Profibus
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.04 MB, 33 trang )
Hệ thống
thông tin công nghiệp
4/8/2006
6.1 Profibus
2
6.1 Profibus
© 2006 - HMS
6.1 Profibus
1. Giới thiệu chung
2. Kiến trúc giao thức
3. Kỹ thuật truyền dẫn
4. Truy nhập bus
5. Dịch vụ truyền dữ liệu
6. Cấu trúc bức ₫iện
7. PROFIBUS-DP
8. PROFIBUS-PA
3
6.1 Profibus
© 2006 - HMS
1. Giới thiệu chung
PROFIBUS (Process Field Bus) ₫ược phát triển tại
Đức từ năm 1987
DIN 19245, EN 50 170, IEC 61158, IEC 61784
PROFIBUS không chỉ dừng lại là một hệ thống
truyền thông, mà còn ₫ược coi là một công nghệ tự
₫ộng hóa.
Một hệ thống bus trường hàng ₫ầu hiện nay,
cũng ₫ược sử dụng rất rộng rãi tại Việt Nam
Hỗ trợ bởi PROFIBUS Nutzerorganisation (PNO), từ
năm 1995 nằm trong PROFIBUS International (PI)
với hơn 1.100 thành viên trên toàn thế giới.
4
6.1 Profibus
© 2006 - HMS
Ba loại giao thức
PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification)
— Bus hệ thống hoặc bus ₫iều khiển ,
—Dịch vụ cao cấp, chủ yếu ₫ược sử dụng trong CN chế tạo
PROFIBUS-DP (Decentral Peripheral)
— Bus trường cấp cao, chủ yếu ghép nối giữa thiết bị ₫iều
khiển với vào ra phân tán và một số thiết bị thông minh
—Truyền dữ liệu thô, hiệu suất cao
— Ứng dụng ₫a năng, trong nhiều lĩnh vực
PROFIBUS-PA
—Mở rộng PROFIBUS-DP xuống cấp trường cho lĩnh vực
công nghiệp chế biến(kỹ thuật truyền dẫn khác)
—Ghép nối trực tiếp với thiết bị trường
5
6.1 Profibus
© 2006 - HMS
Lựa chọn giao thức
6
6.1 Profibus
© 2006 - HMS
2. Kiến trúc giao thức
PROFIBUS-FMS PROFIBUS-DP PROFIBUS-PA
DP-Profiles PA-Profiles
C¸c chøc n¨ng DP më réng
Giao diÖn
sö dông
FMS-Profiles
C¸c chøc n¨ng DP c¬ së
Líp 7
Fieldbus Message
Specification (FMS)
Líp 3-6
Kh«ng thÓ hiÖn
Líp 2
Fieldbus Data Link (FDL)
Líp 1
RS-485/RS-485IS/C¸p quang MBP (IEC 1158-2)
7
6.1 Profibus
© 2006 - HMS
Các lớp dịch vụ và giao thức
Lớp ứng dụng của FMS bao gồm hai lớp con
—FMS (Fieldbus Message Specification)àmột tập con của
chuẩn MMS, ₫ảm nhiệm việc xử lý giao thức và cung cấp
các dịch vụ truyền thông,
— LLI (Lower Layer Interface)có vai trò trung gian cho FMS
kết nối với lớp 2.
Lớp liên kết dữ liệu FDL (Fieldbus Data Link):
—kiểm soát truy nhập bus
— cung cấp các dịch vụ truyền dữ liệu
Lớp vật lý của PROFIBUS qui ₫ịnh về
—kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu,
— môi trường truyền dẫn,
—cấu trúc mạng và các giao diện cơ học.
8
6.1 Profibus
© 2006 - HMS
Tương thích?
FMS và DP có thể chạy trên cùng một ₫ường
truyền (cùng cơ sở hạ tầng)
Giữa hai mạng FMS và DP không bao giờ cần
ghép nối
DP và PA cùng dịch vụ sử dụng (trên lớp 7), khác
nhau chủ yếu ở lớp vật lý
Giữa DP và PA cần ghép nối
— DP/PA-Coupler (Bridge)
— DP/PA-Link (Gateway)
PA ₫ược coi là một ₫oạn mạng của DP
9
6.1 Profibus
© 2006 - HMS
3. Kỹ thuật truyền dẫn (lớp 1)
Truyền dẫn với RS-485:
Tốc ₫ộ truyền thông từ 9,6 kbit/s ₫ến 12 MBit/s
Cấu trúc ₫ường thẳng kiểu ₫ường trục/₫ường
nhánh (trunk-line/drop-line) hoặc daisy-chain,
Tốc ₫ộ truyền từ 1,5 Mbit/s trở lên yêu cầu cấu
trúc daisy-chain.
Cáp truyền ₫ược sử dụng là ₫ôi dây xoắn có bảo
vệ (STP). Hiệp hội PI khuyến cáo dùng cáp loại A.
Trở kết thúc có dạng tin cậy (fail-safe biasing ) với
các ₫iện trở lần lượt là 390Ω-220Ω-390Ω.
10
6.1 Profibus
© 2006 - HMS
Chiều dài tối ₫a của một ₫oạn mạng từ 100 ₫ến
1200m, phụ thuộc vào tốc ₫ộ truyền ₫ược lựa
chọn. Quan hệ giữa tốc ₫ộ truyền và chiều dài tối
₫a của một ₫oạn mạng ₫ược tóm tắt trong bảng
4.1.
Số lượng tối ₫a các trạm trong mỗi ₫oạn mạng là
32.
Có thể dùng tối ₫a 9 bộ lặp tức 10 ₫oạn mạng.
Tổng số trạm tối ₫a trong một mạng là 126.
Chế ₫ộ truyền tải không ₫ồng bộ và hai chiều
không ₫ồng thời.
Phương pháp mã hóa bit NRZ.
11
6.1 Profibus
© 2006 - HMS
Khoảng cách truyền
và tốc ₫ộ truyền
10020040010001200Chiều dài
(mét)
3000/6000/
12000
1500500187.59,6/19,2
45,45/93,75
Tốc độ
(kbit/s)
12
6.1 Profibus
© 2006 - HMS
Truyền dẫn với RS-485IS (IS : Intrinsically Safe)
— ₫ược phát triển ₫ể có thể phù hợp với môi trường ₫òi hỏi
an toàn cháy nổ.
—theo chỉ dẫn và các qui ₫ịnh ngặt nghèo về mức ₫iện áp
và mức dòng tiêu thụ của các thiết bị.
—tối ₫a 32 trạm trong một ₫oạn mạng RS-485IS.
Truyền dẫn với cáp quang
— thích hợp ₫ặc biệt trong các lĩnh vực có môi trường làm
việc nhiễu mạnh hoặc ₫òi hỏi phạm vi phủ mạng lớn.
—Sợi thủy tinh ₫a chế ₫ộ với khoảng cách truyền tối ₫a 2-
3km và sợi thủy tinh ₫ơn chế ₫ộ với khoảng cách truyền
có thể trên 15km.
—Sợi chất dẻo với chiều dài tối ₫a 80m và sợi HCS với
chiều dài tối ₫a 500m.
13
6.1 Profibus
© 2006 - HMS
Cấu hình FMS tiêu biểu
