàn cửa hàng, cung cấp giải pháp khả thi để đạt được các thiết bị hiện trường thông minh và tự động hóa toàn diện tại nhà máy.
Đặc điểm cơ bản của PROFIBUS
Cấu trúc giao thức PROFIBUS
Cấu trúc giao thức PROFIBUS dựa trên tiêu chuẩn quốc tế ISO 7498, sử dụng mô hình Kết nối hệ thống mở (OSI) làm khung tham chiếu. Mô hình này bao gồm bảy lớp, như minh họa dưới đây:
(1) PROFIBUS-DP:Xác định giao diện thứ nhất, thứ hai và người dùng. Lớp từ ba đến bảy không được mô tả. Giao diện người dùng chỉ định các chức năng ứng dụng mà người dùng, hệ thống và nhiều thiết bị khác nhau có thể truy cập, đồng thời nêu chi tiết hoạt động của thiết bị của các thiết bị PROFIBUS-DP khác nhau.
(2) PROFIBUS-FMS:Xác định Lớp 1, 2 và 7. Lớp ứng dụng bao gồm Đặc tả Thông báo Fieldbus (FMS) và Giao diện Lớp Dưới (LLI). FMS kết hợp các giao thức ứng dụng và cung cấp cho người dùng một loạt các dịch vụ truyền thông mạnh mẽ, có thể lựa chọn rộng rãi. LLI điều phối các mối quan hệ giao tiếp khác nhau và cung cấp giao diện truy cập Lớp 2 độc lập với thiết bị.
(3) PROFIBUS-PA:Việc truyền dữ liệu PA sử dụng giao thức PROFIBUS-DP mở rộng. Ngoài ra, PA mô tả các quy ước PA chi phối hành vi của thiết bị hiện trường. Dựa trên tiêu chuẩn IEC 1158-2, công nghệ truyền dẫn của PA đảm bảo an toàn nội tại và cho phép cấp nguồn cho các thiết bị hiện trường thông qua bus. Mạng PA có thể được mở rộng qua DP bằng cách sử dụng các đầu nối.
Công nghệ truyền dẫn PROFIBUS
PROFIBUS cung cấp ba kiểu truyền dữ liệu:
Truyền RS485 cho DP và FMS.
Truyền IEC 1158-2 cho PA.
Sợi quang
Công nghệ truyền RS485 cho DP/FMS
Do hệ thống DP và FMS sử dụng cùng công nghệ truyền dẫn và giao thức truy cập bus thống nhất nên cả hai hệ thống có thể hoạt động đồng thời trên cùng một cáp. Truyền RS{4}}485 là công nghệ truyền được sử dụng phổ biến nhất cho PROFIBUS. Công nghệ này thường được gọi là H2. Cáp đồng xoắn đôi có vỏ bọc được sử dụng.
Đặc điểm cơ bản của công nghệ truyền dẫn RS-485:
Cấu trúc liên kết mạng:Bus tuyến tính có điện trở kết thúc bus hoạt động ở cả hai đầu.
Tốc độ truyền:9,6K bit/giây đến 12M bit/giây
Trung bình:Cáp xoắn đôi có vỏ bọc; che chắn có thể được bỏ qua tùy thuộc vào điều kiện môi trường (EMC).
Số trạm:32 trạm trên mỗi phân đoạn (không có bộ lặp), tối đa 127 trạm (có bộ lặp).
Trình kết nối:Nên sử dụng đầu nối D-sub 9 chân-.
Các điểm lắp đặt chính cho thiết bị truyền dẫn RS-485
(1) Tất cả các thiết bị phải được kết nối với bus.
(2) Mỗi phân đoạn có thể hỗ trợ tối đa 32 trạm (chính hoặc phụ).
(3) Mỗi phân đoạn yêu cầu một điện trở kết cuối bus ở cả đầu và đuôi để đảm bảo hoạt động không có lỗi. Cả hai điện trở kết thúc phải luôn được cấp nguồn.
(4) Khi một đoạn vượt quá 32 trạm, phải sử dụng bộ lặp để kết nối các đoạn xe buýt. Nói chung, không nên kết nối nhiều hơn ba bộ lặp nối tiếp.
PROFIBUS-DP và PROFIBUS-Điện trở nối dây và đầu cuối bus của cáp FMS
Mỗi phân đoạn có thể kết nối tối đa 32 trạm (chính hoặc phụ).
(5) Chiều dài cáp tối đa phụ thuộc vào tốc độ truyền. Khi sử dụng cáp Loại A, tốc độ truyền và độ dài tương ứng như trong bảng bên dưới:
