Profibus Baud Rate Ayarlarını ve Network Performansı Üzerine Etkilerini Anlamak
Table of Contents
Profibus Baud Rate Ayarlarını ve Network Performansı Üzerine Etkilerini Anlamak
Profibus (Process Field Bus) en kurulmuş ve yaygın olarak kullanılan alanbus iletişim protokollerinden biridir. Bu, verimlilik, güvenilirlik ve bir Profibus ağının oluşturulması, sensörler, eylemciler, sürücüler ve insan-makine arayüzleri (HMIs) - kanaldaki hız değiştiricileri, gerçek zamanlı veri değişimi.Bu, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte olan bir sistem için doğru bir şekilde kontrol sağlar.
Baud oranı, fiziksel katman üzerindeki veri aktarımının hızını yönetir.Proibus'ta, baud oranı sadece bir bağlantı noktası değildir - düşük latency ve yüksek güvenilirlik korurken ağ verilerini en üst düzeye çıkarır. yanlış vaftiz iletişim hataları, veri yolsuzluk veya tam ağ başarısızlığına yol açabilir.
Profibus'ta Baud Rate Nedir?
Dijital iletişimde, [[0)baud oranı[[Dönetici: 1) İletilmiş olan bir dizi sembolü veya sinyal değişikliğini ifade eder.Profesyonel uygulamalardaki en yaygın kullanılan oranların 12. 9.6 kbit / 9,600 bps) üzerinden en yaygın olarak 1 Mbit / (örneğin, 9.000.000 bps) anlamına gelir.
- [FONT:0)9.6 kbps - mirası veya düşük hızlı uygulamalar; çok uzun kablo mümkün olan çalışır
- [FONT=0)19.2 kbps[Dönem: 1 ) - uzun mesafelerde basit sensör ağları için tipik olarak
- [FONT:0]93.75 kbps[[Dönetici: 1 ) - Orta seviye bir hız, genellikle süreç otomasyonunda kullanılır
- [FONT:0)187.5 kbps[Dönemli Evlerde ortak)
- [FONT:0)500 kbps – yüksek hızlı yerel ağlar, daha kısa segmentler
- [FONT:0)1.5 Mbps[[Dönem: 1) - genellikle sürücü ve hareket kontrol uygulamaları bulundu
- [FONT:0)3 Mbps[[Dönetici: 1 ) – tekrarlayıcılarla veya elektriksel olarak temiz ortamlarda kullanılan
- [FONT:0)6 Mbps[DÜT:1] - çok kısa, yüksek performanslı segmentler için
- [FONT:0)12 Mbps[[Dönetici:0)[0)[0) – en iyi taksi ve en kısa mesafeleri gerektiren maksimum Profibus hızı
Bu her biri fiziksel ağdaki belirli gereksinimleri yükler.Probörlerin altında bulunan RS-485 standart, en yüksek kablo uzunluğu, tekrarlayıcıların işlevi olarak 100 metreyi azaltamaz; 93.75 kbps, segmentler yukarı 1200 metreye kadar, kablonun tıklandığında doğru bir şekilde örnekleme sağlamak için hızlı olmalıdır. Örneğin, 12 Mbps'de, bir Profibus segmenti tekrarlayıcı 100 metreyi aşamaz; 93.75 kbps, segmentler izin verilir.
Baud Rate'in Network Performansı Üzerine Etkisi
Baud oranı, bir Profibus ağının birden ilgili yönlerini etkiler. Bunların her biri yeşil alan tasarımları için önemlidir ve mevcut yüklemeleri sorun.
Data Transfer Speed ve Determinism
Yüksek baud oranları, belirli bir miktar veri iletmenin zamanı azaltır, bu doğrudan doğruya doğru zaman ayırımcı otomasyon döngüsünde. Tipik bir Profibus DP (Yeraltı Periphery) ağı, 187.5 kbps aynı zamanda 10 millik geçiş zamanına bağlı olarak, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, tipik bir 50-slave ağı, 1 milisaniye altında döngü katlanabilir.
Signal Integrity ve Gürültü Immunity
Ne yazık ki, yüksek hızlar gürültü marjına düştü. RS-485 Transceivers, Profibus'ta kullanılan transceiversiyonlar, elektrik gürültü algılamasına dayanıyor; geçerli bir mantıksal 1 veya 0, iki sinyal hattı arasındaki en az 200 mV'nin gerilim farkıyla belirlenir (A ve B). Bu etki, işaretin düşmesinden sonra hattın daha kısa sürede daha yüksek bir kesintiye uğraması gerektiği anlamına gelir.
Kablo uzunluğu Limitleri
Profibus spesifikasyonu (IEC 61158) her standart baud oranı için maksimum segment uzunluğu tanımlar. Bu sınırlar, Profibus-spiteli kablonun kullanımını varsayar (kücretsiz) -150 {{, kapasitance ≤ 30 pF/m) ve uygun bir son derece son derecedir (her iki 220 TEL yanlı direnişçiler ve bir 390 {{ önyargıya karşı direnir).
| Baud Rate | Maximum Segment Length (meters) |
|---|---|
| 9.6 kbps | 1,200 |
| 19.2 kbps | 1,200 |
| 93.75 kbps | 1,200 |
| 187.5 kbps | 1,000 |
| 500 kbps | 400 |
| 1.5 Mbps | 200 |
| 3 Mbps | 100 |
| 6 Mbps | 100 |
| 12 Mbps | 100 |
Bunun için, 93.75 kbps'ye kadar, limitin 1200 m'ye kadar kaldığına dikkat edin - RS-485 spesifikasyonun maksimum pratik erişiminin maliyeti ile sınırlıdır. 12 Mbps, segment limiti 100 m'e kadar düşer ve hatta bu mükemmel kablo kalitesi ve sonlandırmaları gerektirir. Daha uzun mesafeler için, tekrarlayıcılar ( lineer yükselteçler) ağı genişletmek için kullanılabilir, ancak ek gecikme ve karmaşıklık ve karmaşıklık maliyetinde kullanılabilir.
Network Topology and Againers
Profibus ağları genellikle daha yüksek frekanslarda daha fazla problemli hale gelir (daha doğrusu 0.3 m'den daha az). Baud oranı en fazla izin verilen stilleri etkiler, çünkü yanlış eşleşmeleri korumak için gelen yansımalar daha fazla problemli hale gelir. 12 Mbps, stubs daha uzun süre boyunca sinyal bütünlüğü sorunları ortaya çıkarabilir.Bu nedenle, yüksek hızlı Profibus segmentleri tasarlarken, farklı segmentleri karıştırmak için farklı segmentlere izin vermek veya kısa süreli modüller kullanmaya izin verilir.
Baud Rate Selection'daki Ticaret-offs
Temel ticaret, hız ve sağlamlık arasındadır. Bir baud oranın seçilmesi uygulamanın belirli koşullarını analiz eder:
- [FONT:0]Required döngüsü zamanı[[[Dönemli: 1)[Dönemli)[Üye Olmayanlar Her milisaniyeyi, yüksek bir baud oranını (1.5-12 Mbps) gerekli kılarlarsa.
- [FONT=0)Physical mesafe[DÜT:1] - uzun kablo çalışır (200 m) tekrarlayıcılar kurulmadıkça daha düşük vaftiz oranları (≤500 kbps).
- [FONT=0)Elektrikli gürültü seviyesi[[Dönetici: 1) gürültülü ortamlar (örneğin, değişken frekans sürücüleri veya ark kaynakçıları) hata oranlarını azaltmak için daha düşük vaftiz oranlarına tercih eder.
- [FONT:0]Number of devices[[Dönetici: 1 ) – Bir otobüste daha fazla cihaz toplam telgraf trafiği artırmak; yüksek baud oranları döngüsü zaman cezasını azaltır.
- [0]Cable kalite ve yaş[Dönemli kablolar yüksek hızları destekleyemez; her zaman Profibus sertifikalı Tip 12 Mbps için bir kablo kullanır.
- [FONT:0]Repeater bütçesi) - ağ birden fazla kabin veya bina geçerse, tekrarlayıcılar, toplam mesafenin üzerinde daha yüksek baud oranlarına izin verebilir, ancak maliyet ve karmaşık artış.
Örneğin, bir işlem bitkisinde 800 metre orta gürültü (örneğin sürücüler ve kontrolörler ile) en iyi 187.5 kbps veya 93.75 kbps olarak hizmet edilebilir.Bu, tekrarlayıcılar gerektirmeden makul bir döngü zamanı sunar.
Set Baud Rate için En İyi Uygulamalar
Güvenilir bir Profibus ağı uygulamak, alan deneyimi ve endüstri standartlarından elde edilen aşağıdaki en iyi uygulamalar için sistematik bir yaklaşım gerektirir, ortak tuzaklardan kaçınmaya yardımcı olur.
1. Bir Site Anketi ve Risk Değerlendirmesi
Bir baud oranı seçmeden önce, fiziksel düzeni belgeleyin: kablo çalışır (uzun, yollar), gürültü kaynaklarına, zeminleme şemalarına ve mevcut cihaz özelliklerine yakın.Eğer mümkünse, kablo rotasındaki gürültü seviyelerini bir oscilloskop veya bir Profibus analizörü kullanarak.Bu temel veri ilk oranı seçimine yol açar.
2. Cihaz Uyumlulukunu Sağlayın
Ağdaki her cihaz (master, köleler, tekrarlayıcılar) seçilen baud oranını desteklemeli.Proibus cihazları genellikle otomatik olarak test edilir (prodüktörün oranını tespit ederler) DP köleleri üzerinde, ancak bazı eski veya özel cihazlar istenen oranlara hakim olabilir; köleler, tüm cihazların aynı orandaki konfigürasyonunu destekleyecektir.
3. Muhafazakar olarak başlayın ve Iterate
Yeni yüklemeler için, uygulama döngüsü zaman gereksinimini hala karşılayan en düşük hata oranıyla başlayın. Ağ istatistikleri (terörle karşı karşıyayken, telgraf retries). Birçok Profibus ustaları otobüsleri görüntülemek için araçlar sunar.Eğer biraz hata oranı keskin bir şekilde bir hızda yükselirse, genellikle aborsa etkisi ile en az olan bir ağ sağlar.
4. Bir Profibus Analizi ile Geçerlilik
Özel bir protokol analizci (örneğin, [[Dönetici:0)Profibus International) veya üçüncü taraf satıcılar) komisyonlama için paha biçilmezdir. sinyal kalitesi, doğru sonlandırmayı ölçer ve baud oranını yanlış bir şekilde açıklar.
5. Proper Tesih ve Cabling kullanın
Baud oranı ne olursa olsun, otobüs terminalleri sadece segmentin fiziksel ucunda aktif olmalıdır. 1.5 Mbps'nin üzerindeki fiyatlar için, fesih direnicilerin tam olarak 220 {{ ve önyargılı dirençlere (390 ULL'ye +5V'ye kadar, pin B'ye 390 {{, tam olarak bir sonda mevcut değildir. sadece Profibus-cerrahi kablo kullanan kablolar kullanın (kömürücük olarak% 150 {{ ± 10%), bu da sinyali en aza indirmek için.
6. Çevre Değişimi için Hesap
Sıcaklık, nem ve kablo yaşlanması sinyal yayılımını etkileyebilir. Kontrollü bir laboratuvarda 12 Mbps'de çalışan bir ağ sıcak, nemli fabrika zemininde başarısız olabilir.Baud oranı bir adımla (örneğin, 12 Mbps'den 6 Mbps'ye kadar) azaltır.
Mismatched Baud Oranları ile İlgili Yaygın Hatalar
Birçok Profibus sorunları yanlış vaftiz oranı ayarlarına geri izler. Tipik semptomlar şunları içerir:
- [FONT:0) Haberleşme kayıpları[Dönetici: 1) - master raporları “slave bulunamadı” veya “yapısal hata” rastgele, özellikle yük altında.
- [FONT:0) Yüksek telgraf yeniden denemesi[[Dönemli: 1) Yüksek Telgrafi[Dönemli) sayılırlar (Dönemli çerçeveler yeniden yayınlandığında, spesifikasyonların ötesinde döngü zamanlarını azaltır.
- [FONT:0]Device başlangıçta tespit edilmedi[Dönetici: 1) köle, ustanın vaftiz oranıyla senkronize edilirse veya desteklenmez.
- [FONT:0) Oscilloskop dalgaformu üzerindeki yansımaları[[Dönetici: 1 ) – Overshoot, undershoot, veya ringing, yüksek baud oranıyla yanlış bir şekilde tartışır.
Bu sorunları sıklıkla tüm cihazların aynı baud oranına ayarlandığını kontrol etmek, kablo uzunluğu bu oran için sınırı aşmadığı ve bu sonlandırmanın doğru olması gerekir.Eğer karışık bir baud oranı ağı gereklidir (örneğin, mevcut düşük hızlı bir segment), iki baud oranını köprüye tekrarlamak için bir tekrarlayıcı kullanın.
Ölçme ve Optimizing Baud Rate Performansı için Araçlar
Birkaç teşhis aracı baud oranını belirlemek ve doğrulamak için yardımcı olur:
- [FONT:0]Profibus el testiers[[Döntgen: 1) Bu tür bir sonlandırmayı kontrol eden taşınabilir cihazlar, baud oranını ve sinyal seviyelerini kontrol eder.
- [FONT=0)PC tabanlı protokol analizörleri[Dönetici:0)[Dönetici:0))))[PKKI: Procentec'in ProfiTrace veya Siemens'in SIMATIC PDM) - hata oranları, otobüs yükü ve canlı istatistikler sağlar.
- [FONT:0]Oscilloskoplar, diferansiyel problarla [Dönder: 1) Gerçek sinyal dalgaformunu görselleştirmek için ideal; yüksek baud oranlarında yansımaları ve gürültüyü tespit etmek için idealdir.
- [FONT=0]Built-in tanıları Profibus ustalarında – birçok PLC (e.g., Siemens S7-300/400 CP 342-5) log otobüs istatistiklerine göre. Bu sefer yapılan izleme, aşamalı bozulmaya yardımcı olur.
Daha fazla okuma için, [[0)Profibus International web sitesi) ve kablo seçimi ve yüklemede beyaz kağıtlar sunar.Profibus DP baud oranları).
Profibus PA ve MBP için özel düşünceler
Bu makale Profibus DP (RS-485), Profibus PA (Process Automation) farklı fiziksel bir katman kullanır -Mains Powered Bus (MBP) 31.25 kbps üzerinde vaftiz oranı 31.25 kbps'de, yüksek hızlı DP sistemi ile yüksek çözünürlükte (örneğin, yüksek çözünürlükte) ve yüksek çözünürlükte bir sistemle bir PA segmente bağlanır.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Bir Profibus ağında yapılan ölçüm hız, mesafe ve güvenilirlik arasında bir dengeleyici harekettir.Basta hızının veri transfer hızı, sinyal bütünlüğü, kablo uzunluğu sınırları ve gürültü bağışıklığı, yüksek çözünürlükte betondan gelen ağların tasarımlarını tasarlamasını sağlar.En iyi uygulamaları takip ederek - analiz araçları ile geçerli bir şekilde optimize edin ve doğru taksitle ve sonlandırmanızı sağlar - ağ tasarımcıların en iyi performansa ulaşması gerekir.Her zaman en son özellikleri en iyi şekilde tavsiye eder.Profibus International[D)