פרופ'יבוס (Process שדה Bus) הוא תקן תקשורת דיגיטלית בסיסי אשר מבטיח תקשורת מכונה-למכונה אמינה באוטומציה תעשייתית במשך יותר משלושה עשורים.פיתוח בסוף שנות השמונים על ידי קונסורציום של חברות טכנולוגיה גרמניות ומוסדות מחקר, פרופ'בוס נוצר כדי לטפל בצורך ההולך וגדל של מערכת ניהול סטנדרטי, חזקה וקבועניתוק היום, אחד מהמסלולים התעשייתיים ביותר, במיוחד, אשר מפעילה מערכות אוטומציה מודרנית של סוללות מודרניות, במיוחד, אשר אינן מכוונות, אשר אינן מכוונות לשיטות בקרה, במיוחד, וטכנולוגיות מודרניות של מערכות אוטומציה, אשר אינן מכוונות, אשר אינן מכוונות לשיטות אוטומציה, אשר אינן מכוונות, וטכנולוגיות אוטומציה, במיוחד, במיוחד, אשר מכוונות לשיטות אוטומציה, אשר מכוונות לשיטות אוטומציה, אשר אינן מכוונות, במיוחד, אשר מכוונות, אשר אינן מכוונות באופן נרחבות, וטכנולוגיות מודרניות של מערכות אוטומציה, אשר אינן מכוונות לשיטות בקרה מודרניות של מערכות אוטומציה, אשר מכוונות באופן נרחבות, במיוחד, אשר אינן מכוונות לשיטות אוטומציה, אשר אינן מכוונות לשיטות אוטומציה, אשר אינן מכוונות, במיוחד, אשר אינן מכוונות של מערכות אוטומציה, אשר אינן מכוונות של מערכות אוטומציה, אשר אינן מכוונות לשיטות מודרניות של מערכות אוטומציה, אשר אינן מ

מה זה פרופ'יבוס?

בבסיסו, פרופ'יבוס היא מערכת תקשורת דיגיטלית המאפשרת למכשירים מרובים של אוטומציה להחליף נתונים ביעילות ובזמן אמת על כבל רשת יחיד.בניגוד לרכיבה נקודה לנקודה ישנה יותר, פרופ'יבוס משתמש בארכיטקטורה של שדהבוס שבו מכשירים רבים חולקים את אותו אמצעי אוטובוסים, באופן משמעותי להפחית את מורכבות ההתקנה ואת העלות.הפרוטוקול מוגדר על ידי סטנדרטים בינלאומיים IEC 611 ו- IEC 68417, ומבטיח יכולת בין יצרנים שונים.

היסטוריה ופיתוח

תקן פרופ'יבוס נוצר בסוף שנות ה-80 כפרויקט לאומי גרמני במימון משרד המחקר והטכנולוגיה הפדרלי.המפרט הראשון פורסם ב-1989, ובבאמצע שנות ה-90, פרופ'בוס אומץ על ידי הנציבות האלקטרונית הבינלאומית (IEC) כחלק מרמת IEC 61158.הפיתוח מונע על ידי הצורך בתחום פתוח, ספקניטרלי שיכול להחליף מערכות בעלות תפקוד תקנים קומפקטיים חדשים, כמו שיפור נתונים, כמו שיפור תקנים קומפקטיים, כמו גם שיפור קומפקטיים, כמו גם שיפור קומפקטיים, כמו גם על פני מערכות בקרה שונים.

פרופ'נביבוס וריאציות

משפחת פרופ'יבוס כוללת שלושה גרסאות פרוטוקול ראשוניות, כל אחת מהן מתאימה לתחומים שונים של יישומים:

  • (FLT:0)Profibus DP (Decentralized Periphery)FLT:1 - מיועד לתקשורת מהירה גבוהה בין בקרים (PLCs) ומכשירי שדה מבוזרים כמו חיישנים ופועלים.זהו הגרסאות הנפוצות ביותר ותומכת בשיעורי נתונים עד 12 Mbps. Profibus DP הוא אידיאלי עבור האוטומציה מהירה, כאשר מחזורי מחזורי הם קריטיים.
  • (FLT:0)Profibus PA (Process Automation) ,Halph:1) - מותאם לתעשיית התהליך, פרופ'יבוס הרש"פ משתמשת באותה פרוטוקול תקשורת כמו DP, אך פועל על כבל דו-חוטי שבו זמנית נושא את שני הנתונים והכוח.זה פועל באופן לא רצוי (Exi) סביבות, מה שהופך אותו מתאים לאזורים מסוכנים כגון צמחיים כימיים ונפט.
  • (FLT:0)Profibus FMS (Fieldbus Message Specification) ; גרסה ישנה יותר המיועדת למשימות תקשורת ברמה גבוהה, מורכבות בין בקרים לבין מכשירים אינטליגנטיים.FMS היה בעיקר על ידי פרופ'יבוס DP ופרופ'ינט, אך שימשה היסטורית ליישומים כגון בניית אוטומציה וחילופי נתונים בקנה מידה גדול.

תכונות עיקריות של פרופ'יבוס

פרופ'יבוס מציע קבוצה מקיפה של תכונות התורמים למוניטין שלה לאמינות, גמישות וביצועים בתקשורת התעשייתית.

  • (FLT:0) אמינות גבוהה: (FLT:1; פרופ'נביבוס) הוא מהנדס לפעול בסביבות תעשייתיות קשות המאופיינת על ידי רעש חשמלי, רטט, טמפרטורות קיצוניות ולחות.השכבה הפיזית משתמשת RS-485 מעוות עם בידוד גלילבני ומחברים חזקים כדי להבטיח שלמות.
  • (FLT:0) בזמן אמת העברת נתונים: FLT:1 הפרוטוקול מספק תקשורת ⁇ יסטית, כלומר חילופי נתונים להתרחש בתוך חלונות זמן מובטחים.זה מושג באמצעות שיטת גישה לאוטובוס לעקוף את הגישה של אוטובוס שבו כל המכשירים לוקחים פונה להעביר נתונים, למנוע התנגשות ולהבטיח כי שקיפות צפויה. עבור יישומים קריטיים בזמן, פרופ'יבוס DP יכול לעבור לעתים נמוך כמו 1 ms באמצעות synous באמצעות מצב.
  • פרופ' פרופ' אבה:0 (Flexibility and Topologies): פרופ'יובוס תומך במגוון רחב של תאוריות רשת, כולל קו, כוכב, עץ (עם חזרות), ותצורה טבעתית. גמישות זו מאפשרת למהנדסים לעצב ארכיטקטורות רשת שמתאימות לפריסת המבנה הפיזי של המתקן שלהם מבלי להיות מרוסן על ידי מבנה נוקשה.
  • (FLT:0)איכותיות: 1FLT (קטע אחד של פרופ'בוס) יכול להכיל עד 32 מכשירים (ללא חזרות), ועם חזרות ופורצים, רשתות יכולות להגיע ל- 126 צללים.הדרגות הזו הופכת את פרופ'נביבוס לתאים באותה מידה למכונות קטנות עם כמה מכשירים וקווי ייצור גדולים ומופצות עם מאות צמתים.
  • (FLT:0) Interoperability: FLT:1 תקן דורש יצרני מכשירים לדבוק פרופילי תקשורת מפורטים (כגון קובץ GSD - תיאור התחנה הכללית) המתאר יכולות ופרמטרים.זה מאפשר מכשירים מ ספקים שונים להיות מעורבים באותה רשת, קידום התחרות וצמצום התלות על ספקים בודדים.
  • פרופ'נביבוס כולל יכולות אבחון מקיף המסייעות למפעילים לזהות ולפתור בעיות ברשת.מכשירים יכולים לדווח על תקלות, כשלי תקשורת ומידע רפואי בזמן אמת, תוך צמצום זמן ממוצע לתיקון (MTTR).

כיצד פרופ'יבוס מבטיח תקשורת מכונות-למכונה אמינה

אמינות בתקשורת התעשייתית היא בלתי ניתנת להשגה; הודעה אחת שפספסה יכולה לעצור קו ייצור או הבטחת פשרה. פרופ'יבוס משתמשת בגישה רב-שכבתית כדי להבטיח כי הנתונים מועברים באופן מדויק ובזמן.

פרוטוקול Token-Passing Protocol

פרופ'יבוס משתמש בפרוטוקול היברידי המשלב מנגנונים ממשלתיים-עבדים וסגנית-קציר.הרשת מחולקת לטבעות לוגיות של המאסטרים (בדרך כלל PLCs או PC) שמנהלים את האוטובוס.הסימון זורם בין המאסטרים, נותן לכל מאסטר אישור בלעדי ליזום חילופי נתונים עם עבדיו המוקצים (מגיבים, פועלים) מבטיח כי כל מאסטר מקבל בתוך זמן מוגדר, מתואם, מעצורים וזמני בקרה חיוניים לחיזוי.

גילוי שגיאות Robust Error Detection and Recovery

מסגרות נתונים על פרופ'יבוס כוללות 16 סיביות CRC אשר בודקות את שלמות המסר כולו על קבלת פנים.אם סיRC אינו מזוהה, המכשיר המקבל אינו שולח הכרה, מה שגורם לשולח ליישב מחדש את המסגרת. הפרוטוקול משלב גם מנגנון זמן-out: אם מאסטר לא מקבל תגובה מעבד בתוך חלון מוגדר, את העבד כאשם, וגם עובר דרך מטלית או מכווץ, בנוסף לדרגה אדומה, אם המאסטרים, או ממולבת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת-בת

ניהול אוטובוסים

שכבת הגישה של פרופ'יבוס (MAC) מחלקת את מחזור האוטובוס לשני שלבים: שלב המעבר לאסימון עבור המאסטרים ואת שלב שינוי הנתונים שבו המאסטר הפעיל סקר את עבדיו.רצף מובנה זה מבטל את הסיכון להתנגשויות נתונים ומבטיח כי נתונים של תהליך פרטיות גבוהה יש תמיד רוחב פס מובטח.

אבחון וכלי תחזוקה

התקנים של פרופ'יבוס נדרשים לשמור על נתונים אבחון שניתן לקרוא על ידי המאסטר באמצעות שירותים מיוחדים.הנתונים האלה כוללים מידע סטטוס כגון מכשיר מחוץ לקו, מעגלים קצרים, טמפרטורות יתר, שגיאות פרמטריזציה ברשת. לנתחים וכלים תצורה כמו פרופ'יבוס יכול ללכוד ולפענוח מסגרות, מתן תובנות עמוקות בשגיאות תקשורת, תזמון, ומערכת הבריאות.

היתרונות של שימוש ב- Profibus בסביבה תעשייתית

אימוץ נרחב של פרופ'יובוס יכול להיות מיוחס ליתרונות מוחשיים שהוא מספק על פני מגוון רחב של תעשיות.

  • (FLT:0)Imroved System Uptime:FIRLT:1) השילוב של תקשורת רדיניסטית, זיהוי ותצורה מחוספסת באופן משמעותי מפחיתה את שיעור ההסתברות של היצרנים מעל 99.9% ברשתות Profibus מעוצבות היטב.
  • (FLT:0) בקרת בטיחות ותהליך: ההרחבה 1 (FLT:1) עם החלפת נתונים בזמן אמת ⁇ , בקרים לשמור על רגולציה הדוקה של משתנים תהליך, שיפור איכות המוצר וצמצום הפסולת.השילוב של פרופ'י בטוח מבטיח כי פונקציות בטיחות לפעול באופן אמין גם כאשר מתרחשות תקלות.
  • (FLT:0) ,Reduced Downtime ו-תחזוקה Costs:cioFLT:1 , אבחון עשיר ואת היכולת להחליף מכשירים פגומים ללא עצירת הרשת (חם-swapping) ממזער את אובדן הייצור. סווגן קנונית ומחברים מפשטים את ההתקנה ופתרון בעיות, הורדת העלות הכוללת של הבעלות.
  • (FLT:0) תאימות עם טווח רחב של מכשירים: אנדרל 1 (אלפי מכשירים מוסמכים של פרופ'בוס קיימים, החל משדרי לחץ וחיישנים טמפרטורה לדחפים משתנים ובקרי רובוטים.מערכת אקולוגית זו מעניקה למהנדסים גמישות לבחור ציוד ברמה הטובה ביותר ללא דאגה לגבי תאימות.
  • (FLT:0)Proven Track Record:FLT:1 פרופ'יבוס כבר הוצב בלמעלה מ-50 מיליון צמתים ברחבי העולם מאז כניסתו.הבשלות שלה פירושה כי אימון, תמיכה משאבים ומומחיות טכנית זמינים, צמצום הסיכון ליישום.

יישומים ותעשיות

פרופ'יבוס משמש כמעט בכל מגזר של אוטומציה תעשייתית, עם דוגמאות בולטות כולל:

  • (FLT:0)Factory Automation: FLT:1 קווי הרכב, מכונות אריזה ומערכות טיפול חומריות מסתמכות על פרופ'יבוס DP עבור שליטה מהירה, מסונכרנת של מקהלות, רובוטים וחיישנים.
  • (FLT:0)Process Automation: FLT:1 צמחי כימיקלים, זיקוקי שמן ומתקני תרופות משתמשים ב- Profibus PA באזורים מסוכנים שבהם נדרשת בטיחות פנימית.כבל שתי-חוטים של כוח ונתונים מקטין את העלות המתפתלת והסימולציות של ההתקנה באזורים חשופים להתפוצצות.
  • (FLT:0Building Automation:FLT:1) ventilation, מיזוג אוויר (HVAC) מערכות תאורה, מערכות בקרת גישה משתמשים לעתים קרובות ב- Profibus עבור ניטור מבוזר וניהול אנרגיה.
  • (FLT:0) Power Generation and Distribution: 1FLT:1 תחנות כוח ו substations משתמשים פרופ'יבוס לתקשורת בין מערכות בקרה, מתג'אר וממסרי הגנה, שבו אמינות וביצועים בזמן אמת הם קריטיים ליציבות הרשת.
  • (FLT:0) מים וטיפול במים פסולת:FLT:1, פרופ'יבר מחבר משאבות, שסתום, מפלס זרימה ומערכות SCADA בצמחים טיפול, המאפשר ניטור מרחוק ושליטה בתהליך אוטומטי לעתים קרובות סביבות קורוזיות.

פרופ'נביבוס לעומת פרוטוקולי תקשורת תעשייתיים אחרים

בעוד פרופ'יבוס נשאר שדהבוס דומיננטי, הוא מתחרה עם פרוטוקולים אחרים בנוף האוטומציה התעשייתית.הבנת ההבדלים עוזרת למהנדסים לבחור את הטכנולוגיה הנכונה ליישום שלהם.

פרופ' פרופ' נורבוס מול Modbus RTU

Modbus RTU הוא פרוטוקול פשוט יותר ויותר שפועל על RS-485 גם.זה פחות קביעהי ואינו תומך באבחון של דיונון או ברמת עבדים. Modbus משמש לעתים קרובות ביישומים קטנים יותר, פחות קריטיים בשל קלות היישום שלו ועלות נמוכה. פרופ'יבוס מציע שיעורי נתונים גבוהים יותר (עד 12bps לעומת ממוצע של Modbus.2b) והופכים אותו לאוטומטי יותר, כך שהופך אותו לאוטומטי יותר מתאים.

פרופ' פרופ' פרופ' פרופ' פרופ'

פרופ'ינט הוא יורשו מבוסס Ethernet לפרופ'יובוס, המציע רוחב פס גבוה (100 Mbps ל 1 Gbps), זמני מחזור מהירים יותר (בעד 31.25 מיקרו), ושילוב חלק עם רשתות IT. Profinet תומך באותה שכבת יישומים כמו פרופ'יבוס (באמצעות פרופ'יDrive, פרופ'יאטריה וכו ') ויכול להיות יחד עם רשתות פרופ' באמצעות פרוקסיקס עבור מתקנים חדשים, כאשר היא עדיין יעילה, אך היא עדיין מתאימה לשיטות שדה, אך היא עדיין מתאימה, אך היא עדיין לאתאי, אך היא עדיין מתאימה, אך היא עדיין מתאימה, אך היא עדיין לאתאי, אך היא עדיין מתאימה, אך היא עדיין לא פחות או יותר, אם היא עדיין לא פחות או יותר, אם היא עדיין מתאימה, אם היא עדיין מתאימה, אם היא עדיין מתאימה, אם היא עדיין, פרופ', אלא היא עדיין, פרופ', אם היא עדיין, היא עדיין מתאימה, אם היא עדיין, היא עדיין, היא עדיין, היא עדיין, אלא היא עדיין, פרופ', היא עדיין, פרופ', אם היא עדיין, היא עדיין, היא עדיין, היא עדיין, היא עדיין, היא עדיין, היא עדיין, היא עדיין יעילה, היא עדיין, היא עדיין, פרופסור אדרבת שדה אנרגיה,

פרופ' פרופ' נובו (EtherNet/IP)

EtherNet/IP הוא פרוטוקול Ethernet תעשייתי המבוסס על פרוטוקול תעשייתי משותף (CIP) בעוד שהוא מציע מהירות גבוהה וגמישות, הוא אינו מספק את אותו מנגנון העברת אסימוני כפרופ'יבוס. עבור יישומים הדורשים ביצועים בזמן אמתיים מובטחים עם כיאות צפויות, פרופ'יבוס יש לעתים קרובות יתרון.

עתידו של פרופ'בוס

(למרות הצמיחה המהירה של פרוטוקולי Ethernet תעשייתיים כמו פרופ'ינטבוס ו-EtherveNet/IP, פרופ'יבוס מספק מידע על מקורות עבודה יעילים ו-ALTS (ProLTs) על מנת להפעיל רשתות של פרופ'ובוס (ProLTs) אשר פעלו באופן אמין במשך עשרות שנים.

מסקנה

פרופ'יבוס הרוויח את מקומו כטכנולוגיה חיונית באוטומציה התעשייתית על ידי מתן שנים של תקשורת אמינה, ⁇ סטית ויעילה של מכונה-למכונה-מכונה-למכונה-מכונה-למכונה-מכונה-למכונה-מכונה-למכונה-מכונה-ל-מכונה-מכונה-ל-מכונה-ל-מכונה יעילה.העיצוב שלה, טיפול בשגיאות מקיף, ואבחון עשיר הופך אותה לבחירה אמינה עבור יישומים אשר אינם מהווים את היכולת החיונית של פיתוח מהיר של רשתות אוטומציה, או תחנת הרכב, או מפעל עיבוד כימי מסוכן, או עיבוד כימי, פרופ'אבבוס, ממשיך לאפשר מצוינות תפעוליות ומערכת זמינותו-ת של התעשייה, בעוד שעדיין מתפתחת, תוך כדי להבטיח את התהליכים החיוניים של כל אחד, אשר יתפתחו כמשמעו, כדי להבטיח את התהליכים החיוניים של שיטות פעולה, כדי להבטיח את התהליכים החיוניים של שיטות פעולה מתקדמות, כלומר, אשר יהיו מעורבים, אשר יהיו מעורבים, אשר יהיו מעורבים, אשר יהיו מעורבים, אשר יהיו מעורבים, אשר יהיו מעורבים, אשר יהיו מעורבים בפרוטוקולים, אשר יהיו מעורבים בפרוטוקולים, אשר יהיו מעורבים, כלומר, אשר יהיו מעורבים, אשר יהיו מעורבים, כלומר, כלומר, אשר יהיו מעורבים, אשר יהיו מעורבים בפרוטוקולים, אשר יהיו מעורבים בפרוטוקולים, כלומר, כלומר, כלומר,