Первоисточник: http://dic.academic.ru/dic.nsf/enwiki/282836
PROFIBUS (Process Field Bus) ) является стандартом field bus коммуникации в автоматизации технологии и впервые был представлен в (1989) BMBF (немецкий отдел образования и исследования). Его не нужно путать со стандартом PROFINET для индустриального Ethernet.
Происхождение
История PROFIBUS берет свое начало в публично продвинутом плане относительно ассоциации, начатым в Германии в 1987, относительно которого 21 компания и институты разрабатывали основной проектный план, названный "field bus". Цель состояла в том, чтобы осуществить и распространить использование последовательных бит field bus, основанного на основных требованиях field интерфейсов устройства. С этой целью, соответствующие участники компании согласились поддержать общее техническое понятие для автоматизации производства и процесса. Во-первых, сложный протокол коммуникации Profibus FMS ((Field bus Message Specification), который был создан для требовательных задач коммуникации. Впоследствии в 1993, спецификация для более простого и значительно более быстрого протокола PROFIBUS DP (Decentralized Peripherals) была закончена. Оно заменило FMS.
Использование
Есть два режима PROFIBUS: Часто используемый – DP и меньше используемый – PA: * PROFIBUS DP (Decentralized Peripherals) используется для того, чтобы управлять датчиками и приводами головок через централизованного диспетчера в технологии производства. Большинство стандартных диагностических опций сосредотачиваются здесь. Другие области использования включают связь "распределенного управления", то есть организацию сети многократных диспетчеров друг другу (подобный PROFIBUS FMS). Нормы данных до 12 Mbit/s на кабелях витой пары и/или возможны на волоконной оптике. * PROFIBUS PA (Process Automation)) используется для того, чтобы контролировать оборудование через систему управления производственным процессом в технологии. Этот вариант PROFIBUS идеален для опасных областей (Эксзона 0 и 1). Здесь, слабый поток течет через bus-линии в безопасном кругообороте так, что предотвращает образование искры , даже если произойдет сбой. Неудобство этого варианта - более медленная норма передачи данных 31.25 кбит/сек. PROFIBUS – единственный field bus, который может использоваться в равной мере автоматизации и процесса производства. Он стал глобальным лидером рынка. Во всем мире используется более чем 20 миллионов устройств PROFIBUS (за 2007).
Технология
PROFIBUS Protocol (OSI reference model)Fixed length data:
SD3 = 0xA2
SD: Start Delimiter
LE: Length of protocol data unit, (incl. DA,SA,FC,DSAP,SSAP)
LEr: Repetition of protocol data unit, (Hamming distance = 4)
FC: Function Code
DA: Destination Address
SA: Source Address
DS
SS
PDU: Protocol Data Unit (protocol data)
FCS: Frame Checking Sequence
ED: End Delimiter (= 0x16 !)
FCS делает расчет простым сложением байтов в пределах указанной длины. Переполнение здесь проигнорировано . Каждый байт сохраняется и передается асинхронно с битом остановки и начало. Не должно быть паузы между остановленным битом и следующим битом начала, когда передаются байты телеграммы. Владелец сигнализирует начало новой телеграммы с паузой SYN по крайней мере 33 бита (логический "1" = bus idle).
Слой передачи бита
Определены три различных метода для слоя передачи бита: * С электрической передачей в соответствии с EIA-485 кабели витой пары с импедансами волны 150 омов используются в BUS топологии. Может использоваться скорость передачи битов от 9.6 кбит/сек до 12 Mbit/s . Кабельная длина между двумя ретрансляторами ограничена 100 - 1200 м., в зависимости от используемой скорости передачи битов. Этот метод передачи прежде всего используется с PROFIBUS DP . * С оптической передачей через волоконную оптику используются звезда - BUS - и кольцевая топология. Расстояние между ретрансляторами может составить до 15 км. Кольцевая топология может также быть выполнена избыточно. * С MBP (Manchester Bus Powered) технология передачи, данные и field bus питаются через тот же самый кабель. Питание может быть уменьшено таким способом, которые используют в опасной для взрыва окружающей среде. BUS- топология может составлять до 1900 м. длиной и может разветвляться, чтобы выставить устройства (максимальные ветви на 60 м.). Скорость передачи битов здесь составляют фиксированные 31.25 кбит/сек. Эта технология была установлена особенно для использования в автоматизации процесса для PROFIBUS PA. Для передачи данных мобильным устройствам или оптической или радио-передачи данных используют спутниковые системы в открытом космосе, продукты от различных изготовителеймогут быть использованы, однако они не соответствуют никакому стандарту.
Стандартизация
PROFIBUS был определен в 1991/1993 в DIN 19245, был тогда включен в В EN 50170 в 1996 и, с 1999, установлен в IEC 61158/IEC 61784.
Организация
PROFIBUS Nutzerorganisation e. V. (Пользовательская Организация PROFIBUS) (PNO) была создана в 1989. Эта группа состоит из изготовителей и пользователей из Германии. В 1992, была основана первая региональная организация PROFIBUS (PROFIBUS Schweiz в Швейцарии). В следующих годах, дополнительные RPAs (Regional PROFIBUS & PROFINET Associations) были добавлены. Сегодня, PROFIBUS представлен 25 RPAs вокруг мира. В 1995, весь RPAs объединялся в международную ассоциацию зонтика PROFIBUS & PROFINET International (ПИ)..
Ссылки
* [http://www.profibus.com/pall/meta/downloads/article/00454/] PROFIBUS system description
Внешние ссылки
* [http://www.profibus.com PROFIBUS & PROFINET International]
* [http://www.agilicom.fr/index2.html AGILiCOM -
Profibus France]
* [http://www.rpingenieria.cl RP INGENIERIA - Profibus Chile]