Profibus nedir?

Profibus, Alman şirketlerin ve araştırma kurumlarının bir konsorsiyumu tarafından yapılan bir suçsuz, güvenilir ve gerçek zamanlı veri değişimi, sensörler, eylemciler, evrimdeki en kurulmuş ve yaygın olarak kullanılan iletişim protokollerinden biri olarak, üretim tesisleri, süreç endüstrileri ve araştırma kurumları tarafından tanıtılmıştır, Profibus, otomasyon ve kontrol alanında standartlaştırılmış, güvenilir ve gerçek zamanlı veri değişimi sağlamak için tasarlanmıştır.Prosessiz iletişim protokolleri, eylemciler, evrimciler ve sürücüler. onlarca yıldan fazla süren bir model haline gelmiştir.

Profibus'un Tarih ve Evrimi

Profibus'un gelişimi 1987 yılında Alman Federal Eğitim Bakanlığı ve Araştırma, açık, satıcı-nötr sahabus standart oluşturmak için bir proje finanse etti. Hedef, bağlı fabrika katlarının yerini değiştirmek için kuruldu, bu da sistemi pahalı ve esnek bir şekilde geliştirmek ve 1989 yılında Profibus şartnamesi serbest bırakıldı.

Yıllar boyunca, Profibus farklı endüstriyel ihtiyaçlarla tanıştırdı.En önemli kilometre taşı, HES'nin girişiydi:0)Profibus DP (Merkez Peripherals)), büyük ölçüde uzaktan I/O cihazlarla hızlı iletişim için optimize edilmiş olsa da, süreç otomasyonu için, Ethernet tabanlı koruma ağları, milyonlarca Profibusun daha sonra tehlikeli alanları ve intrinsic güvenlik gerekliliklerini ele almak için gelişmişti.

Fiziksel Katman ve Cabling

Profibus genellikle bir kalkanlanmış bir bakır kablo üzerinde çalışır (RS-485), veri oranları 9.6 kbps'den 12 Mbps'ye kadar destekleyebilir. kablo uzunluğu, toplam 12 Mbps'de, bir segment tekrarlayıcı olmadan 100 metreye kadar uzanır; daha düşük hızlarda, segmente kadar 32 cihaza kadar erişim sağlayabilir ve tekrarlanan hublara toplam 126 cihazla toplam 126 cihaza kadar uzatılabilir (res 0-126, 126 $ 'a kadar rezervasyon yapılabilir).

Fiziksel katman, aynı iki kablo hattında elektromanyetik müdahaleye karşı sağlam bir şekilde kullanır.Profesyonel ortamlardaki bakterilere ihtiyaç duymadan fiziksel katmanlar için geçerlidir.Tücudlar her iki gruptan da sinyal yansımalarını önlemek için zorunludur.

Kablo türleri ve çizimler

Standart Profibus DP kablosu, veri hatları için tanımlanmış iki kablodur (A, B), zemin ve opsiyonel güç. Sert ortamlarda IP67-rated dairesel kablolar (M12) de mevcuttur.

Profibus Variants: DP, PA ve FMS

Profibus DP (Yerel Peripherals)

Profibus DP, küçük paketleme ağları için yüksek hızlı döngüsel veri değişimi için optimize edilmiş en yaygın değişkendir ve bir usta (PLC) ve sensörler, eylemciler ve motor starters gibi alan cihazlarının dağıtıldığı bölümdür.Bu determinist davranış, DP'nin küçük paketleme hatları, konveyörler ve robotik hücreler gibi zaman-kırıklama uygulamaları için 12 Mbps ve döngüye kadar düşük hale getirir.

Profibus PA (Process Automation)

Profibus PA, proses endüstrileri için, kimyasal, petrol ve gaz dahil olmak üzere bir değişkendir ve ilaç santralleri sabit bir veri oranına sahiptir 31.25 kbps ve MBP fiziksel katmanı kullanır, cihazların doğrudan otobüs kablodan desteklenmesine izin verir. PA, parametreleme ve tanılama için bir çevrimsel olarak tasarlanmıştır.Çünkü bu sistemler aynı anda ağ geçidi kontrolleri veya toz işlemelerini engelleyebilir. PA cihazları, işlem değerleri için döngüsel olarak iletişim kurar.

Profibus FMS (Fieldbus Mesajı)

Profibus FMS, yüksek yüksek yüksek ve daha yavaş performans nedeniyle orijinal Profibus protokolüydi, FMS büyük ölçüde DP ve Ethernet tabanlı çözümler tarafından değiştirildi.

Profibus Nasıl Çalışır: İletişim Mekanizması

Master-Slave ve Hediye Geçme

Profibus DP, kölelerin teslim edilmesi için izin verir ve giriş verileri (measure veya durum) bir döngüsel şekilde gönderir.Her bir usta (maksim veya DCS kontrolörü) ve master'ın verileri değişimi tablosu, kölelerin tam olarak onaylaması için izin verir.

Birden fazla usta ile daha büyük ağlarda (örneğin, birkaç PLC veya operatör istasyon), Profibus, aENFLT:0) ile veri alışverişi yapabilir) ustaları arasındaki mekanizma, aynı fiziksel teller arasında kısa bir çerçevede bile yapılır.

Telgraf Yapı

Her Profibus DP telgrafı bir başlangıçtan oluşur, adres (kaynak ve hedef), kontrol alanı, veri yükü ve veri toplama (CRC) Standart telgraf formatı IEC 61158. Kısa telgraflar (örneğin, tek bir köleye çıkış verileri için) 8 tane sabit tutar ve verilerle veri paylaşımı için 244'e kadar veri toplanabilir.

Data Exchange Type

  • [FONT:0]Cyclic Data Exchange[[Dönetici: 1) Master periyodik olarak kölelerden giriş verileri okur ve onlara çıktı verileri yazıyor. Bu işlem kontrolü için birincil mod.
  • [FONT=0]A Çevrimsel Veri Değişimi[Dönetici: 1) - Programlama parametreleri için kullanılır, yapılandırmayı indirin veya teşhis bilgilerini yeniden yapılandırın.
  • [FONT:0]Alarm ve Olay Kontrolü) – Köleler alarmlar gönderebilir (örneğin, limit ihlaller, cihaz hataları) özel bir hizmet kullanarak.

Anahtar Özellikler ve Faydaları

Deterministic Real-Time İletişim

Profibus, doğrusal olmayan performans için tasarlanmıştır. alt saniye aralığındaki lisans süreleri, yüksek baud oranlarındaki küçük ağlarla birlikte anlaşılabilirdir. Bu tahmin edilebilirlik, sinyallerin kesin zamanlaması zorunlu olduğu gibi uygulamalar için kritiktir.

Yüksek Hız Data Transfer

12 Mbps'ye kadar vaftiz oranları için destekle, Profibus DP büyük veri hacimlerini hızla halledebilir. Karşılaştırma için, RS-232 gibi eski seri protokolleri 115 kbps ile sınırlıdır ve Modbus RTU'nun RS-485'den üzerindeki etkisi genellikle 115 kbps veya 1 Mbps'de çalışır. Profibus DP, daha yüksek cihaz yoğunluğuna izin verir.

Harsh Ortalarında Robustness

RS-485 diferansiyel sinyal, cihazlarda yaygın olarak uygulanan galvanic izolasyon ile birlikte, Profibus'u elektrik gürültüye, zemin dengelemelere ve geçicilere karşı dirençli hale getirir. Proper kablo koruyucusu, zeminleme ve daha fazla bağışıklık artırır. Profibus PA'un MBP fiziksel tabakası da 1 ve bölgede 2 bölgeye daha fazla engelleyici bir şekilde ihtiyaç duyar.

Topology Flexability

Profibus, merkezlerle veya tekrarlayıcılarla birlikte oluşturulan kontrol kabinlerinde (örneğin, alt hatlar) ile bağlantılı bir otobüsle bağlantılı olarak, merkezi bir orta boy kümelerinin birbirine bağlandığı kontrol kabinlerinde faydalı olacaktır.

Interoperability and Standardization

Profibus'un en büyük güçlü yanlarından biri, Drives için taahhütdür.[D]Profibus Profil) Aynı ağda karıştırılabilir.(eFLT:2)[D)[DD|Genel İstasyon Açıklama)[DDDDD)[Döneticileri için kullanılan cihazlar veya kablolama yetenekleri için kullanılan yazılımlar için kullanılan yazılımlar için kullanılan yazılımlar.

Diğer Fieldbuses ile Karşılaştırma

Profibus vs. Modbus

Modbus daha basit ve daha yaşlı, daha küçük bir protokol yükü ile, düşük maliyetli mikro kontroller üzerinde uygulamak kolaylaşır. Ancak, Modbus doğal olarak deterministik değildir, çünkü sıkı bir şekilde yönetilen bir program olmadan master-slave programı kullanır. Modbus ayrıca yerleşik teşhis fonksiyonları ve profil standartları da yoksundur, böylece markaların arasındaki fark daha az garantilidir.Prof.Prof.

Profibus vs. Foundation Fieldbus

Vakıf Fieldbus (FF), merkezi bir kontrolden sistemin ve kontrol odasını kontrol odasını azaltabileceği tam olarak dağıtılmış bir kontrol protokolüdir. Ancak, FF daha basit bir usta olmadan akran-to-peer ile iletişim kurabilmektedir. FF ayrıca yüksek seviyeli bloklar için de kontrol mantığına sahiptir, ancak Foundation Fieldbus, sistemin merkezi bir kontrol odasında gerçekleştirilmesini sağlar.

Profibus vs. Profinet

Profinet, Profibus'a Ethernet tabanlı bir hale geliyor, çok daha yüksek veri oranları (100 Mbps'ye 1 Gbps'ye) ve yükseltici gerçek zamanlı (IRT) iletişim için mikrosaniye hassaslığa yatırım yapıyor. Profinet ayrıca standart IT ağlarına entegre ediyor, uzaktan tanı ve veri değişimi sağlamak için kurumsal sistemlere rağmen, Profibuslar büyük ölçüde kurulmuş durumda ve yükseltici olan uygulamalar için destek olmaya devam ediyor.

Profibus Uygulamaları

Fabrika Otomasyonu

Otomotiv montaj hatlarında, paketleme makineleri, malzeme işleme sistemleri ve depo lojistik, Profibus DP, PLC'leri sensörlere, fotoelektrik hücrelere, motor sürücülerine ve valf yalıtımlarına bağlar. hız ve determinism, ürünün senkronize edilmesi ve güvenlik sıkışıklıkları gerçek zamanlı olarak izlendiğini garanti eder. Örneğin, düzinelerce fotoğraf gözleriyle bir konveyör sistemi ve eylemci, 5 ms altındaki bir kontrol noktasındaki merkezi kontrol cihazıyla koordineli olarak Profibuslara güvenebilir.

Süreç Otomasyonu

Petrol rafinerileri, kimyasal bitkiler ve güç nesli, Profibus PA bağlantıları alan aletleri (basınç vericiler, sıcaklık sensörleri, akış metre, kontrol kapakları) DCS sistemleri için.Intrinsic security and bus-güçlü işlem yüklemesi, ek olarak, Profibus aracılığıyla mevcut zengin tanı verileri tahmin edici bakım, planlamasız bakım sağlar. Birçok açık platform ve LNG terminalleri Profibus PA'ya birincil otobüs süreci olarak güvenmektedir.

Building Automation

Profibus ayrıca bina yönetimi, kontrol edici HVAC sistemleri, aydınlatma ve erişim kontrolünde de bulunur. Ancak, bu alanda BACnet, KNX ve Modbus gibi protokollerin daha yaygın olduğu.Proibus, otomasyon sistemlerinin zaten üretim ekipmanları için protokolü kullandığı büyük endüstriyel binalarda ilgili.

Yapın ve Komisyoning

Bir Profibus ağı birkaç adım içerir. İlk olarak, usta (PLC veya PC tabanlı kontrolör) cihazı tanımlamak için uygun şekilde yapılandırılmalıdır:0)GSD dosyaları) Bu dosyaların her bir cihazda yüklenmesi ve adresleme sırasında, sistem mühendisi 7, TIA Portal veya üçüncü taraf yapılandırmaları, cihaz adresini, veri uzunluklarını ve tanılama ayarlarını tanımlamak için.

Ortak Sorun Giderme Sorunları

  • [FONT:0)Missing veya yanlış otobüs sonlandırması[DÜT:1) - Otobüslerin her ikisi de sona ermesi, 5 V ve 390 {{'yi zemine etkinleştirmiş durumda olmalıdır.
  • [FONT=0)Baud oranı yanlış eşleştirmeler[[Dönetici: 1 ) - Bir segmentteki tüm cihazlar aynı baud oranına ayarlanmalıdır. Auto-bauding nadiren desteklenir; manuel yapılandırma gereklidir.
  • [FONT:0]Address çatışmaları – Aynı adresle iki cihaz bu çarpışmalara ve veri yolsuzluklarına neden olur.
  • [FONT:0)Cable uzunluk veya stil[Dönetici: 0[Dönetici:0)[Dönetici:0))))))))))[Dönemli kablo uzunluğu, birkaç metreden daha uzun süre boyunca, iletişimin bozulmasına yol açıyor.
  • [FONT:0]Ground loops[[Dönler: 1) – Improper zemining gürültüyü tanıtabilir. Profibus, yüksek çözünürlükte kablo kalkanının tek noktası önerir.

Profibus ve Göçün Geleceği Profinet

Profibus artık yeni yeşil alan projeleri için lider bir seçim olmasa da, olgun ve güvenilir bir teknoloji olmaya devam ediyor. Birçok kahverengi alan sitesi Profibus ağlarını yüksek stabilite ile işletmeye devam ediyor.For upgrades, system bütünleştiriciler genellikle mevcut alan cihazlarının ömrünü genişletiyor.Bu yaklaşım, modern tanılar, IT entegrasyonu ve daha yüksek hızlar sağlarken.

Profibus Uluslararası organizasyonu standartı korumak ve eğitim ve sertifika programları sunmak için devam ediyor. Profibus, özellikle Avrupa ve Asya gibi bölgelerde, protokol derinden genişletildiği bir şekilde, yüksek iletişim, döngüsel veri değişimi ve GSD dosyalarının temel kavramları, Profinet ve diğer endüstriyel Ethernet protokolleri öğrenmek için doğrudan transfer edilebilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Profibus, endüstriyel otomasyon alanını üç on yıldan fazla bir süredir şekillendirdi. Sağlam fiziksel katmanı, endüstri iletişiminde öncül gerçek zamanlı iletişim ve güçlü bir satıcı, yalnızca sayısız kritik uygulama için güvenilir bir seçim yaptı. yüksek hızlı üretim hatlarından tehlikeli süreç bitkilerine kadar, Profibus, öğrencilerin ve profesyonellerin çoğunun endüstriyel iletişimdeki yolculuğunun tarihsel gelişimine başladığı yerde güvenilir bir performans sunuyor, Profibuslar, onları sadece miras sistemi desteği için değil, aynı zamanda modern Ethernet tabanlı protokollerin arkasındaki ilkeleri anlamak için de teşvik ediyor.

Daha fazla okuma için, resmi )Profibus & Profinet International web sitesi) , [FONT:2}Wikipedia Girişi Profibus[DDDDDDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜSÜSÜSÜSÜSÜSÜye Olmayanlar Endüstri Online Destekler) ve teknik rehberler