פרופ'יבוס (Process שדה Bus) הוא פרוטוקול תקשורת דיגיטלי בוגר וסטנדרטי שהיה מנוף של אוטומציה תעשייתית מאז כניסתו בסוף שנות ה-80. מיועד לחבר מגוון רחב של מכשירים אוטומציה - רגישים, פועלים, מתכנתים, בקרים לוגיים יעילים (PLCs), מניעים, וממשקי מחשוב אנושיים (Hs) - מאפשר ליצרנים אלה להחלפת חומרים שונים, כמו גם לשילוב של מערכות בקרה תעשייתית, כמו גם תכונות יעילות, כדי להפחית את המורכבות של מערכות הפעלה אינטגרטיביות, כמו גם תכונות תעשייתיות שונות של מערכות הפעלה.

מה זה פרופ'יבוס?

פרופ'יבוס הוא פרוטוקול שדהבוס סטנדרטי תחת IEC 61158 ו- IEC 61784.It פותח במקור על ידי קונסורציום בראשות סימנס ולאחר מכן נשמר על ידי פרופ'יבוס & פרופ'ינט הבינלאומי (PI), ארגון עצמאי המבטיח שהפרוטוקול נשאר פתוח ומוכר-neutral.הפרוטוקול פועל בעיקר על כבלי נחושת מעוות (RS-485) אבל תומך בסיבים אופטיים ו- MBPster) בהתאם לשכבות פיזיות (Costerchester).

פרופ'יבוס מגיע בשלוש גרסאות עיקריות, כל אחת מהן מותאמת לתחומים שונים של יישומים:

  • (FLT:0)Profibus DP (Decentralized Peripherals): FLT:1 הגרסאות הנפוצות ביותר, מותאם לתקשורת מהירה גבוהה בין בקרים לבין מכשירים I / O מבוזרים.הוא תומך תקופות מחזור נמוך כמו כמה אלפי שניות, מה שהופך אותו אידיאלי עבור תהליכי ייצור קריטיים בזמן.
  • (FLT:0)Profibus PA (Process Automation): ibph1 (המכונה: כימיקלים, שמן וגז, תרופות), היא פועלת במהירויות נמוכות יותר אך מאפשרת מכשירים (למשל, משדרי לחץ, מעממי שסתום) להיות מופעל ישירות על האוטובוס (MBP) תוך שמירה על בטיחות פנימית לאזורים מסוכנים.
  • (FLT:0)Profibus FMS (Fieldbus Message Specification): ההרחבה הראשונה: ADD, גרסה מורכבת יותר התומכת בתקשורת עמיתים-ל-peer בין מכשירים אינטליגנטיים, כגון בקרים תאים ו-HMIs. זה מיושן במידה רבה היום, מוחלפת על ידי פרוטוקולים מבוססי Ethernet גבוה יותר כמו פרופ'ינט ו-OPC UA.

הפרוטוקול מגדיר מודל תקשורת מאסטר-עבד שבו מאסטר (בדרך כלל A PLC או DCS) יוזם חילופי נתונים עם מכשירים מרובים של עבדים (רגישים, פועלים, כוננים) מנגנונים לעקוף אסימונים קפיטליסטיים להבטיח כי כל המאסטרים יקבלו גישה לאוטובוס בתוך מחזור מובטח, אשר קריטי עבור שליטה בזמן אמת.

« הקשר היסטורי ואבולוציה

פרופ'יבוס הופיע בשנות ה-80 כאשר אוטומציה תעשייתית עברה ממערכות בקרה מרכזיות לאדריכלות מבוזרות.פרוטוקולים של הנדסת מכונות וקנייניים של ספקים בודדים הפכו את מערכת האינטגרציה יקרת וגמישות. בתגובה, יצרני אוטומציה גרמנית, בראשות סימנס, הקימו קבוצת משתמשים לפיתוח שדה משותף ופתוחה.ה תקן פרופ'יובוס הראשון שוחרר ב-1989.

תוחלת החיים של הפרוטוקול נובעת בחלק מעדכונים פעילים על ידי PI.המבוא של פרופ'יבוס DP V0, V1 ו- V2 פרופילים הוסיף תכונות כמו פעולה מפוארת, זמן בולים ותקשורת ללא ביטחון.הפיתוח של ארגוני המשתמש של פרופ'יבוס בצפון אמריקה (PNO) ואסיה הרחיבו עוד יותר את טווח ההגעה שלה. בעוד פרוטוקולים חדשים של Ethernet, כגון רוחב פסים מתקדמים יותר, אשר מציעים תקופות אבטחה גבוהות יותר ודרומיים מתקדמים יותר, כאשר הם מציעים תקופות אבטחה פרופ'סטרום ודרומיים מתקדמים יותר, כאשר הם מספקים יותר, ודרומיים מתקדמים יותר, כאשר הם מציעים פרוטוקולים מתקדמים יותר, כאשר הם מציעים יותר, כאשר הם מציעים יותר, ודרומי אבטחה אגרסיביים מתקדמים יותר, כאשר הם מספקים יותר, ודרומיים מתקדמים יותר, כאשר הם מספקים פרוטוקולים מתקדמים יותר, כאשר הם מתקדמים יותר, כאשר הם מציעים פרוטוקולים מתקדמים יותר, כאשר הם מתקדמים יותר, פרופסור טמפרטורות גבוהות יותר, כאשר הם נמצאים ב-פרנבוס, פרופסור טמפרטורות גבוהות יותר, כאשר הם מציעים פרוטוקולים מתקדמים יותר, פרופסור טמפרטורות גבוהות יותר, כאשר הם מציעים פרוטוקולים מתקדמים יותר, כאשר הם מציעים פרוטוקולים מתקדמים יותר, פרופסור טמפרטורות גבוהות יותר, פרופסור

כיצד פרופ'יבוס משפר את יכולת ההתערבות

יכולת מכשירים ממוכרים שונים לתקשר ולתפקד יחד ללא הנדסה אישית – היא הערך העיקרי של פרופ'נביבוס.הפרוטוקול משיג זאת באמצעות כמה מנגנונים עצמאיים:

פרוטוקול סטנדרטי והגדרות פרופיל

פרופ'יבוס לדבוק תקן הבינלאומי IEC 61158, אשר מגדיר את השכבה הפיזית, שכבת קישור נתונים ושכבת היישום. Beyond Base תקשורת, PI מפרסם פרופילים המכשיר המפרטים כיצד שיעורי התקן מסוימים (למשל, כונן, שסתום, קוד זדוני, מדרכי טמפרטורה) צריך להתנהג.תקן פרופיל מכל יצרן חייב ליישם את אותה קבוצה של פרמטרים, אבחון נתונים ותקשורת רצפים.

Open Architecture and Certification Program

בניגוד לפרוטוקולים סגורים הקשורים למוכר יחיד, פרופ'יבוס הוא ארכיטקטורה פתוחה. PI שומרת על תוכנית הסמכה קפדנית למוצרים. יצרנים חייב להגיש את המכשירים שלהם למעבדות מבחן מוכרות (למשל, מרכזים של פרופ'יבוס) המאמת את ההתאמה נגד סטנדרטי ופרופילים.מכשירים מוסמכים מוקצה מספר זיהוי ייחודי ופורסמו במסד נתונים גלובלי.

תקשורת בזמן אמת

בקרה תעשייתית דורשת תזמון צפוי – שסתום חייב להיפתח בתוך חלון מוגדר, קריאה של חיישן חייב להגיע לפני ההחלטה הבאה לשלוט. פרופ'יבוס תומך במצבים דטרניסטיים ואקוונכרניים שבהם זמן מחזור האוטובוס ידוע בדיוק (במרחק למיקרו-שניים) וג'ייטר מצטמצם.התנהגות דטר זה מבטיח שכל מכשיר עבד מובחן באותו סדר כל מחזור, ומכשירים יכולים לסנכרן פעולות כגון סוללת אבטחה, כמו קווי בקרה מתקדמים, כגון מערכת בקרה או אוטומציה, כלומר, כלומר, מערכת בקרה, מאפשרת, כלומר, מערכת בקרה חד-זמנית, כלומר, כל מכשיר בעל יכולת בקרה, כלומר, מערכת בקרה או מערכת בקרה, מאפשרת, כמו גם מערכת בקרה מרובה-אוטומטית, מאפשרת, כמו קווי בקרה, כל מכשיר רב-מסוגית, כל מכשיר בעל יכולת בקרה, או מערכת ניהולית, כל מכשיר חיזוי, כלומר, כלומר, כל מכשיר האוטומציה גבוהה, מאפשרת, כמו גם מערכת ניהולית, מאפשרת, כלומר, מערכת ניהולית, כל מכשיר האוטומציה גבוהה, מאפשרת, מאפשרת, כל מכשיר האוטומציה גבוהה, כמו קווי בקרה, כמו גם מערכת ניהולית, כמו קווי אבטחה, כמו גם, מערכת ניהולית, כל מכשיר האוטומציה, כל מכשיר האוטומציה, כלומר, כלומר, כל

סקאביה ממערכות קטנות וגדולות

פלח פרופ'יבוס יחיד יכול לתמוך עד 32 מכשירים (ללא חזרות) וניתן להרחיב ל- 126 מכשירים באמצעות חזרות.הטופולוגיה הרשת גמישה: קו, כוכבים, עץ או שילוב. כי פרופ'בוס הוא שדהבוס אמיתי - שום מתג מרכזי הנדרש - מול מכשירים חדשים לקו קיים הוא פשוט במערכות מבוזרות גדולות, מכשירים אדניים מרובים יכולים לשתף את אותו אוטובוס באמצעות מעבר ליכולת של תאים בינלאומיים, תוך שימוש במידה רבה של תאים של תאים של תאים עבודה אחידים.

אפשרויות לאבחון

אי-אפשרות אינה רק עבודה משותפת בסטארט-אפ; היא גם לגבי שמירה על פעולתם של כשלי מכשירים, קבלת אישור מחדש, וההתרחבות. Profibus מספקת הודעות אבחון נרחבות ברמת המכשיר וברמת האוטובוס.עבד יכול לדווח על קודים ספציפיים של תקלות (למשל, "כישלון רגיש", "מעלה", "מעגל קצר"), והמאסטר יכול לאחזר אותם ללא לוגיקה אישית, כמו גם כלי תחזוקה, כמו גם שימוש בכלי פעולה זה.

תגיות: Profibus in Key Industries

פרופ'בוס הוא פרוס על פני מגוון רחב של מגזרים תעשייתיים, כל אחד מהם מקשה על יכולתה הבין-אופורית ויכולות בזמן אמת באופן שונה.

ייצור ומפעל אוטומציה

בייצור דיסקרטי, פרופ'יבוס DP מחבר PLCs עם חיישנים, אקטוטורים, דחף ורובוטיקה.לדוגמה, בקו הרכב הרכב הרכב, פרופ'יבוס קישורים חילקו I/O מודולים בכל תחנה לקבינט מרכזי שליטה.רובוטים מתקשרים את עמדתם ואת מעמדם באמצעות פרופ'יבוס תוך כדי נהיגה בחגורת בקרה מקבלים אזכורים מהירים.

אוטומציה של תהליכים

צמחים כימיים, חיישנים טמפרטורה ומתקנים פרמצבטיים משתמשים ב- Profibus PA לצורך בקרה רציפה של תהליכים.המכשירים של הרש"פ, כגון משדרי לחץ, חיישנים טמפרטורה ומיקומים שסומים, פועלים על אותו כבל שני חוטים המספקים את הכוח והמידע.בטיחות הפנימית (Ex ia/Ex DP DP) מאפשרת מכשירים אלה להיות מותקנים ישירות באזור 0/1 אזורים מסוכנים.מערכת אוטומציה עשויה לכלול מספר רב של תואמים את מספר קובצי ה-בתים באמצעות קובצי ה-S של מערכת הבקרה של המערכת חלקה של PABS ו-S.

אנרגיה וסובלנות

צמחים כוח, חוות רוח ומתקני טיפול במים משתמשים ב- Profibus לצורך ניטור ובקרה.בצמח טורבינות גז ממחזור משולב, פרופ'יבוס מחבר שסתום בקרת בעירה, מנתחי גז וחיישנים רטטים ל- DCS.היכולת לערבב מכשירים ממוכרים שונים - טורבינות Siemens, Yokogawars לנתח, Emerson Positioners - ללא הנדסה מותאמת אישית היא יתרון ישיר של יכולת פעולה בין-ידית של SCV, כמו כן, מערכות סיוע מרכזי של מערכות סיוע של מערכות סיוע של מערכות הפעלה, ו-S.

בניית אוטומציה וחומרי

מבנים מסחריים גדולים ומחסני לוגיסטיקה משתמשים ב- Profibus עבור HVAC בקרת, תאורה, ומערכת משדרת.בעוד BACnet ו- Modbus נפוצים גם, הביצועים ה ⁇ של פרופ'בוס הם יתרון עבור מיון מהיר במהירות גבוהה וכלי רכב אוטומטיים מונחה (AGVs) במרכזי הפצה.פרופיל פתוח לכוננים (PROdrive) מבטיח כי צוותי תחזוקה יכולים להחליף מותג אחד עם השני תוך שמירה על לוגיקה.

יתרונות מעבר להתאמה

בעוד שהתערבות היא תכונה הכותרת, אימוץ של פרופ'יבוס מספק מספר יתרונות תפעוליים קשורים:

  • (FLT:0) ,הופנה מהדף עלויות: ההרחבה:BuildFLT:1) כבל אחד פרופ'יבוס מחליף חוטים מקבילים רבים עבור כל חיישן ומבצע.זה מקטין עלויות חומריות, עבודת ההתקנה, ואת המרחב הפיזי הנדרש במגש כבלים.
  • (FLT:0Simplified Commissioning:FLT:1 כי פרופילי המכשיר מגדירים פרמטרים ברירת מחדל ותעודות אבחון, מהנדסים יכולים להגדיר במהירות רשת פרופ'בוס באמצעות כלים סטנדרטיים (למשל, Simatic Step 7, TIA Portal, או צד שלישי תצורה של צד שלישי) תוך מתן כתובת מכשיר ובחירת הפרופיל הוא לעתים קרובות מספיק כדי לבסס תקשורת.
  • (FLT:0) תקשורת אמינה ורובוסט: ראטאל:1) השכבה הפיזית RS-485, בשילוב עם בידוד גליוני ויוקרים, מספקת חסינות רעש מעולה בסביבות המפעל.
  • (FLT:0Lifecycle Management and Backward Compatibility:03FLT:1) מכשיר A Profibus המיוצר בשנות ה-90 עדיין יכול לתקשר עם מאסטר מודרני של פרופ'יבוס, הודות להתאמה לאחור קפדנית שאוכפה על ידי PI.זה קריטי עבור חברות שמשדרגות מערכות בקרה בהדרגה ללא החלפת כלי השדה כולו.
  • (FLT:0 Global Ecosystem of Support and Training:FearLT:1) עם מאות ספקי מוצרים, מרכזי הדרכה ומשאבים תמיכה טכנית ברחבי העולם, מהנדסים יכולים בקלות למצוא תיעוד, קוד דוגמה וסיוע מומחה.מערכת אקולוגית זו מפחיתה את הסיכון של אימוץ הטכנולוגיה.

פרופ'נביבוס בקונטקסט של פילדבוסים אחרים

כדי להעריך את תפקידו של פרופ'יבוס, זה עוזר להשוות אותו עם רשתות תעשייתיות נפוצות אחרות. Modbus RTU ו- ASCII הם פשוטים יותר, איטיים, וחסרי יכולת הכרעה, מה שהופך אותם מתאימים למעקב מהיר נמוך אך לא לשליטה בזמן אמת. DeviceNet (מבוסס על CAN) מציע אבחון חזק ברמת המכשיר, אך הוא מוגבל מרחוק וללא ספירה Ether / IP (C) ו- EtherC) הם לעתים קרובות יותר גמישים עבור ביצועים גבוהים יותר, אך הם דורשים התאמה גבוהה יותר, אך הם כוללים ביצועים סטנדרטיים יותר, אך הם כוללים מורכבות גבוהה יותר, אך ורקמותרפיסטית גבוהה יותר, אך ורקמותרפיסטאלית.

בתהליך אוטומציה, המתחרה הראשי הוא Foundation Fieldbus.בעוד קרן פילדבוס מציעה גם בטיחות וכוח אינטרינריים על האוטובוס, היא משתמשת בערימה תקשורת מורכבת יותר ויש לה בסיס קטן יותר מותקן מאשר פרופ'יבוס הרש"פ באזורים רבים.

עתידו של פרופ'בוס באוטומציה

הנוף התקשורתי התעשייתי נע לכיוון פרוטוקולים מבוססי Ethernet: פרופ'ינט, EtherNet/IP, OPC UA ו-TSN פרופ'ננט, יורשו הישיר של פרופ'ובוס, מציע שיעורי נתונים עד 1 Gbit/s, קבוצות מחזור מהירות יותר (עד 31.25 מיקרו), ותמיכה באינטגרציה IT, אני, ו-Cloud.

בנוסף, PI מציעה מסלולים הגירה. מכשירים כגון פרופ 'ינט-to-Profibus שערי לאפשר בקר פרופ'ינט לתקשר עם מכשירים פרופ'יבוס מורשת, שמירה על השקעות.דור הבא PLCs (למשל, סימנס SIMATIC S7-1500) תמיכה טבעית הן פרופ'ט ופרופ'יובוס, המאפשרת ארכיטקטורות היברידיות.

בחינוך ובהכשרה, פרופ'יבוס עדיין נלמד כדוגמה בסיסית לעקרונות של שדהבוס.הבנת העיצוב שלו - מודלים של מאסטר-עבד, אסימוניות דטרמיניסטיות, פרופילי מכשירים ואפשרויות שכבתיות פיזיות - מספק לתלמידים מודל נפשי המתורגם לרשתות מודרניות.

אתגרים ושיקולים

אין פרוטוקול מושלם.פרופ'יבוס יש מגבלות כי מהנדסים חייבים לשקול.אורך הכבלים המקסימלי עבור פלח DP הוא 1,200 מטרים (ללא חזרות) ב 12 Mbps, אשר עשוי להיות לא מספיק עבור מתקנים גדולים מאוד ללא חזרות או קישורים אופטיים סיבים.ממשק החשמלי RS-485 דורש סיום זהיר וקרקע כדי למנוע השתקפות של האית'אאנט, כלי רשתות סטנדרטיות של צרכנים לא ניתן להשתמש בהם כדי לפתור בעיות; הם גם פרוטוקולים מהירים יותר מ-ק, בעוד הם זקוקים לפרוטוקולים חדשים של זמן, בעוד ש-ק-ק-ק-ק-ק-ק-ק-ק-ק-ק-אוקס, בעוד הם לעתים קרובות יותר מאשר חלבונים.

מסקנה

פרופ'יבוס נשאר אבן הפינה של יכולת פעולה אוטומציה תעשייתית.הדבקות שלה לסטנדרטים בינלאומיים, תכנית הסמכה פתוחה, תקשורת ⁇ סטית ופרופילי מכשירים מקיפים מאפשרים למהנדסים לבנות מערכות המשלבות ציוד מיצרנים רבים ללא לוגיקה דבק מותאם אישית.מקווים הרכב ומעבדים הזיכוכים לתחנות כוח ומרכזי לוגיסטיקה, פרופ'בוס מספקת תקשורת אמינה, אמינה, אמינה, ברתנית, ומדפית, בעוד שהתעשייה עוברת לרשתות מבוססות-קיימא, כדי להבטיח פתרון לפרופילים מקצועיים, שיתקין, ומאובטח, שיפעלות, שיפעלות אבטחה, ומאובטח, שיפעלות, ולהבטיח כי הוא ימשיך לפעול עבור כל מערכת ניהולית, מערכת ניהולית, מערכת ניהולית, מערכת ניהולית קיימא, ומאובטחת, תמיכה יעילה, מערכת ניהולית, מערכת ניהולית קיימא, מערכת ניהולית, תמיכה יעילה, ומערכת ניהולית, תוך כדי להבטיח פתרון יעיל, ומערכת ניהולית, יעילה, מערכת ניהולית, יעילה, יעילה, מערכת ניהולית, תוך כדי להבטיח תמיכה יעילה, יעילה, יעילה, מערכת ניהולית, ומערכת ניהולית, מערכת ניהולית, תוך כדי להבטיח טיפול אוטומציה יעילה, מערכת ניהולית, טיפול אוטומציה יעילה, מערכת ניהולית, טיפול יעילה, טיפול יעילה, פיתוח מערכת

(ב) קרא עוד, נאמץ את התיעוד הרשמי של פרופ'בוס ב-FLT:0Profibus & פרופ'ינאר הבינלאומי FLT:1, הסקירה הטכנית של פרופ'ימבוס:2Siemens's Profibus Page EvolutionFLT 3, and the מקיפה מן הארגון המסחרי של FLT:4Profibus (PTO)FLT5 for Compars with the Second TechFERCEL) ו-FERIFERIFEREther (FEREEREERIBEREEREEREEREEREEREEREEREEREEREEREERDERDEREEREERDERDEREEREERDERDEREEREEREEREEREEREEREEREERDEREERDEREEREERDERFLT: LT: , ו-FLT: , ו-FLT5 LT5 , ו-FLT5 , ו-FLT5 , ו-FLT5 , ו-FLT5 , ו-FLT5 LT5 LT5 LT5 , ו