Profibus Network Performansını Proper Device Addressing ile Nasıl Geliştirilir
Table of Contents
Profibus Device Adresiing
Profibus (Process Field Bus), her katılımcının sipariş ve öngörülebilir veri değişimi için özel bir cihaz adresi olması gerektiği konusunda sağlam bir alanbus protokolüdir.The address ranges from 0 to 126, with certain steps for specific functions. Address 0 is often used for master-slave (veya master-master with token geçiş) architecture where each katılımcının sipariş ve öngörülebilir bir veri değişimi için benzersiz bir cihaz adresi olması gerekir.Propervertme özelliği doğrudan doğrulanmış olan belirli adres aralıkları ile belirli bölümlere göre, belirli bölümlere göre belirli adresler için ayrılmıştır.
Profibus Telegram'daki Adresin Rolü
Her Profibus telegram, üst düzeyteki bir adres ve bir kaynak adresi içerir. usta hedef köleyi seçmek için varış adresi kullanırken, köle her cihazın aynı adresi paylaşması için kaynak adresini kullanır.Eğer iki köle aynı adresi paylaşırsa, usta çatışma yanıtları alır veya hiçbir geçerli yanıt almaz, tüm ağ üzerinden dağıtabilecek hatalara yol açar.
Özellikler ve Özel Adresler
Adresler 0-4 ve 127 genellikle Profibus profiline (DP, PA veya FMS) bağlı olarak belirli fonksiyonlar için ayrılmıştır. Örneğin, 0 numaralı sınıf 1 ustaları (DP kontrolleri) için varsayılandır ve 127'nin küresel yayınlar için kullanılması gerekir. Bazı üreticiler teşhis sunucuları veya yapılandırma araçları için rezervasyon yaptırır.Prome belgeleri ve Profibus standardına (IEC 61158) çatışmaları önlemek için kritiktir.
Profibus Networks'te Adrese İlişkin En İyi Uygulamalar
Tasarım aşamasından bir disiplin ele geçirme stratejisini uygulamak performans, kullanılabilirlik ve ölçeklenebilirlikte kar payı öder. Aşağıda onlarca yıllık alanda deneyimden elde edilen en iyi uygulamalar genişletilir.
Gaps olmadan Benzersiz Adresler
Örneğin, bir konveyör hattında 10-19 numaralı sensörler için, başka bir bölgede işlem yapanlar için 20-29 numaralı işlemden kaçının ve 30-39'u tanı modüllerinde basit yapılandırmaya devam etmesi de faydalıdır.
Future için Plan
Mevcut ağ 30 köle kullanıyorsa, 10 ila 60 arasında tüm bağlantıları göz önüne alın. Bu, yeni cihazlar eklendiğinde tüm ağı yeniden satma ihtiyacını önler. Re-addressing dikkatli bir şekilde yönetilmezse hataları tanıtabilir.
Varsayılan Adres Kullanımı (Usually 3 veya 126)
Birçok Profibus cihazı varsayılan bir adresle fabrikadan gelir - cihazı benzersiz bir adres ve fiziksel olarak etiketlendirmek için iki cihaz gerekir.Her zaman cihazı canlı ağa bağlamadan önce adresi değiştirir.DIP anahtarları, veya yazılım araçları kullanın.
Her Adres Değişimi Değiştirin
Cihaz adresi için sütunlar ile bir master spread veya veritabanını koruyun, cihaz tipi, konum, seri numarası, bilgisayar versiyonu ve son değişimin tarihi. Bu belge, sürekli kesintiye uğrama hatalarının ne zaman yanlış olduğunu anlamaktır. Ayrıca ISA-95 gibi endüstri standartlarına uygunluğunu da sağlar.
Fonksiyonlar veya Konum
Mantıklı gruplama, bakım personeli üzerinde bilişsel yükü azaltır. Örneğin, bir pompa istasyonu içindeki tüm cihazlar 40-49 adreslerini kullanabilir, karıştırılmış bir gemide 50-59 kullanırken, ağ birden fazla kabin veya kavim kutusu kullanırsa, alt giyimli bir program veya segmentleme ağı kullanarak segmente ayırıp segmente ayırarak bölüm sıralayabilir.
Cihaz Adresini yapılandırın: Yöntemler ve Araçlar
Profibus cihazları, adres yapılandırması için birkaç yöntem destekler. Seçim, cihaz donanım yeteneklerine ve ağın operasyonel gereksinimlerine bağlıdır.
Donanım Anahtarları (Rotary veya DIP)
Çoğu Profibus DP kölesi bir veya iki hexadecimal döner anahtarlar (0-F) adreslere 0 ila 255'e izin veriyor, ancak sadece 0-126'ye kadar sadece DIP anahtarlarını ikili adres ayarında kullandı ve tam olarak ağ iletişimine bağlı değilse, her bir cihaza fiziksel erişim gerektirir ve mühürlenen veya tehlikeli-area muhafazalar için pratik olabilir.
Master Software Build via the Master
Birçok modern Profibus ustaları (örneğin, Siemens CP 5711 veya Rockwell 1756-DHRIO) Siemens SIMATIC Adım 7, TIA Portal veya sahabus bağlı yazılımlar gibi iletişim bağlantı belirsizliği için online adres yapılandırmasını desteklemeli.Bu yaklaşım, kabinleri açmadan değiştirmesine olanak sağlar. Ancak, cihaz mevcut adrese zaten ulaşılamaz.
Bus Atıcı Araçları
Özel el programcıları veya otobüsler yapılandırılmış imarçılar, henüz ağa entegre olmasa bile, Profibus kablosunun üzerinde bir cihaza erişebilirler.Bu araçlar, ana giriş/ ⁇ verileri ve hata sayaçları gibi ek tanılar sağlar.
FD File'deki Adresi Ayarlayın
Her Profibus cihazı, reklamını tanımlayan aralıkta ilan edilen bir Genel İstasyon Açıklama (GSD) dosyasına sahiptir.The master uses the GSD to correct parameterize the köle.When seting address type, ensure the range is within the range announced in the device during beginning.
Proper Adresing on Network Performance
Adresleme ve performans arasındaki ilişki genellikle hafife alınır. İyi yapılandırılmış bir adres planı, otobüs yükünü azaltır, determinism geliştirir ve hızlı hata teşhisi kolaylaştırır.
İletişim Hatalarında Azaltın ve Yeniden Emisyonlar
adresleri benzersiz ve beklenen aralıkta, usta sipariş veya çatışma yanıtları almamaktadır. Bu, telgraf retries ihtiyacını ortadan kaldırır ve döngü zamanını artırır. Yüksek veri hacmi ile ağlarda (örneğin, 12 Mbps'de 50+ köle), bir kaç retries bile bir hata oranını% 0.1'in altına tutar.
Hızlı Bus Çevrim Times
Profibus DP döngüsü zamanı, tüm adreslerin ulaşılabilmesi ve uygun bir şekilde yapılandırılmasıyla belirlenir, örneğin, bir adresin veya yanlış adresin nedeniyle, master, 10 ms veya daha fazla hatayla ilgili olarak 4 ms olarak düşük olabilir.
Basitleştirilmiş Problemi Kesir ve Aşağı Zaman Azaltılır
Bir cihaz başarısız olduğunda, belgelenen bir adres haritası bakım personelinin fiziksel cihazı hızlıca bulmasını sağlar. Belgeler olmadan teknisyenler, kabloları veya otobüs monitörlerini adresi silmelerini sağlar. Ayrıca, modern tanı araçları, canlı adresi listesini ustadan okuyabilirsiniz; belgelenen bir plana kıyasla hemen diskrepanzisler ortaya koyarlar.Bu da genel ekipman verimliliğini artırmak için zaman azaltır (MT) ve genel ekipman verimliliğini artırmak anlamına gelir (OEE).
Geliştirilmiş Scalability
Organik olarak büyüyen ağlar genellikle elektriğe maruz kalıyor, her segmentin aynı mantıksal Profibus ağının bir parçası olmadan yeni köleleri eklemek zorlaşıyor. Ayrıca segmente edilmiş ağların genişlemesini basitleştirir (örneğin, tekrarlayıcıları altnetler oluşturmak için) çünkü her segment aynı mantıksal Profi ağının bir parçası olarak kendi adres aralığına sahip olabilir.
Kompleks Ağ Topolojilerine Adres
Endüstriyel ağlar nadiren basit nokta ayar konfigürasyonları. Multi-master sistemleri, reddant ustaları ve fiber optik uzantılar ek adresleme dikkatelerini tanıtmaktadır.
Multi-Master Networks ve Hediye Geçme
Profibus DP'de, birden çok usta, geçen otobüste aynı otobüste aynı şekilde ortak bir şekilde yer alabilir.Her ustanın 1, 2, 3) gibi benzersiz adreslere sahip olması gerekir.
Red dışı Sistemler
Red dışıt Profibus mimarlıkları (örneğin, iki paralel usta, geçişle birlikte) kölenin adresinin hala ikilibus üstolojide benzersiz olmasını ve aynı cihazı tanıması gerektiğini gösteriyor.
Tekrarlayıcılar ve Segment Çiftleri
Ağ maksimum segment uzunluğu veya cihaz sayımını aştığında, tekrarlayıcılar (veya RS-485 tekrarlayıcılar) ayrı elektrik segmentleri oluşturmak için kullanılır.Her segment ayrı bir otobüs segmentidir, ancak aynı mantıksal adresi paylaşıyor 1 segmentteki bir cihaz olarak aynı adrese sahip olamaz.
Tanı ve Hata, Adrese İlgili
Adresle ilgili sorunlar Profibus ağ sorunlarının en yaygın nedenleri arasındadır. Performansı korumak için nasıl gerekli olduğunu anlamak.
Adres Çatışmalarının Ortak belirtileri
- [FONT:0] Bir cihazın aşırı kaybı: usta bir köle başarısızlığı rapor eder, ancak cihaz aynı adresle iki köle aynı anda hem güç döngüsünde meydana gelir.
- [FONT:0) Yüksek otobüs hatası sayılıyor:[Dönetici:[Dönetici:0) Bus monitörleri (örneğin, ProfiTrace, NetTEST) birçok “kısa telgraf” veya “yaratıcı yanıt” hataları gösteriyor. Bu sık sık adres çarpışmalarından kaynaklanıyor.
- [FONT:0)Cycle zaman artışları: Occasional uzun döngü süreleri kayıp bir köle üzerinde bir süre beklemeye değer.
- [FONT=0]Watchdog zamanı:[[Dönetici:[Dönetici: 0) Köleler normal telgraf almasalar, bu da başka bir cihazın yanlış ele alınmasına neden olabilir.
Bus Monitors for Address Debugging
Bir otobüs monitörü, Profibus kablodaki tüm trafiği yakalar. Kaynak ve varış adresleri için filtrelemek için, bir mühendis, iki cihazın aynı kaynak adresi ile iletirdiğini görebilir. Çoğu monitörler canlı adres listesini gösterir ve tekrarları vurgulayabilir. Gelişmiş monitörler her bir adrese bir master bile ve hangi cihazları yanıt verebilir, bir ağ haritası oluşturmak.Bu teknik zaten görevlendirildi ve belge yetersiz olduğunda.
Adım-Adım Adres Çatışma Çözümü
- Ağı tüm ustalardan ayırın ve çevrimdışı alın.
- Her adresi 1'den 126'ya kadar taramak için bir otobüs monitörü veya el aleti kullanın ve hangi cihazların yanıt verdiği kayıt.
- Belgelenen planla yapılan bazı adreslerle karşılaştırın.Herhangi bir cihaz iki kez listelenmez veya ortaya çıkar.
- Çatışma cihazları için, fiziksel olarak onları bulmak ve planlı aralıkta ücretsiz bir adrese değiştirmek.
- Yeni adresi ve yeniden yükle eşleştirmek için master configuration (GSD) Güncelleme.
- Ağa yeniden bağlantı kurmak ve tüm kölelerin doğru I/O verileriyle online olduğunu doğrulayın.
Farklı Profibus Profilleri Adres
Profibus, kongreleri biraz ele geçiren birkaç profiline sahiptir.
Profibus DP (Yerel Peripherals)
DP fabrika otomasyonu için en yaygın profildir. Daha önce açıklandığı gibi bir döngü master-slave iletişim modeli kullanır.Her köle tam olarak bir adres (1-126). Hiçbir altaddressing kullanılır, ancak GSD dosyası cihazı birden fazla yuvayı desteklediğini tanımlar.
Profibus PA (Process Automation)
PA tehlikeli ortamlarda kullanılır ve Manchester Bus Powered (MBP) fiziksel katman kullanır. Aynı temel adresi (0-126) paylaşır, ancak genellikle DP ile çift bir PA cihazları ile aynı kuralları takip etmek için daha da kritik bir üreticiye özgü adresleme sağlayabilir.
Profibus FMS (Fieldbus Mesajı)
FMS, şimdi büyük ölçüde gerçek zamanlı görevler için DP tarafından değiştirildi. Eş zamanlı iletişim ve daha esnek adresleme (enerji isimleri dahil) ancak temel adresi hala benzersiz olmalıdır. FMS ağları, yeni yüklemelerde nadir değildir, ancak sendika birimleri bir DP merkezli ağa entegre edildiğinde, dikkatli bir adres planlama aynı otobüsleri paylaşmak için gerekli olan çatışmalardan kaçınmak için gereklidir.
Gerçek Dünya Ağı Optimizasyon Vaka Araştırmaları
Doğru adresleme etkisini göstermek için, iki anonim endüstriyel örnek düşünün.
Otomotiv Assembly Line (Profibus DP, 90 köle)
Büyük bir otomotiv bitkisi, son bir retrofit sırasında aynı adrese atanmış olduğunu ortaya koydu. adresi çatışma ile köle her zaman desteklendi, bu yüzden bir cihazı 43'e tekrar göndermeden sonra ve master yapılandırmasını güncellemek için döngü zamanı, 3.2 ms'te aynı adrese tayin edildi.
Petrol ve Gaz Boru Kontrolü (Profibus PA, 35 köle)
Profibus PA'yu kullanarak bir boru hattı operatörü ve valf hareketleri, yeni bir pompa istasyonu komisyonlamanın beklenenden iki hafta daha uzun süre alındığını buldular. Sorun, birden fazla cihaz tarafından kullanılan varsayılan adres planı (valves: 10-19, metre: 20-29, diğer: 30-35) ve bir otobüs seti kurulumundan önce adresler kurmak için bir filtreli adresler kullanılarak tamamlandı.
Future Thinkations ve IIoT Entegrasyon
Endüstri 4.0 ve Nesnelerin Endüstriyel İnterneti (IIoT), Profibus adresi, birden fazla kaynaktan veri desteklemeye uyum sağlamalı. Bazı modern ağ geçitleri Profibus IP adreslerine veya OPC UA node ID'ye yönelik haritalamalara izin veriyor. Bu, eşsiz Profibus adreslerinin temel gereksinimini değiştirmez, ancak Profibus'u daha yüksek seviyeli sistemlere entegre ettiğinde, Profibus'u daha yüksek seviyeli sistemlere entegre etmek için bir şekilde takip edebilir.
Ayrıca, Profinet'in ortaya çıkışı (Profinet’in Ethernet’i Profibus’a yeni başlayanlar) karışıklığa karşı ses adresime ihtiyaç duymadı. Profinet IP adreslerini ve cihazı isimlerini kullanıyor, ancak birçok sistem hala Profibus-to-Profinet geçitlerini içeriyor.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Profibus ağ performansının optimizasyonu, uygun cihaz adresinin temel uygulamaları ile başlar. eşsiz, mantıksal olarak planlanır ve iyi niyetli bir adres planı iletişim çatışmalarını önler, otobüs yükünü azaltır, döngü hızlarını azaltır ve sorun gidermeyi basitleştirir. Donanım anahtarlarından modern teşhis araçlarına yararlanarak, her adım daha yüksek sistem güvenilirliğine hitap etmek ve daha karmaşık hale gelir. Endüstri ağları daha karmaşık hale gelir - birden çok ustaları, segmentleri ve mirasınızı azaltır.
Profibus standartları hakkında daha fazla okuma ve özellikler ele almak için aşağıdaki kaynakları ele alalım:
- [FONT=0)PROFIBUS & PRONET International (PI): ). [[END:2).www.profibus.com[DDDDDDDDDDDDDDDD)[Dönetici: 3 )
- [FONT:0)IEC 61158 Standart: ÜSTT:2)IEC 61158 Endüstri iletişim ağları – Fieldbus özellikleri[Dönemli 3 )
- [FONT:0]Siemens Profibus Manuals:) [[[Dönetici:2|Profibus System Manual (Entry ID: 109478789)).
- [FONT:0)ProfiTrace Bus Tanı Aracı: [[D:2).Procentec ProfiTrace).