פרופ'בוס (Process שדה Bus) הוא פרוטוקול תקשורת תעשייתי מאומצת נרחב המחבר מכשירים אוטומציה כגון PLCs, דחף, חיישנים, ומבצעים במתקנים גדולים.החזקות שלה והתנהגות דטרמיניסטית להפוך אותו לעמוד השדרה עבור אוטומציה במפעל, בקרת תהליכים, תשתיות קריטיות.עם זאת, השגת פעולה אמינה ויעילה בקנה מידה דורש תכנון קפדני, התקנה מדויקת ומטעימה.

תכנון ועיצוב

תכנון תורו הוא אבן הפינה של מתקן מוצלח של פרופ'יבוס.הפריסה של מתקן גדול מציגה אתגרים כגון ריצות כבל ארוכות, מכשירים רבים וסביבות אלקטרומגנטיות עוינות. שלב עיצוב מפורט מסייע לצפות ולצמצם את הנושאים האלה לפני שכל חומרה מותקנת.שיקולים מרכזיים כוללים את גודל הרשת הכולל, ספירת המכשיר, דרישות מהירות התקשורת והסביבה הפיזית.

דרישות ייצוב

החל על ידי מסמך כל מכשיר שיתף ברשת פרופ'יבוס.עבור כל מכשיר, לציין את המיקום שלו, דרישות הכוח, שיטת ריצוף, ואת המרחק של השכן הקרוב ביותר שלה. ליצור תוכנית קומה בקנה מידה גדול או להשתמש בתוכנה לניהול מתקן כדי לדמיין נתיבי כבל. Factor בהתרחבות עתידית: להשאיר קיבולת מ"מ בתנאי כתובות ואורך אוטובוס נמוך יותר.

בחירת Topology

פרופ'יבוס שכבה פיזית (RS-485) היא למעשה טופולוגיה אוטובוס, אבל יישום בפועל לעתים קרובות להשתמש קו, כוכב או תצורה עץ בעזרת חזרות ורכיבים פעילים.כל טופולוגיה יש עצירות סחר במורכבות, סובלנות לקויה, ושמירה על יכולת.

  • (FLT:0)Line טופולוגיה: FLT:1 הצורה הקלאסית הפשוטה ביותר.כל המכשירים להתחבר בשרשרת daisy-שרשרת לאורך קטע כבל אחד. Termination Resistanceors חייב להיות מותקן בשני הקצוות הפיזיים.טופולוגיה זו היא עלות יעילה ופשוטה, אבל הפסקה כבל אחד יכול להפיל את כל הקטע.
  • (FLT:0) טופולוגיה: FLT:1 Achieved באמצעות כוכבי כוכבים פעילים או מרכזי רכזות.כל מכשיר יש כבל ייעודי לרוץ לנקודה מרכזית.זה הופך את הבעיה לקלה יותר כי פגם על ענף אחד לא משפיע על אחרים.עם זאת, זה דורש חומרה קנונית פעילה יותר, והמרכז הופך לנקודה אחת של כשל אלא אם כן Redundancy נבנה.
  • (FLT:0)Tree טופולוגיה: FLT:1 משלב אלמנטים של קו וכוכב. זה משמש לעתים קרובות כאשר מכשירים נאספים באזורים. קו עמוד השדרה הראשי עובר דרך המתקן, טיפות מחובר כוכבים להאכיל אשכולות מקומיים.
  • (FLT:0) Redundant topologies:FLT1 ביישומים קריטיים של המשימה, עקורים כפולים ואדום (למשל, פרופ'אבבוס-אדום) ניתן לפרוס.אלה דורשים תצורה נוספת וחומרה אך מספקים יכולת כשל.

בעת בחירת טופולוגיה, שקול את הפריסה הפיזית של המתקן.ארוך, מבנים צרים עשויים להתאים קו עם חזרות, בעוד רצפת ייצור עם מספר תאי עבודה עשויה ליהנות מכוכב או מסידור עץ.תמיד להתייעץ עם FLT:0 (הנחיות בינלאומיות של אמברבוס 1) עבור כללים ספציפיים טופולוגיה.

מיקום וכבל

מיקום אסטרטגי של מכשירים מצמצם את אורך הכבלים ומפחית את החשיפה להפרעות. Place Profibus nodes כמעשי לקבינט הבקרה הראשי או חוזר הקרוב ביותר.הימנע מריצה כבלים פרופ'בוס במקביל לכבלי חשמל בעלי מתח גבוה, כונן מוטורי או ציוד מתפתל למרחקים ארוכים.אם מעבר הוא בלתי נמנע, לעשות זאת בזווית של 90 מעלות כדי למזער את ההפיכה.

שמור על הנקה המומלצת: לשמור על כבלי פרופ'יבוס לפחות 20 ס"מ (8 ב) הרחק מ 230 כבלי חשמל ו 50 ס"מ (20 ב) מכבלים הנושאים מתחים גבוהים יותר (למשל, 400 V כוננים) בעת שימוש מגשים כבלים, כבלים נפרדים של פרופ'בוס על ידי מתפצלים או להשתמש בקווי מתכת ייעודיים.

התקנת הפרקטיקה הטובה ביותר

במהלך ההתקנה, דבקות קפדנית לסטנדרטים בתעשייה והמלצות היצרן חיוני.איכות המחברים, הכבלים, והפסקתם משפיעה ישירות על שלמות האות.במתקנים גדולים, ההשפעה המצטברת של שגיאות קטנות יכולה לרוקן את הרשת, כך שכל פרט חשוב.

כבל וחיבור בחירה

השתמש רק כבלים מוסמך פרופ'יבוס כי לענות על המפרט של פרופ'יבוס הבינלאומי (למשל, סוג כבל עבור DP) כבלים אלה יש אימפולס אופייני של 150 ⁇ והם נועדו עבור המאפיינים של RS-485 אות.הכבל צריך להיות מוליך נתונים מעוותים ומגן כולל מגרדים.

קישורים צריכים להיות חזקים, עם טרמינלים מסוג בורג או מערכות חיבור מהיר המספקים חיבור מכני וחשמלי אמין.עבור מחברים המשמשים בסביבות קשות, לשקול מחסניות IP. במתקנים גדולים, כבלים לפני הרכיבה עם מחברים מעוצבים יכולים לחסוך זמן אבל לבדוק שהם מוסמך באורך הנדרש וקצב הבשור. כאשר הם מכנים כבלים, לעקוב אחר הסימון המדויק של 9-D (עמוד 1) (עמוד 1D) במקום שימוש ישיר (עמוד 5D) ו-D) (עמוד 5(D) ריצוף (עמוד 5(D) ריצוף (עמוד 5(D) , 1D) , במקום) , ריצוף 1D).

המונחים: resistors

סיכוך הוא קריטי למנוע השתקפות אותות שגורם לשחיתות של נתונים.כל קטע חייב להיפסק בשני הקצוות הפיזיים עם רשת התנגדות התואמת את הדחף האופייני של הכבלים.בדרך כלל, שני 390 מתנגדים ⁇ משמשים בסדרה עם 220 ⁇ משיכה / pull-down כדי לשמור על רמה מוגדרת של idle-בטוחה (fa-Safe-Safe).

עבור קטעים ארוכים יותר מ-300 מ' או עם מכשירים רבים, לשקול שימוש בהפסקת פעילות (מופעל) המבטיחה את מתח סיום יציב.בנוסף, ודא כי כל המכשירים שאינם נקודות קצה יש את סיום שלהם להגדיר "Off".

ריצוף ומגן

ריצוף נכון הוא חיוני עבור חסינות רעש.מגן הכבלים צריך להיות מעומק בקצה אחד רק כדי למנוע לולאות קרקע, אבל מתקנים תעשייתיים רבים, מעומק נקודות מרובות באמצעות דיור המחבר הוא לתרגל.הגישה הסטנדרטית היא לקרקע את המגן בנקודה הכניסה לכל ארון באמצעות קלאמפ לסירוגין המחבר את המגן לאוטובוס הקרקע (וודא כי המגן הוא מתמשך לאורך כל הכבלים; הם חוטים תכופים של מקור תכופים של בעיות.

בנפרד את הקרקע פרופ'יבוס (Pin 5) מן הפוטנציאל המגנה (PE) הקרקע ההתייחסות של אותות RS-485 (A ו- B) צריך להיות מחובר לקרקע האות של כל מכשיר, אבל את הקרקע האלה חייב להיות קשור יחד בנקודה מסוימת, בדרך כלל באדון או ב-rererererereativeer. להימנע מהבדלים אפשריים בין מכשירים העולה על 7% V, שכן זה יכול לגרום נזקי מטענים גדולים עם מרחקים שונים, עם מגבלות, עם מגבלות, עם מגבלות שונות, אשר מאפשרות לבודדות.

סודיות וועדת

ברגע שהתקנה הפיזית הושלמה, יש להגדיר את הרשת באמצעות כלי תוכנה.שלב זה כרוך בקביעת כתובות המכשיר, הגדרת קצב הבשור, ופרמטר כל עבד.תצורה נכונה מבטיחה כי המאסטר יכול לתקשר באופן מכריע עם כל המכשירים.

קביעת פרמטרים

לכל עבד פרופ'יבוס יש כתובת תחנה ייחודית (1-126).כתובת נקבעת בדרך כלל באמצעות מתגי DIP או תוכנה, בהתאם למכשיר.תוכנית כתובות לפני ההתקנה כדי להימנע מסכסוכים.כתובות מחוץ לקו צריך להיות מוקצה בסדר הגיוני שמתאים הפריסה הפיזית לפתרון בעיות קלות יותר.המאסטר (Class 1 מאסטר) בדרך כלל משתמש בכתובת 0 או 1.בתצורה רב-master, לכל אחד יש כתובת ייחודית כמו גם.

לקבוע את קצב הבאוד עבור כל הרשת.כל המכשירים באותו קטע חייב לפעול באותה מהירות.האדון משדר את קצב הבנד במהלך ההפעלה.בחר את שיעור הבוץ הגבוה ביותר העומד בטווח הכבל המקסימלי ספירת וספירת המכשיר.עבור מרחקים ארוכים (מעל 1000 מ'), שיעורי מתחת 1.5 מ"מ נפוצים.עבור ריצות קצרות מאוד (תחת 100 מ"מ), 12 Mbps ניתן להשתמש אם זה דורש תמיכה גבוהה יותר.

כל מכשיר דורש גם נתוני תצורה ספציפיים כגון הזנת / קידוד אורך נתונים, עקביות ופרמטרים אבחון. השתמש בקובץ GSD (תיאור התחנה הכללי) המסופק על ידי היצרן עבור תיקון חומרה ספציפית. ייבוא קובץ GSD לתוך כלי התצורה שלך (למשל, פורטל TIA, שלב 7, או מנהל תצורה של צד שלישי). ולאחר מכן להקצות את המודול הנכון או התצורה של החומרה פיזית.

רשת תזמון ואוטובוסים Parameters

פרופ'יבוס DP משתמש במנגנון של העברת אסימונים .המאסטר שולט במחזור האוטובוס.הגדרת זמן הסיבוב של היעד (Ttr) על פי דרישות בזמן אמת של היישום. עבור תהליכים קריטיים בזמן, להגדיר Ttr קצר, אך להבטיח כי הסכום של כל זמני התגובה לעבד מתאימים בתוך מחזור. השתמש בתוכנה חישוב זמן האוטובוס מבוסס על מספר מכשירים, אורך נתונים, ורמות, ייתכן שיש צורך לעתים קרובות כדי לנהל עבדים מרובים.

שימוש בכלים של קונפדרציה

רוב ספקי האוטומציה העיקריים מספקים כלים תצורה של פרופ'יבוס.FLT:0Profibus International שומרת על רשימה של כלים תואמים FLT:1 [כלים אלה מאפשרים לך להגדיר את הטופולוגיה של הרשת, להקצות כתובות והורדת התצורה למאסטר.הם מספקים גם תכונות אבחון כמו ניטור אוטובוס חי.עבור עמלה, מומלץ להשתמש בהיקף פעיל או ניתוח פרופ'וב (למשל, אוטובוס נייד) כדי לאמת את התקשורת המתאימה.

בדיקות ואבחון

בדיקות מקיףות לאחר ההתקנה מסייעות לתפוס כל בעיות פיזיות או תצורה שנותרו. Proceed באופן שיטתי מן השכבה הפיזית למעלה.

בדיקות שכבתיות

התחל עם בדיקה חזותית: לבדוק כי כבלים אינם צובטים, מחברים הם הדוקים, מתגי סיום נקבעים כראוי. השתמש רבמטר כדי למדוד את ההתנגדות בין קווי A ו- B (צריך להיות בערך 55 ⁇ עבור קטע מסולם כראוי עם עומס) גם למדוד בין כל קו וקרקע כדי להבטיח לא קצר. A כלי מתקדם יותר כמו זמן-דומיין רפלק (TDR) יכול לאתר או לשבור כבל מדויק עבור המיקום לא מתאים.

ניתוח פרוטוקול

השתמש בכלי ניתוח פרופ'יבוס (Hardware או תוכנה) כדי ללכוד את התנועה באוטובוס. לבדוק את נוכחות מסגרות אסימונים (אם רב-master) או החלפת נתונים מחזורית.חפש מסגרות שגיאה, פיגורים, או תזמון.הניתוח יכול להציג פרמטרים איכותיים כגון Jitter, שולי רעש, והתנהגות טבעת. מנתחים רבים מספקים גם דוח אוטובוס כי עם שגיאות גבוהות יותר, אם הם חוקרים כמה דקות.

בעיות נפוצות ופתרונות

  • (ב) [15] שגיאות הביטול: 1 (ב) , 1:1 , ניגודים מוצבים כראוי לגרום להשתקפות.
  • (FLT:0)Ground לולאות: 1FLT:1 ניתן לזהות הבדלים אפשריים קרקעיים מופרזים על ידי תנודות של מתח הקרקע האות. השתמש בבידוד גליוני ( ⁇ ers) כדי לשבור לולאות.
  • (ב) אם מכשיר אחד לא יכול להתאים את קצב ה-Bud של המאסטר, הוא לא יגיב.
  • (FLT:0)Stubארו זמן רב מדי: FLT:1 סטובס (דרופים) צריך להיות מוחזק קצר ככל האפשר - באופן אידיאלי תחת 1 מ' בשיעורי שרביט גבוהים.
  • נזקי FLT:0 (Connector: 1) נקודות בנט או מגעים מקודדים הם תכופים בסביבות קשות.

תחזוקה ופתרון בעיות

רשתות פרופ'יבוס במתקנים גדולים פועלות 24/7, כך תחזוקה פרואקטיבית היא המפתח לצמצום זמן השבתה לא מתוכנן.

Inspections

הקמת שגרת תחזוקה תקופתית, למשל, רבעית או דו-שנתית.בדוק דוקטריטים ומגש לנזק פיזי, מים פולשים, או נזק מכרסמים.בדוק כי כל המחברים עדיין ממצמצמצמים היטב.אם המתקן עובר שינויים (ציוד חדש, rewiring), להעריך מחדש את כבל פרופ'יבוס עבור מקורות התערבות חדשים.

עדכוני תוכנה ותוכנות

שמור על קושחה של כל מכשירי פרופ'יבוס מעודכנים לגרסה העדכנית ביותר המסופקת על ידי היצרן.עדכונים לעתים קרובות לתקן באגים, לשפר תאימות, ולהוסיף תכונות.עם זאת, לפני עדכון ברשת חיה, לבדוק את הקושחה החדשה במעבדה או במכשיר חילוף כדי להבטיח שהיא לא תשנה את התנהגות המכשיר באופן דומה, לעדכן את הכלים והקבצים של GSD.

טכניקות אבחון

כאשר מתעוררות בעיות, לעקוב אחר גישה מובנית. ראשית, לבודד את הקטע המושפע. השתמש נוריות אבחון על מכשירים וחוזרים.עבדים רבים יש LED אדום המציין כשלון תקשורת.Next, לחבר מנתח פרופ'יבוס נייד לאוטובוס.חפש את העבד מגיב שגיאות או לא להגיב כלל. סיבות שורש משותף כוללים מחברים רופפת, סיום פגומים, או אספקת חשמל כושלת עבור ממריצים פעילים אם הוא מנסה להחליף יחידה אוטומטית, כלומר, לנסות להחליף אותה באופן זמני, באופן זמני, לנסות באופן זמני, באופן זמני, לנסות, באופן זמני, באופן זמני, אם זה לא מגיב, או לא מגיב, באופן זמני, באופן זמני, אם זה גורם, אם זה גורם, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, או לא מגיב, או לא מגיב, או לא מגיב, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, אם זה גורם גורם גורם גורם גורם גורם למניעת הפעלה, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, ללא שינוי, אם הוא מנסה להחליף את זה לא מגיב, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני,

במתקנים גדולים עם מגזרים רבים, לשמור על מפת כבל ומכשיר.כאשר מתרחשת תקלה, לדעת בדיוק איזה פועל כבל משרת את האזור המאפשר לך לשלוח במהירות טכנאי למיקום הנכון.

מסקנה

יישום שיטות הטובות ביותר עבור התקנת והגדרה רשתות פרופ'יבוס במתקנים גדולים חיוני להשגת תקשורת אמינה ומהירה שתומכת בתהליכים תעשייתיים תובעניים.מתכנון זהיר של טופולוגיה ומיקום המכשיר, באמצעות התקנה קפדנית עם סיום הולם וקרקע, כדי לבצע בדיקות קפדניות ותחזוקה מתמשכת - כל צעד תורם ליציבות הרשתית.על ידי השקעה בזמן כדי לעצב את הרשת הנכונה ולהשתמש ברכיבים איכותיים, אתה יכול למנוע הרבה יותר מתקנות אבטחה ואפקטים אלה להמשיך באופן נרחב יותר ויותר יעיל של המערכת.