Что такое PROFIBUS?

PROFIBUS является наиболее успешной открытой шиной, используемой в технологии автоматизации, которую можно использовать в большом количестве областей применения. Стандартизация в соответствии с  IEC 61158 / EN 50170 обеспечивает защиту будущих вложений.

PROFIBUS определяет могут ли взаимодействовать технические и функциональные характеристики системы последовательных шин, распределяющую программируемые контроллеры шин нижнего уровня (уровня датчиков/преобразователей) с компонентами среднего уровня производительности (уровня ячеек).
Потребность пользователей в открытой, независимой от производителя системе связи привела к спецификации и стандартизации протокола PROFIBUS.

Установки с использованием продуктов от нескольких поставщиков

Благодаря тестированию соответствия и поддержки взаимодействия, выполненному в испытательных лабораториях, утвержденных организацией пользователей PROFIBUS (PNO) и сертификации устройств, выполненной PNO, пользователи могут быть уверены, что качество и функциональность останутся неизменными при установке с использованием продуктов от нескольких поставщиков.

Варианты PROFIBUS

PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification) – универсальное решение для задач связи на уровне поля и ячеек промышленной иерархии связи.
PROFIBUS PA (автоматизация процесса) - вариант для приложений в автоматизации процессов. PROFIBUS PA использует внутреннюю безопасную технологию передачи, указанную в IEC 61158-2,
PROFIBUS DP (распределенные периферийные устройства). Этот вариант, оптимизированный для увеличения скорости, специально изменен для связи систем автоматизации с распределенными системами входа-выхода и приводами. PROFIBUS DP отличается следующими выдающимися характеристиками:
Очень короткое время откликов
Превосходная защита от помех
PROFIBUS заменяет дорогостоящую параллельную передачу сигналов на 24 В и передачу измеренных значений на  0/4 мА на технологию 20 мА.

PROFIBUS и SINAMICS

SINAMICS использует протокол PROFIBUS PROFIBUS DP

Дизайн

Участок шины

PROFIBUS DP различает два различных класса основного модуля и один класс дополнительного модуля:

Класс 1 DP основного модуля

Класс 1 DP основного модуля является центральным компонентом в PROFIBUS DP.

Центральная главная станция передает данные с распределенных станций (DP дополнительные модули), используя фиксированный повторяющийся цикл сообщений.

Класс 2 DP основного модуля

Устройства этого типа используются (устройства программирования, настройки или управления) при запуске для настройки систем DP, для диагностики или управления завода при нормальной эксплуатации. Класс 2 DP основного модуля можно использовать, например, для чтения входных или выходных данных, а также данных настройки или диагностики дополнительных модулей.

Дополнительный модуль DP

Дополнительный модуль DP - это устройство ввода-вывода, получающее выходные данные или контрольные точки от главного модуля DP и отправляющее в ответ входные данные, измеренные или фактические значения на главный модуль DP. Дополнительный модуль DP никогда не отправляет данные независимо, всегда должен быть запрос от главного модуля DP.
Объем входящих и исходящих данных зависит от устройства и может составлять до 244 байтов для каждого дополнительного модуля DP и направления передачи.

Функции

Функции PROFIBUS DP

Объем функций может различаться между основными и дополнительными модулями DP. Объем функций различается для DP-V0, DP-V1 и DP-V2, DP-V0
Функции основного модуля DP (DP-V0) включают функции "Настройка", "назначение параметров", "Чтение данных диагностики", а также "Циклическое чтение  входных данных/фактических значений" и "Запись выходных данных/контрольных точек".

DP-V1

Дополнительные функции DP (DP-V1) позволяют выполнять неравномерные чтение и запись, а также обрабатывать данные циклических сеансов связи. Для этого типа дополнительного модуля необходимы расширенные данные параметризации при запуске и нормальном режиме работы. Эти ациклично передаваемые данные параметризации редко изменяются по сравнению с циклическими контрольными точками, фактическими данными и измеренными значениями, и передаются с более низким приоритетом параллельно с циклической высокоскоростной передачей полезных данных. Подробные данные диагностики должны быть переданы таким же образом.

DP-V2

Расширенные главные функции DP (DP-V2) в основном состоят из функций для астатического режима работы и прямой передачи данных между дополнительными модулями DP.
Астатический режим реализуется с помощью сигнала  постоянным циклом шины для системы шины. Этот астатический постоянный цикл отправляется основным модулем DP на все участки шины в форме глобального контрольного сообщения. После этого главный и дополнительный модули могут синхронизировать приложения с этим сигналом. Значение колебаний сигнала между циклов составляет менее 1 μs.
Так называемая модель "издатель/подписчик" используется для реализации прямой связи "дополнительный модуль-к-дополнительному модулю". Дополнительные модули, объявленные как издатели, предоставляют доступ для чтения к входным данным/фактическим значениям и измеренным значениям другим дополнительным модулям, подписчикам. Этот процесс реализуется при трансляции сообщения отклика главному модулю. Связь модуль-к-дополнительному модулю является циклическим процессом.

Системы SINAMICS и PROFIBUS DP

Приводы SINAMICS S могут функционировать только как дополнительные модули DP и поддерживают все функции связи, т.е. DP V0, DP V1 и DP V2