Profibus

Process Field Bus

PROFIBUS eller Process Field Bus er en standart inden for field bus kommunikation i automationsteknologien, dvs. en industriel computer netværks protokol.

Der findes to varianter af PROFIBUS:

PROFIBUS DP (Decentralized Peripherals, decentralt tilbehør) anvendes til at drive sensorer og aktuatorer via en central controller. Datahastigheder på op til 12 Mbit/s på parsnoede kabler og/eller fiber optik er mulig.
PROFIBUS PA (Process Automation) bruges til at overvåge måleapparater via et proces kontrolsystem. Denne PROFIBUS variant er ideel til eksplosion-farlige områder (Ex-zone 0 og 1). Her løber nemlig en svag strøm gennem buslinjerne i en egensikker strømkreds, så gnister ikke opstår, selv ved fejl. Ulempen ved denne variant er den langsommere dataoverførsel på 31,25 kbit/s.
Standarter for PROFIBUS står beskrevet i IEC 61158/IEC 61784 (før EN 50170).

PROFIBUS Kabler

Til PROFIBUS anvendes skærmet twisted pair kabel. Der bruges typisk 9-pin sub-D connector (anbefalet i EN 50170). Her er en tabel over de 9 ben i et 9-polet sub-D stik:

Det er overraskende let at forbinde stik til Profibus kabler. Der er bare lige nogle få ting man skal huske:

Først afisoleres Profibus kablet, med et specielt afisoleringsværktøj, som kan købes de fleste steder. Dette stykke værktøj er alle pengene værd, da man får en præcis og skarp afisolering. Det kan også være svært at afisolere kablerne så skærmen er synlig med en almindelig bidetang.

Det næste man skal huske er at få lagt kablerne rigtigt ind i stikket så skærmen og lederne får forbindelse:

Bus kablet er specificeret i EN 50170 del 8-2.

For at undgå støj er det vigtigt at kablet er skærmet og skærmen er monteret efter producentens anvisninger. Ud over skærm er det også vigtigt at udligningsforbinde alle stationerne. Det skal gøres med et minimum 16mm² kabel. Grunden til at man skal udligningsforbinde er at sørge for at vores installation virker (iht IEC 60204:1). Da man ofte vil bruge forskellige strømforsyninger til forskellige stationer, kan der opstå spændingsforskel. Hvis skærmen så er forbundet til to stationer med spændingsforskel, vil der så ifølge Ohms lov løbe en strøm i skærmen.

Terminering

For at minimere at der opstår signalreflektioner er det vigtigt at man terminerer. Signal refleksion opstår, når et signal sendes ad et transmissions medie, såsom kobber-kabel eller en optisk fiber, noget af signalets energi kan blive reflekteret tilbage i stedet for at blive ført hele vejen langs kablet til den anden ende. Terminering kan ske ved at man indsætter en 220 Ω modstand i hver ende, dvs. i første og sidste enhed. Grunden til at man anvender lige netop 220 Ω er at de to 220 Ω modstande sidder parallelt og giver en samlet modstand på 110 Ω. De 110 Ω svarer til sløjfemodstanden i kablet.

Aktiv terminering
Ved aktiv terminering skal man ud over at indsætte sin 220 Ω modstand også indsætte 5V over termineringen (mellem VP(6) og DGND(5)) Det sikrer at der er et defineret nul signal hvis ingen stationer er aktive. Man kan enten terminere i stikket, i stationen (enheden) eller ved hjælp af en separat terminator.

Adressering

Hver station har sin helt unikke adresse, som løber fra 0 til 125. Adresserne kan stilles på følgende måder:

• Via. DIP-switch eller cifferhjul
• Via. Display
• Softwaremæssiggt vha. master class 2.
• 1 eller 3 (mikroomskifter)
• 1 eller 2 (mikroomskifter)

Adressestruktur (adresseringens uskrevne regler)

1. Lave adresser forbeholdes Master Class 1 & 2 (adr. 0,1,2) ofte default adresser.
2. Hold fingrene fra adresserne 124 & 125, da nogle slaver bruger disse som default adresser.
3. Adresse 126 er en serviceadresse
4. Nye adresser er først aktive efter OFF/ON (gælder ikke slaver adresseret via. Master Class 2)!

Transmissionshastighed (baudrate)

Baudraten stilles i Master Class 1 og kan være mellem 9,6kbit/s og 12Mbit/s. Hastigheden har blandt andet indflydelse på hvor langt kablet i hvert enkelt segment må være. Et segment er et antal stationer mellem to repeatere. Der kan være 32 stationer i et segment. Dvs. at der efter 32 stationer skal indsættes en repeater. Baudraten er fælles for alle slaver og netværkskomponenter (højeste hastighed efter laveste fællesnævner).

Baudraten kan stilles på følgende måder:

• DIP-switch på hardware
• Display
• Autoselect

Mere om Profibus

Du kan læse mere om profibus på www.profibus.com, hvor du også kan downloade en masse materiale om profibus.

Ingen kommentarer.