Profibus'u ve Uzak Kontroldeki Rolü Anlamak

Profibus (Process Field Bus) büyük coğrafi alanlarda veya tehlikeli bölgelerde yayılabilir, güvenilir ve verimli bir operasyon için kritik olan doğru zaman veri ve cihaz tanıtır. Uzaktan ve dağıtılmış kontrol sistemlerinde - kontrol sistemlerinden itibaren kontrol sistemleri - sert elektrik ortamları ve uzun kablolar için zeminden yayılabilir - Profibus, basit fabrikalar, rafineriler ve boru hatlarında kanıtlanmış rekorları sağlar.

Anahtar Profibus Dağılım Sistemleri için Variants

Uygulamadan önce, uzaktan uygulamanız için Profibus'un doğru varyantını seçmek önemlidir. protokol ailesi, otomasyon piramidinin farklı katmanları için optimize edilmiş üç ana lezzet içerir.

Profibus DP (Yerel Peripherals)

Profibus DP, kontrol noktaları arasında iletişim için kullanılan yüksek hızlı değişkendir (PLCs, DCS) ve sürücüler, valfler ve motor starters gibi I/O veya alan cihazları dağıtmıştır. Veriler 12 Mbps'ye kadar yüksek hızlı kontrol döngüleri için idealdir.

Profibus PA (Process Automation)

Profibus PA, baskı vericileri, sıcaklık sensörleri gibi cihazlar için işlem otomasyon ortamları için tasarlanmıştır ve eylemciler iki kablo kullanarak uzun mesafelere bağlı olmalıdır, çünkü PA, sabit 31.25 kbps'de çalışır ve aynı otobüsle tarla cihazlarına güç verebilir.Bu özellikle hızlı kontrol ve gaz platformları, kimyasal bitkiler) hızlı bir şekilde entegre edilir.

Profibus FMS (Fieldbus Mesajı)

Profibus FMS bugün en yetenekli ama en yaygın kullanılan varyantıdır.Bu akıllı cihazlar arasında karmaşık veri alışverişi için nesne odaklı iletişim sunar. Uzak ve dağıtılmış sistemlerde FMS, yeni projeler için denetçilik düzeyinde görevler için kullanılabilir.

Uzaktan ve Dağılı Kontrol Ağı Topology for Distance and Dağlı Kontrol

Bir Profibus ağının fiziksel düzeni, cihazlar bir bitki, kampüs veya boru hattında dağınıkken kritik bir başarı faktörüdür. Üç temel topoloji kullanılabilir ve her biri dağıtılmış sistemler için farklı avantajları vardır.

Line Topology (Bus)

En basit ve en uygun düzenleme, tüm cihazların bir gövde kablosu boyunca zincirli olduğu tek bir lineer otobüsdür.Bu, cihazlar bir konveyör veya lineer işlem boyunca yakından takip edildiğinde iyi çalışır. Toplam kablo uzunluğu genellikle Profibus sınırları içinde kalmalıdır (en az 12 Mbps veya 100 m at 12 Mbps).

Star Topology

Bir yıldız yapılandırmasında, her uzaktan cihaz merkezi bir geçiş veya aktif bir merkeze bağlanır. dağıtılmış sistemler için birden fazla bina veya bölge, yıldız topoloji kablo routing ve izolasyonu basitleştirir.Eğer bir uzaktan istasyon çalışırsa, ağ geri kalanı da yenidenjenere işaret edebilir, daha uzun mesafelere saf bir çizgiden izin verebilir.

Ağaç Topoloji

Ağaç topoloji, ana gövdeden dalarak çizgi ve yıldızın avantajlarını birleştirir. Bu genellikle bir ağaç tasarlarken, tüm segmentleri veya su arıtma tesislerini tasarlayın, uzaktan kontrol kabinlerinin farklı süreçte bulunduğu yerde, her bir şube kendi terimleriyle bir çizgi segment olabilir.Proper segmentasyon, tüm ağı etkileyen bir şubede bir hata yapar.Bir ağaç tasarlarken, tüm segment uzunluğun toplamının farklı işlem alanları içinde kalmasını sağlar.

Reddans

Görev-kritik uzaktan sistemler (örneğin, acil kapanma, boru hattı izleme), redüpsiyonlar önemlidir.Profesyonel taksi ve yedekten çıkarma usta kontrolörleri artırır, ancak manuel onarımın iki bağımsız gövde kablo kullandığı, iki line terminatörlüler segment başına ve çift evli köle cihazları kullanır.

Donanım Seçimi ve Uzak İstasyonlar için Kurulum

Topoloji tasarlandığında, Profibus-ailesiz donanımın seçilmesi ve kurulması çevresel ve mesafe faktörlerine dikkat gerektirir.

kontrolörler ve I/O Modüller

Çoğu büyük PLC ve DCS satıcısı Profibus DP master modüllerini sunar. Uzak kontrol için, sağlam bir yalıtıma sahip modüller seçin ve nem ve koratif atmosferlere uygun bir kaplama. IP67-rated I/O depolama alanı sırasında doğrudan monte edilebilir bir döngü düşünün.

Kablo Seçimi ve Uzun Limitler

Sadece sertifikalı Profibus kablolarını 150 ULL. Standart PVC-jacketed kablolar kapalı ortamlar için uygundur, ancak uzak hava yolları (örneğin, binalar veya boru hatları) arasında, ek su geçirmez ve UV- ceketleri ile kablolar kullanılır. - 500 kbps: 400 m[D)[Dönetici: 0/75 x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x

Tesih ve Biasing

Her Profibus segmenti, fiziksel uçlarda kurulmuş iki aktif terime sahip olmalıdır.A terminator, kabloyu kapatan ve sinyal yansımalarını önleyen bir dirençtir. uzaktan istasyonlarda, uzun süre boyunca bir otobüs tedariki (örneğin, bir enjeksiyon / baskı) kullanarak, bir çıkış yolu açma garantisini kontrol edin. Bazı tekrarlayıcılar ve segment çiftleri inşa edilmiş sinyal yansımalarını sağlar.

Cihaz Adresi ve Yapılandırma

Ağdaki her Profibus cihazı, 1 ve 126 arasında eşsiz bir adrese sahip olmalıdır (address 0 usta için ayrılmıştır). dağıtılmış sistemlerde, bir ağ düzeni çiziminde verilen adresleri belgeleyin ve hiçbir çatışmanın mevcut olmadığını doğrulama için yazılım araçlarını kullanın.Konferans, cihaz parametreleri (örneğin, giriş/ ⁇ veri uzunluğu, tanı ayarları) ve zamanouts.

Yapılandırma Araçları Kullanımı

Siemens STEP 7 veya üçüncü taraf komisyonlama yazılımı (örneğin, 03:0)Profibus Komisyoning Tool), uzaktan cihaz açıklamalarını yüklemenize izin verir (GSD dosyaları) ve kontrol verileri için birçok araç destek yapılandırması: onları uzaktan kumandan programlama arayüzüne aktarabilirsiniz.

Tanıklar için Bir Çevrimsel İletişim

Profibus'un güçlülerinden biri, normal operasyon sırasında bir Çevrimdışı (siklik dışı) iletişim için onun desteğidir. DP-V1 cihazları, kontrol döngüsü okuma ve yazma yeteneği, parametre verileri ve bilgi toplama olmadan uzaktan sistemlerde, bu durum izleme ihtiyacı olan bilgi için paha biçilmezdir - örneğin, kontrol döngüsü çalışmaya devam ederken uzaktan bir valf eyleminin iç ısısını veya vuruşunu da sayabilirsiniz.

Uzaktan Ağ Test ve Komisyon

Sistemi üretime girmeden önce, hem fiziksel katman hem de veri tutarlılığını doğrulayan yapısal bir test dizisi gerçekleştirin.

Fiziksel Katman Testi

Bir Profibus line test cihazı kullanın (örneğin, uzaktan bölümler arasında bir el cihazı, her segmente bağlı olarak bir dizüstü bilgisayarla bağlantılı) kablo yönlendirmesi ve sinyal kalitesi. yaygın hataları arayın: eksik terminatör, yanlış kablo kutupluluğu veya kısa bir devre, her segmentte, her segmenti tekrarlayıcılar için bağımsız olarak test edin.

Cyclic Data Verification

Fiziksel katman geçtikten sonra, tüm cihazlara güç ve ustanın her köle ile döngüsel iletişim kurabileceğini doğrulama.Bus yükü izlemek ve Profibus döngüsü dahil olmak için% 60-70 altında kalması gerekir. uzaktan istasyonlar için zaman hassas kontrol (örneğin, sürücü hızı komutları), tur-dönüşüm süresini ölçmek için gecikme süresini ölçmek. Kabul edilebilir latenciesları uygulama ile değişebilir, ancak hareket kontrolü için, Profibus döngüsü dahil olmak gerekir.

Hata-Injeksiyon ve Reddans Testleri

Red dışılık uygulanırsa, bir kablo molası veya bir cihaz başarısızlığını simüle eder ve sistemin tüm ağların sorunsuz bir şekilde geri getirmeyeceğini doğrulayın.Bu alarm mesajlarının süper kontrol odasına denetçi sistem aracılığıyla aktarılmasını kontrol edin. Ayrıca uzaktan istasyondaki davranışı test edin: Otobüsler operasyonel olarak kalmalıdır (açık veya kısa devre dışı bırakmamalıdır).

Güvenilir Uzun Süreli Operasyonlar için En İyi Uygulamalar

Uzaktan ve dağıtılmış sistemlerde Profibus'u uygulamak, komisyonlamadan sonra devam etmeyi gerektirir.Bu en iyi uygulamaları maksimum zaman boyunca takip etmek ve bakım çabalarını azaltmak için devam eder.

Proper Cable Management ve Protection

Açık veya uzaktan kurulumlarda, Profibus kabloyu mekanik hasardan korur, nerese init ve çubuklar. Özel kablo tepsilerini kullanın, konduit veya zırhlı kablo. Her cihazda, her bir cihazda, tüm gövdeyi değiştirmeden kolay bir şekilde yeniden belirlenme sağlar.

Shielding ve Grounding

Profibus kablonun kalkanı, tam olarak bir noktada segmente zeminde zemine zeminde zemine zeminde olmalıdır, genellikle usta veya merkezi bir zemin otobüsünde. dağıtılmış sistemler farklı binalarda, zemin potansiyel farklılıklarının mevcutları dolaşıma neden olabilir. Use fiber-opvanic isolators veya sinyal kateterler bina giriş noktalarında zemin döngülerini kırar.

Büyük Ağların Segmenting

Tekrarlayıcı veya çiftleri kullanarak büyük bir dağıtılmış ağ bölmek.Her segment bağımsız bir elektrik alanı haline gelir, bu yüzden bir segmentteki bir hata başkalarını etkilemez. Ortak bir yaklaşım, uzaktan alan başına bir segmente (örneğin tank çiftliği, pompa istasyonu, karıştırma ünitesi) bağlıdır.

Düzenli Teşhisler ve Tahmin Edici Bakım

Üst düzeye kadar, yüksek çözünürlükte bulunan bir kontrol cihazı (örneğin, her cihazda çalışanların sağlığının, cihazın düşmesi) bir gruptaki e-posta veya SMS ile uyarıları tespit etmek için haftalık veya aylık olarak analiz edilebilir. Birçok Profibus tanı araçları her cihazın sağlığını gösteren raporlar üretebilir.

Eğitim ve Dokümantasyon

Profibus ağının korunmasından sorumlu personel, yedek bir terminatör ve temel aletlerle birlikte, her uzaktan istasyonda onaylanmış bir sağlayıcıdan resmi eğitim aldı.[Döneticileri ve uygulama listelerini içeren bir ağ belge paketi oluşturun.

Uzak Deişlemlerde Ortak Zorluklar ve Çözümleri

Sınırlı Band uzun mesafeler üzerinde genişliyor

Mesafeler 1.2 km'yi aştığında, standart bakır Profibus kullanılabilir. Çözümleri: Fiber optik dönüştürücüler (örneğin, fiber 20+ km) veya kablosuz Profibus köprüleri (örneğin, 900 MHz veya 2.4 GHz endüstriyel radyolar) için kablosuz bağlantı kurmak ve yavaş güncelleme oranları ile kontrol etmek için tasarlanmıştır.

Elektrik Gürültü Değişken Frekans Sürücülerinden

VFDs uzaktan pompa istasyonları veya konveyör sistemleri yaygındır. yüksek frekanslı geçişleri Profibus kabloya birkaç gürültüyü taşıyabilir. Çözüm: Profibus kablosunu en az 30 cm uzakta güç kablolarından çalıştırın, çift camlı kablolar kullanın ve VFD gücünün her iki ucundaki ferrite çekirdeği yükler. aşırı gürültü için, Profibus kablosunu ayrı bir metal konduitteye yerleştirin.

Aşırı Sıcaklıklar ve Condensation

Çöllerde, yaytik bölgelerde veya yüksek nem, kablo korozyonuna ve kablo embrittlementine neden olur. IP67 ile kablo girişi bezi kullanın. Pre-fill konektörleri dielektrik yağları ile in neg. For kabloları sent to direct güneş ışığı, Select a black kablo with UV-stabilized ceket.In cold climates, kablonun malzemeyi kullanın (örneğin,) düşük sıcaklıklara esnek kalır (örneğin,40C).

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Profibus'u uzaktan ve dağıtılmış kontrol sistemleri, uzun mesafeler ve sert ortamlardaki gerçekçi iletişim için kanıtlanmış, maliyet-etkili bir stratejidir. uygun Profibus değişkenini dikkatlice kullanarak, sağlam bir topoloji tasarlayın, kaliteli donanım kullanarak ve en iyi uygulamaları sonlandırmak, kalkanlama ve tanılamalar için, mühendisler, güvenlikli hizmetten gelen yıllar boyunca ağlar inşa edebilir.[Döneticileri ve en yüksek kontrol sistemiyle).