Profibus

1.

2.

Подготовили:
Антропова Ирина, РК9-73Б
Хижняк Анастасия, РК9-73Б

3.

Profibus – это…
• протокол промышленной сети,
предназначенный для обмена
информацией между
автоматизированными
системами управления и
контроллерами.
• был разработан компанией Siemens
в начале 1990-х
• сеть отвечает требованиям
международных стандартов IEC
61158 и EN 50170.

4.

5.

Уровни связи
Номер уровня Название уровня
Profibus DP
Profibus FMS
Profibus PA
7
Прикладной
Нет
Fieldbus Message
Specification (FMS)
Нет
6
Представления
-
-
-
5
Сеансовый
-
-
-
4
Транспортный
-
-
-
3
Сетевой
-
-
-
2
Канальный
(передачи
данных)
FDL
FDL
IEC 1158-2
Физический
RS-485,
оптоволоконный
интерфейс
RS-485,
оптоволоконный
интерфейс
Интерфейс IEC
1158-2
1

6.

Типы протокола
Profibus

7.

Типы протокола
Profibus
Profibus DP
Profibus PA
Profibus FMS

8.

Profibus DP
Profibus PA
Profibus FMS

9.

Profibus DP
Profibus PA
Profibus FMS
• Применение: Используется в основном для быстрого обмена данными
между контроллерами и распределёнными I/O устройствами на заводах и
в промышленной автоматике.
• Характеристики: Поддерживает высокоскоростную передачу данных,
обеспечивая время отклика менее 10 мс. PROFIBUS DP применяют там,
где необходим быстрый контроль, например, в робототехнике и
машиностроении.

10.

Profibus DP
Profibus PA
Profibus FMS
• Применение: Используется для автоматизации технологических процессов,
особенно в опасных зонах (взрывоопасные среды). Не поддерживает
интерфейс RS-485.
• Характеристики: Работает на низкой скорости передачи данных (31,25
кбит/с), что важно для длительных кабельных линий и обеспечивания
энергией через ту же линию, по которой передаются данные. PROFIBUS PA
часто применяют в химической и нефтегазовой промышленности.

11.

Profibus DP
Profibus PA
Profibus FMS
• Применение: Используется для более сложного обмена данными на высоком
уровне. FMS был предназначен для передачи больших объёмов данных между
интеллектуальными сетевыми устройствами и для реализации
многоуровневых сетей.
• Характеристики: Этот стандарт менее популярен, чем DP и PA, и со
временем был вытеснен другими технологиями, но он по-прежнему может
использоваться в специфичных областях, требующих обмена сложными
сообщениями между контроллерами.

12.

Физический уровень
• На физическом уровне Profibus DP и
FMS используют шинную
топологию стандарта RS-485 при
скорости передачи до 12 Мбит/с и
с размерами сегментов сети до 32
устройств. Количество устройств
можно увеличить с помощью
повторителей интерфейса.
• Без повторителей
200 м – 1500 Кбит/с
1200 м – 93,75 Кбит/с
• С повторителями
800 м – 1500 Кбит/с
4800 м – 93,75 Кбит/с
• Большие скорости выбираются на
коротких дистанциях.

13.

Физический уровень
• Оптоволоконная связь в PROFIBUS
(Process Field Bus) используется для
передачи данных на больших
расстояниях, а также для защиты
от электромагнитных помех.
Основные параметры для этой
технологии включают скорость
передачи данных и максимальную
дальность.

14.

Физический уровень
• Инфракрасная сеть способна
нормально функционировать на
скорости 10 Мбит/с. Однако,
инфракрасная сеть требует
прямой видимости между
источником и приемником,
поэтому наибольшее расстояние
передачи данных составляет
несколько метров.
• Целесообразно использовать в
местах где затруднено
использование проводного соединения
или есть ЭМ помехи.

15.

Физический уровень
Передача данных по кабелю для сети
Profibus-PA
На практике используется технология
MBP, обозначающая технологию
передачи данных со следующими
свойствами:
• Manchester Coding (M)
(манчестерское кодирование) и
• Bus Powered (BP) (питание от
шины).
Данные передаются с помощью
модуляции основного тока шинной
системы импульсами в диапазоне
9mA.

16.

Схемы соединения
Master-Master
Master-Slave

17.

Обмен данными
Сообщение в Profibus называется
телеграммой.
SD – стартовый байт
LE – байт длины
DA – байт адреса цели
SA – байт адреса источника
FC – контрольный байт (служба
и приоритет сообщения)
Data-Unit – поле данных
FCS – контрольная сумма
ED – байт конца

18.

Конфигурирование
Следует принимать во внимание следующие
параметры:
• скорость передачи, которая в пределах
сети
может
иметь
только
одно
значение, выбранное из предоставленного
ряда;
• требуемые типы сетевых компонентов
(шинных терминалов, шинных штекеров,
соединительных кабелей).;
• требование
к
количеству
узлов
и
допустимой длине сегментов;
• определение
ведущих
и
ведомых
устройств;
• адресация всех узлов сети с выставлением
выбранного сетевого адреса
как
на
адресных
переключателях
шинных
штекеров,
так
и
в
настройках
устройств.

19.

Спасибо за внимание