Profibus ve onun Core Bileşenleri

Profibus (Process Field Bus) açık, dijital iletişim standardı fabrika otomasyonunda yaygın olarak kullanılan ve 1980'lerin sonlarında gelişmiş ve IEC 61158 altında standartlaşmıştır, kontrol uygulamaları için uygun hale getirir.

Profibus iki ana versiyonda geliyor: 03.Öyle:0)Profibus-DP) (Detaylı Periphery) yüksek hızlı veri değişimi için uzaktan I/O ve sürücüler ile optimize edildi, ve [[Dönetici|Profibus-PA) intrinsic security ve iki tehlikeli alanda iki tane güçlendiricisi için tasarlanmıştır.

Bir Profibus Ağının Anahtar Bileşenleri

  • [FONT=0]Profibus Master:[Dönetici:[Dönetici:0)) Bu otobüsü kontrol eden aktif node, bir DCS kontrolörü veya bir PC, bir Profibus arayüzü kartı ile.
  • [FONT:0]Profibus Köleleri:[Dönetici:[Dönetici:0)Yüksek Lisans tarafından ankete katılan transkript cihazlar: uzaktan I/O modüller, değişken frekans sürücüler, akıllı sensörler, eylemciler ve valf pozisyonlayıcıları.
  • [FONT=0)Profibus Kablo: [Dönetici: [Dönetici: 1] Bir kalkanlı bükülen kablo (tip A DP için önerilir; PA için B tipi) yaklaşık 150 {{'ye karşı koruma sağlar.
  • [[Döneticiler:[Döneticiler: ·0)|[[Döneticiler için) veya M12 dairesel konektörler (for PA için) genellikle sona ermiş bir başlangıç direnci içerir.
  • [FONT=0]Tücudların Belirlenmesi:[Dönetici:[Dönetici: 1 ) İki 150 GU direnişçiler (biri otobüs segmentinin fiziksel ucunda) kablonun karakteristik dürtüsünü eşleştirerek sinyal yansımalarını önler.
  • [FONT:0)Repeaters/Line Çiftleri: Tek bir segmentin (maksimumda 93.75 kbit / Profibus-DP) veya çift bir DP segmenti için bir PA segmenti için kullanılan cihazlar.
  • [FONT=0)Power Supply Unit (PSUs): Tekrarlayıcılar, çiftler ve bazı akıllı köleler gibi aktif bileşenler için.Proibus-PA için, “segment coupler” da bus gücü tedarik eder.

Network Build için Hazırlanma

Thorough planlama dramatik olarak yükleme hataları ve zaman komisyonlama süresini azaltır. Bir cihaz listesi ve bitkinizin fiziksel bir düzeni yaratarak başlayın. Tüm kölelerin ve kablo yolunun yerini tanımlayın. Gerekli otobüsleri (max 1000 m), 187.5 kbit/s (max 1000 m), ve 93.75 kbit /s (200 m)

Gerekli Araçlar ve Malzeme

  • Profibus, usta bir cihaz (örneğin, DP port ile Siemens CPU veya CP 5621 kartı ile bir PC)
  • Tüm Profibus köle cihazları doğru GSD (General İstasyon Açıklama) dosyaları
  • Profibus kablo - tip A (e.g., Siemens 6XV1830-0EH10)
  • Profibus konektörleri - tercihen hızlı bağlantı terminalleri ve bütünleşik sonlandırma anahtarları ile
  • İki 150 {{ ±1% end dirençleri (akıllara inşa edilmediyse)
  • Tekrarlayıcılar veya segment çiftleri (eğer toplam uzunluk bir segmenti aşıyor veya DP/PA karıştırır)
  • Network configuration software (e.g., Siemens SIMATIC Adım 7, TIA Portal, veya Procentec ProfiTrace gibi üçüncü taraf araç)
  • Multimeter ve Profibus kablo testi (e.g., ProfiHub B + BS)
  • Bus monitörü/analyzer (isteğenim için son derece tavsiye edilir)
  • Vidaviler, tel striptizciler, kablo bağları, ekipman etiketlemek

Topoloji

Profibus, aritme ile birlikte (köpektif zincir) en kısa sürede devam etti - ideal olarak 0.3 m. Star ve ağaç topolojileri, ek segmentler olarak işlev gerektirir.

Fiziksel Kurulum - Adım Tarafından Adım

Adım 1: Kablo Routing ve Grounding

Profibus kabloyu yüksek gerilim güç hatlarından uzak tut, motor kablolar ve değişken frekans sürücüleri.En az 20 cm'lik şarj kablolardan ayırmayı bırakın; kalkan metal kablo tepsilerini ek koruma için kullanın.Sualtındaki kablo kalkanı sadece bir ucundan sadece (tipik olarak üst EMI ile bağlantı) korumak, kablodaki kilitleri kullanarak kablo alt kablodaki kablodaki kilitleri kullanmayı düşünün.

Adım 2: Bir montaj

Dış ceket 15-20 mm.Vize edilmiş bir kalkanı ve onu bir domuzağa doğrult. iki sinyal teline (A = yeşil, B = kırmızı) 3 (B-line) ve 8 (A-line) iki son cihaz dışında tüm cihazlar için geçiş yapın.

Adım 3: Daisy Zincirinde Cihazları Bağlama

Master'ın Profibus limanından başlayın. İlk köleyi bir ön monteli kablo kullanarak bağlayın, sonra bir sonraki köleye devam edin ve böylece her bağlantının bir tarafta bir kadın 9-pin D-subunu ve diğerinde bir erkek bağlantı (veya iki erkek konektör ve bir kadın-erkek adaptörü ile standart bir kablo kullanmak) birkaç santimetreden daha uzun süre devam etmelidir.

Adım 4: Bus Tesih

Otobüslerin iki fiziksel uçlarını sağlayın (öğrenci ve en uzak köle) her iki ucundaki kabloları kullanarak, bu iki cihazda “ON” ve tüm orta cihazlarda “OFF” tedarik etmek gerekir.Eğer dışlayıcıları kullanıyorsanız, pins 3 ve 8 (Bline ve A-line) arasında bir direnç sağlar.

Adım 5: Güçlendirme ve Temel Sürekliliği kontrol edin

Güç tüm cihazlar. pin 3 (B-line) arasındaki DC gerilimi ölçmek için çok fazla bir yer kullanın ve 6 (+5 V tedariki yapın: 4.0 V ile 5 V arasında bir fark varsa, pin 8 (A-5.25 V.) ve pin 6: 4.0 V-5.25 V. pin 3 ve pin 8: 0.8 V-1.4 V (idle eyalet) Eğer gerilim boşsa, otobüs boşsa; eğer -0.5 V, muhtemelen kısa veya eksik bir gecikme vardır.

Tip: For critical installations, rent or purchase a Profibus bus diagnostic tool (e.g., Procentec ProfiTrace) that can generate “online” statistics on signal quality, bus load, and error counts.

Profibus Ağının oluşturulması

Yapılama GSD dosyalarını ithal edebilecek bir yazılım aracı kullanılarak yapılır - bunlar elektronik veri çarşafları (XML-based for newer versions) her kölenin yeteneklerini, desteklenen modları ve verileri uzunlar tanımlayan.

Adım 1: GSD Files

Üreticinin web sitesinden her köle cihazı için son GSD dosyasını indirin. yapılandırma yazılımınızda (örneğin, TIA Portal), Donanım kataloğunu açın ve GSD dosyalarını ithal edin. Bazı araçlar otomatik olarak ağlandığında doğru ayarlar.

2. Adım: Bus Profile ve Baud Rate

Profibus profili seçin: genellikle “DP” (default) veya “DP-V1” ek hizmetler için uygun vaftiz oranı seçin. Tüm cihazlar desteğinin uygun şekilde yapılandırılması gerekir. Üstteki kablo uzunluğu 200 m'yi aşıyorsa, tüm kablo uzunluğuna kadar otomatik olarak şarj edilebilir.

Adım 3: Assign Device Addresses

Her bir Profibus Node, 1 ila 125 arasında benzersiz bir adrese sahip olmalıdır (address 0, ana için ayrılmıştır, 126 numaralı çoklu yayın için).DIP, desteklenen köle donanım veya yazılım adresi üzerinde anahtarlar kullanın.Kaynak yazılımında, her bir köleyi otobüs hattına ekleyin, adresini verin ve giriş / veri alanlarını üst düzeye çıkarın.

Adım 4: Master'ın DP Interface'ini yapılandırın

PLC'nizin donanım yapısında, master DP modülünü (örneğin, CPU 315-2DP veya CP 342-5) olarak yapılandırın. Daha sonra kontrol kelimeler ve gerçek değerler ile sürücüler için işletim modunu ayarlayın.

Adım 5: Kurtarın, Tamamlayın,

Tüm cihazların yapılandırıldığını, hiçbir adres çatışmalarının mevcut olmadığını ve toplam otobüs uzunluğu ve düğüm sayısı segment sınırları içinde olduğunu ifade edin. Click " Save and Compile" If there are no errors, download the configuration to the PLC – either via MPI, Ethernet, or the Profibus itself (tek bir programlama kablosu kullanarak).

Test ve Sorun Gider

İndirmekten sonra, otobüs durumunu izleyin. Çoğu PLC'ler tanı kayıtlarını (örneğin, OB86 for raf başarısızlıkları) veya DP master'daki LED göstergeler (örneğin, “BUSF” LED) Sürekli yeşil genellikle iyi bir iletişim anlamına gelir.

Ortak Sorunlar ve Çözümleri

  • [FONT:0] Tüm cihazlar “Busy” veya “Güncellenemez” gösteriyor: [Dönemli: 1) Kontrol sonlandırmak - iki sona ermiş doğru mu? master? 3 ve 8'de DC gerilimleri doğrulamak için çok fazla bir yer kullanın (~1 V)
  • [FONT:0)Kapitli iletişim:[Dönetici:[Dönetici:0)Inspect konektör kalkaning. Re-tighten all tornas. pins. Check kablo routing – bu bir motor sürücüye çok yakın olabilir.
  • [FONT:0]Address çatışmaları:[Dönetici:[Dönetici:0) Aynı adresle iki cihaz bir veya her ikisi de çevrimdışı olmalıdır. Çevrim gücü çatışma cihazlarına ve yeniden atama adreslerine geri gönderecektir.
  • [FONT:0]Wrong GSD dosya versiyonu: Köleler güncel GSD dosyaları gerektiren bilgisayar güncellemelere sahip olabilir.
  • [FONT:0)Bus zamanlama hataları (örneğin, “Syn-timeout”): ) Tüm cihazların seçilen oranı desteklemesini sağlayın. Uzun kablolar için, tekrarlayıcılar kullanın.
  • [FONT:0) Yüksek hata çerçevesi önemlidir:[Dönem:[Dönetici:0) Telgrafları yakalamak için bir otobüs monitörü kullanın. Gürültü aksanlarına bakın - ferrite çekirdeği ekleyin veya kabloyu hareket ettirin.

Derin Problemshooting için Bus Analizini Kullanımı

ProfiTrace[[Dönetici: 1)) veya [[Döneticileri Tanı Tekrarlayıcı[Döneticileri)[Döneticileri) gerçek zamanlı otobüs yükü gösterebilir, hata sayacı ve hatta bir hata segmentinin fiziksel konumunu bulur.

Ağı genişletin: Segmentler, Tekrarlayıcılar ve Redcy

Projeniz bir segmentin ötesine geçtiğinde (32 düğüm veya 1.2 km), 3 tekrarlayıcı ile bağlantı kurabilirsiniz (her biri 1200 m dört segmenti).Her tekrarlayıcı ek bir segment yaratır, etkili bir şekilde izin verilen uzunluk ve hiçbir sayıyı yapmaz. Örneğin, bir Profibus-DP bağlantısı, üç tekrarlayıcı ile 4,8 km (dört segmenti her zaman galvanik olarak tekrarlayıcıları her zaman yer döngüleri önlemek için tekrarlanır.

Karma DP/PA sistemleri için, RS-485 DP sinyalini MBP'ye (Manchester otobüsü) dönüştürmek için tıklayın (örneğin, PA segmentine 24 999 güç - PA cihazlarının toplam mevcut tüketiminin çift puanı aşmamasını sağlar.

Yüksek kullanılabilirlik uygulamaları için, bir İZFL-T:0) Yeterlik Profibus ustası ) (örneğin, “yumuş kırmızıdans” konsepti veya Siemens H-CPUs gibi bir donanım çözümü kullanarak) bu dikkatli bir şekilde GSD dosyaları ve otobüs profillerini gerektirir, çünkü köle cihazları “güvenli bir modu” veya iki ayrı fiziksel hatlarla bağlantılı olmalıdır.

Uzun Süreli Başarı için En İyi Uygulamalar

  • Her iki ucunda her kablo ve kablo etiketi – ısı-shrink veya basılı kablo bağlantılarını kullanın. adresleri içeren bir ağ diyagramı oluşturun, cihaz türleri ve kablo uzunlukları.
  • Profibus kablosunun yedek uzunluklarını ve bakım stoklarınızda önceden monte edilmiş konektörleri tutun. Bus kablolar makine değişiklikleri sırasında hasara eğilimlidir.
  • Her yıl “bus denetimi” uygulayın: gerilimleri ölçmek, sonlandırma anahtarlarını kontrol etmek ve teşhis sayacıları gözden geçirmek. Giyinme işaretleri gösteren konektörleri değiştirin.
  • Sadece kalkanlanmış, Profibus spesifikasyonu ile karşılayan kablo kullanın (muhtemelen tip A). Ucuz alternatiflerden kaçının - kronik sinyal sorunlarına neden olurlar.
  • GSD dosya versiyonlarını ve tüm cihazlar için bilgisayar seviyelerini belgeleyin. Bu, başarısız bir köle yıl sonra yerini alırken yardımcı olur.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Bir Profibus ağı kurmak fiziksel yükleme ayrıntılarına dikkat gerektirir, dikkatli yapılandırma ve sistematik bir sorun giderme. - üstolojiyi planlamaktan ve otobüs gerilimlerini doğrulayabilmeli - resmi özellikler ve akranlar için güvenilir bir endüstriyel iletişim oluşturabilirsiniz.[Döneticileri için yatırım yapın ve aşağıdaki otomasyon projelerini planlamaktan sonra).Daha fazla okuma için üst düzeye çıkar.Profibus International web sitesi).