Свойства сети Profibus. PROFIBUS (Process Field Bus) открытая промышленная сеть, прототип которой был разработан компанией Siemens AG для своих промышленных. - презентация

1 Свойства сети Profibus

2 PROFIBUS (Process Field Bus) открытая промышленная сеть, прототип которой был разработан компанией Siemens AG для своих промышленных контроллеров SIMATIC, на основе этого прототипа Организация пользователей PROFIBUS разработала международные стандарты, принятые затем некоторыми национальными комитетами по стандартизации. Очень широко распространена в Европе, особенно в машиностроении и управлении промышленным оборудованием. PROFIBUS (Process Field Bus) открытая промышленная сеть, прототип которой был разработан компанией Siemens AG для своих промышленных контроллеров SIMATIC, на основе этого прототипа Организация пользователей PROFIBUS разработала международные стандарты, принятые затем некоторыми национальными комитетами по стандартизации. Очень широко распространена в Европе, особенно в машиностроении и управлении промышленным оборудованием.

3 Свойства сети Profibus Сеть PROFIBUS основывается на нескольких стандартах и протоколах. Сеть отвечает требованиям международных стандартов IEC и EN Поддержкой, стандартизацией и развитием сетей стандарта PROFIBUS занимается PROFIBUS NETWORK ORGANISATION (PNO). PROFIBUS объединяет технологические и функциональные особенности последовательной связи полевого уровня. Она позволяет объединять разрозненные устройства автоматизации в единую систему на уровне датчиков и приводов. Сеть PROFIBUS основывается на нескольких стандартах и протоколах. Сеть отвечает требованиям международных стандартов IEC и EN Поддержкой, стандартизацией и развитием сетей стандарта PROFIBUS занимается PROFIBUS NETWORK ORGANISATION (PNO). PROFIBUS объединяет технологические и функциональные особенности последовательной связи полевого уровня. Она позволяет объединять разрозненные устройства автоматизации в единую систему на уровне датчиков и приводов.

4 Свойства сети Profibus PROFIBUS использует обмен данными между ведущим и ведомыми устройствами (протоколы DP и PA) или между несколькими ведущими устройствами (протоколы FDL и FMS). Требования пользователей к получению открытой, независимой от производителя системе связи, базируется на использовании стандартных протоколов PROFIBUS. PROFIBUS использует обмен данными между ведущим и ведомыми устройствами (протоколы DP и PA) или между несколькими ведущими устройствами (протоколы FDL и FMS). Требования пользователей к получению открытой, независимой от производителя системе связи, базируется на использовании стандартных протоколов PROFIBUS. Сеть PROFIBUS построена в соответствии с многоуровневой сетевой моделью ISO PROFIBUS определяет следующие уровни: Сеть PROFIBUS построена в соответствии с многоуровневой сетевой моделью ISO PROFIBUS определяет следующие уровни:

5 Свойства сети Profibus - 1 физический уровень отвечает за характеристики физической передачи; - 1 физический уровень отвечает за характеристики физической передачи; - 2 канальный уровень определяет протокол доступа к шине; - 2 канальный уровень определяет протокол доступа к шине; - 7 уровень приложений отвечает за прикладные функции. - 7 уровень приложений отвечает за прикладные функции.

6 Основные характеристики Интерфейсы реализованы в виде специализированных микросхем (ASIC), которые выпускаются множеством поставщиков. Основывается на спецификации интерфейса RS485 и европейской электрической спецификации EN Разновидности: Profibus DP (главный/подчиненный), Profibus FMS (несколько главных устройств/одноранговые устройства), Profibus PA (внутренне безопасная шина). Максимальное число узлов: 127. Интерфейсы реализованы в виде специализированных микросхем (ASIC), которые выпускаются множеством поставщиков. Основывается на спецификации интерфейса RS485 и европейской электрической спецификации EN Разновидности: Profibus DP (главный/подчиненный), Profibus FMS (несколько главных устройств/одноранговые устройства), Profibus PA (внутренне безопасная шина). Максимальное число узлов: 127.

7 Основные характеристики Длина соединения: от 100 м до 24 км (с ретрансляторами и оптоволоконными кабелями). Скорость передачи: от 9600 бит/с до 12 Мбит/с. Размер сообщения: до 244 байт на сообщение для одного узла. Методы обмена сообщениями: опрос (DP/PA) и одноранговый (FMS). Длина соединения: от 100 м до 24 км (с ретрансляторами и оптоволоконными кабелями). Скорость передачи: от 9600 бит/с до 12 Мбит/с. Размер сообщения: до 244 байт на сообщение для одного узла. Методы обмена сообщениями: опрос (DP/PA) и одноранговый (FMS). Открытость и независимость от производителя гарантирует стандарт EN 50170, всё остальное реализовано в соответствии со стандартом DIN Открытость и независимость от производителя гарантирует стандарт EN 50170, всё остальное реализовано в соответствии со стандартом DIN

8 Основные характеристики Остальное, это: техника передачи данных, методы доступа, протоколы передачи, сервисные интерфейсы для уровня приложений, спецификация протоколов, кодирование, коммуникационная модель и т. д.. С помощью PROFIBUS, устройства разных производителей могут работать друг с другом без каких-либо специальных интерфейсов. Семейство PROFIBUS состоит из трех совместимых друг с другом версий: PROFIBUS PA, PROFIBUS DP и PROFIBUS FMS. Остальное, это: техника передачи данных, методы доступа, протоколы передачи, сервисные интерфейсы для уровня приложений, спецификация протоколов, кодирование, коммуникационная модель и т. д.. С помощью PROFIBUS, устройства разных производителей могут работать друг с другом без каких-либо специальных интерфейсов. Семейство PROFIBUS состоит из трех совместимых друг с другом версий: PROFIBUS PA, PROFIBUS DP и PROFIBUS FMS.

9 Физический уровень PROFIBUS 1. Физический уровень PROFIBUS 1. Физический уровень PROFIBUS Физически PROFIBUS может представлять из себя: Физически PROFIBUS может представлять из себя: - электрическую сеть с шинной топологией, использующую экранированную витую пару, соответствующую стандарту RS-485; - электрическую сеть с шинной топологией, использующую экранированную витую пару, соответствующую стандарту RS-485; - оптическую сеть на основе волоконно- оптического кабеля; - оптическую сеть на основе волоконно- оптического кабеля; - инфракрасную сеть. - инфракрасную сеть. Скорость передачи может варьироваться от 9,6 Кбит/сек до 12 Мбит/сек RS-485 Скорость передачи может варьироваться от 9,6 Кбит/сек до 12 Мбит/сек RS-485

10 Физический уровень PROFIBUS Интерфейс RS-485 (другое название - EIA/TIA-485) - один из наиболее распространенных стандартов физического уровня связи. Физический уровень - это канал связи и способ передачи сигнала (1 уровень модели взаимосвязи открытых систем OSI).Сеть, построенная на интерфейсе RS- 485, представляет собой приемопередатчики, соединенные при помощи витой пары. Интерфейс RS-485 (другое название - EIA/TIA-485) - один из наиболее распространенных стандартов физического уровня связи. Физический уровень - это канал связи и способ передачи сигнала (1 уровень модели взаимосвязи открытых систем OSI).Сеть, построенная на интерфейсе RS- 485, представляет собой приемопередатчики, соединенные при помощи витой пары.

11 Физический уровень PROFIBUS Стандартные параметры интерфейса RS-485 Стандартные параметры интерфейса RS-485 Число передатчиков/приемников32/32 Число передатчиков/приемников32/32 Максимальная длина кабеля1200 м Максимальная длина кабеля1200 м Максимальная скорость связи10 Мбит/с Максимальная скорость связи10 Мбит/с Диапазон напряжений "1" передатчика В Диапазон напряжений "1" передатчика В Диапазон напряжений "0" передатчика В Диапазон напряжений "0" передатчика В Диапазон синфазного напряжения передатчика В Диапазон синфазного напряжения передатчика В

12 Физический уровень PROFIBUS Допустимый диапазон напряжений приемника В Допустимый диапазон напряжений приемника В Пороговый диапазон чувствительности приемника±200 мВ Пороговый диапазон чувствительности приемника±200 мВ Максимальный ток короткого замыкания 250 мА Максимальный ток короткого замыкания 250 мА Допустимое сопротивление нагрузки передатчика54 Ом Допустимое сопротивление нагрузки передатчика54 Ом Входное сопротивление приемника12 кОм Входное сопротивление приемника12 кОм

13 Физический уровень PROFIBUS Преимущества: Преимущества: Гибкая шинная или древовидная топология с повторителями, шинными терминалами и шинными штекерами для подключения узлов PROFIBUS Гибкая шинная или древовидная топология с повторителями, шинными терминалами и шинными штекерами для подключения узлов PROFIBUS Исключительно пассивная передача сигналов, которая обеспечивает отключение узлов без оказания влияния на сеть (за исключением узлов, питающих нагрузочные сопротивления) Исключительно пассивная передача сигналов, которая обеспечивает отключение узлов без оказания влияния на сеть (за исключением узлов, питающих нагрузочные сопротивления)

14 Физический уровень PROFIBUS Простота прокладки и подключения шинного кабеля, не требующая специального опыта. Простота прокладки и подключения шинного кабеля, не требующая специального опыта. Ограничения: Ограничения: Охватываемое расстояние снижается при увеличении скорости передачи Охватываемое расстояние снижается при увеличении скорости передачи При наружной установке требуются дополнительные меры по молниезащите. При наружной установке требуются дополнительные меры по молниезащите.

15 Физический уровень PROFIBUS Волоконно-оптический канал Волоконно-оптический канал Топология сети:Шинная топология, топология типа «звезда» или «кольцо» Топология сети:Шинная топология, топология типа «звезда» или «кольцо» Среда передачи:Волоконно-оптические кабели с волокнами из стекла, с пластиковым покрытием или с пластиковыми волокнами Среда передачи:Волоконно-оптические кабели с волокнами из стекла, с пластиковым покрытием или с пластиковыми волокнами Возможные длины сегментов:До 15 км Возможные длины сегментов:До 15 км Количество узлов:Не более 127 в сети Количество узлов:Не более 127 в сети Скорость передачи: 9,6 кбит/с 19,2 кбит/с 45,45 кбит/с 93,75 кбит/с 187,5 кбит/с 500 кбит/с 1,5 Мбит/с 3 Мбит/с 6 Мбит/с 12 Мбит/с Скорость передачи: 9,6 кбит/с 19,2 кбит/с 45,45 кбит/с 93,75 кбит/с 187,5 кбит/с 500 кбит/с 1,5 Мбит/с 3 Мбит/с 6 Мбит/с 12 Мбит/с

16 Физический уровень PROFIBUS Схема приемо-передающей аппаратуры ВОЛС выглядит следующим образом: Схема приемо-передающей аппаратуры ВОЛС выглядит следующим образом: Преимущества: Преимущества: Независимо от скорости передачи, достигаются большие расстояния между двумя терминалами передачи данных (ТПД) (расстояния между двумя модулями достигают до 15 км) Независимо от скорости передачи, достигаются большие расстояния между двумя терминалами передачи данных (ТПД) (расстояния между двумя модулями достигают до 15 км) Узлы и среда передачи данных электрически развязаны между собой Узлы и среда передачи данных электрически развязаны между собой

17 Физический уровень PROFIBUS При соединении компонентов, имеющих разные потенциалы относительно земли, отсутствуют токи экрана При соединении компонентов, имеющих разные потенциалы относительно земли, отсутствуют токи экрана Отсутствие электромагнитных помех Отсутствие электромагнитных помех Не требуются дополнительные средства молниезащиты Не требуются дополнительные средства молниезащиты Простота прокладки волоконно-оптических кабелей Простота прокладки волоконно-оптических кабелей Высокая надёжность ЛВС благодаря использованию кольцевой топологии Высокая надёжность ЛВС благодаря использованию кольцевой топологии

18 Физический уровень PROFIBUS Чрезвычайно простая техника подключения при использовании пластиковых волоконно- оптических кабелей на коротких дистанциях. Чрезвычайно простая техника подключения при использовании пластиковых волоконно- оптических кабелей на коротких дистанциях. Ограничения: Ограничения: Общее время передачи пакета увеличено по сравнению с сетями на витой паре Общее время передачи пакета увеличено по сравнению с сетями на витой паре Для монтажа стеклянных волоконно- оптических кабелей к штекерам требуется специальный опыт и инструменты Для монтажа стеклянных волоконно- оптических кабелей к штекерам требуется специальный опыт и инструменты Отсутствие питания в точках сочленения приводит к прерыванию передачи сигнала Отсутствие питания в точках сочленения приводит к прерыванию передачи сигнала

19 Физический уровень PROFIBUS Инфракрасная сеть Инфракрасная сеть Топология сети:Точка-точка, Точка- многоточка Топология сети:Точка-точка, Точка- многоточка Среда передачи:Открытое пространство с прямой видимостью Среда передачи:Открытое пространство с прямой видимостью Возможные длины сегментов:До 15 м Возможные длины сегментов:До 15 м Количество узлов:Не более 127 в сети Количество узлов:Не более 127 в сети Скорость передачи 9,6 кбит/с 19,2 кбит/с 45,45 кбит/с 93,75 кбит/с 187,5 кбит/с 500 кбит/с 1,5 Мбит/с Скорость передачи 9,6 кбит/с 19,2 кбит/с 45,45 кбит/с 93,75 кбит/с 187,5 кбит/с 500 кбит/с 1,5 Мбит/с

20 Физический уровень PROFIBUS Высокая мобильность подключенных компонентов производственного участка (например, тележек) Высокая мобильность подключенных компонентов производственного участка (например, тележек) Отсутствие износа при подключении и отключении в сетях с фиксированными компонентами Отсутствие износа при подключении и отключении в сетях с фиксированными компонентами Объединение узлов без монтажа кабеля (временное подключение, подключение к труднодоступным участкам) Объединение узлов без монтажа кабеля (временное подключение, подключение к труднодоступным участкам) Не зависит от протокола Не зависит от протокола Электрическая развязка между узлами и проводной сетью Электрическая развязка между узлами и проводной сетью

21 Физический уровень PROFIBUS Ограничения: Ограничения: Скорость передачи

22 Канальный уровень 1 Протокол доступа к шине 1 Протокол доступа к шине Для всех версий PROFIBUS существует единый протокол доступа к шине. Протокол реализуется на 2 уровне модели OSI (который называется FDL). Протокол реализует процедуру доступа с помощью маркера (token). Сеть PROFIBUS состоит из ведущих (master) и ведомых (slave) станций. Ведущая станция может контролировать шину, то есть может передавать сообщения (без удалённых запросов), когда она имеет право на это (то есть когда у неё есть маркер). Для всех версий PROFIBUS существует единый протокол доступа к шине. Протокол реализуется на 2 уровне модели OSI (который называется FDL). Протокол реализует процедуру доступа с помощью маркера (token). Сеть PROFIBUS состоит из ведущих (master) и ведомых (slave) станций. Ведущая станция может контролировать шину, то есть может передавать сообщения (без удалённых запросов), когда она имеет право на это (то есть когда у неё есть маркер).

23 Канальный уровень Ведомая станция может лишь распознавать полученные сообщения или передавать данные после соответствующего запроса. Маркер циркулирует в логическом кольце, состоящем из ведущих устройств. Если сеть состоит только из одного ведущего, то маркер не передаётся (в таком случае в чистом виде реализуется система master- slave). Сеть в минимальной конфигурации может состоять либо из двух ведущих, либо из одного ведущего и одного ведомого устройства. Ведомая станция может лишь распознавать полученные сообщения или передавать данные после соответствующего запроса. Маркер циркулирует в логическом кольце, состоящем из ведущих устройств. Если сеть состоит только из одного ведущего, то маркер не передаётся (в таком случае в чистом виде реализуется система master- slave). Сеть в минимальной конфигурации может состоять либо из двух ведущих, либо из одного ведущего и одного ведомого устройства.

24 Канальный уровень Еще одна важная задача канального уровня - сохранение целостности информации. Кадры Уровня 2 протокола PROFIBUS обеспечивают целостность информации с высокой надежностью. Все кадры имеют хэммингово расстояние, равное 4. Для этого, в соответствии с международным стандартом IЕС , используются специальные начальные и конечные разделители, жесткая синхронизация и бит контроля четности для каждого октета. Еще одна важная задача канального уровня - сохранение целостности информации. Кадры Уровня 2 протокола PROFIBUS обеспечивают целостность информации с высокой надежностью. Все кадры имеют хэммингово расстояние, равное 4. Для этого, в соответствии с международным стандартом IЕС , используются специальные начальные и конечные разделители, жесткая синхронизация и бит контроля четности для каждого октета.

25 Канальный уровень Канальный уровень PROFIBUS работает в режиме без процедуры установления связи. Он предлагает как передачу точка-точка, так и многопунктовую связь (широковещательную и групповую). Широковещательная связь означает, что активная станция посылает всем другим станциям (ведущим и ведомым) неподтверждаемое сообщение. Групповая связь означает, что активная станция посылает неподтверждаемое сообщение группе ведущих или ведомых устройств. Канальный уровень PROFIBUS работает в режиме без процедуры установления связи. Он предлагает как передачу точка-точка, так и многопунктовую связь (широковещательную и групповую). Широковещательная связь означает, что активная станция посылает всем другим станциям (ведущим и ведомым) неподтверждаемое сообщение. Групповая связь означает, что активная станция посылает неподтверждаемое сообщение группе ведущих или ведомых устройств.

26 Канальный уровень Сервисные функции канального уровня PROFIBUS: Сервисные функции канального уровня PROFIBUS: SDA. Назначение: Послать Данные с Подтверждением (Send Data with Acknowledge). Используется протоколом FMS. SDA. Назначение: Послать Данные с Подтверждением (Send Data with Acknowledge). Используется протоколом FMS. SRD. Назначение: Послать и Запросить Данные с Ответом (Send and Request Data with Reply). Используется в FMS и DP. SRD. Назначение: Послать и Запросить Данные с Ответом (Send and Request Data with Reply). Используется в FMS и DP. SDN. Назначение: Послать Данные без Подтверждения (Send Data With No Acknowledge). Используется в FMS и DP. SDN. Назначение: Послать Данные без Подтверждения (Send Data With No Acknowledge). Используется в FMS и DP.

27 Канальный уровень CSRD. Назначение: Периодически Посылать и Запрашивать Данные с Ответом (Cyclic Send and Request Data with Reply). Используется протоколом FMS. CSRD. Назначение: Периодически Посылать и Запрашивать Данные с Ответом (Cyclic Send and Request Data with Reply). Используется протоколом FMS.

28 Прикладной уровень Прикладной пользовательский сервис обеспечивается уровнем 7 эталонной модели ISO/OSI. Благодаря этому сервису возможен эффективный и расширяемый обмен данными между прикладными процессами. Прикладной уровень протокола PROFIBUS-FMS определяется в стандарте DIN 19245, Часть 2 и состоит из Спецификации Сообщений Fieldbus - FMS (Fieldbus Message Specification) и Интерфейса Нижнего Уровня - LLI (Lower Layer Interface). Прикладной пользовательский сервис обеспечивается уровнем 7 эталонной модели ISO/OSI. Благодаря этому сервису возможен эффективный и расширяемый обмен данными между прикладными процессами. Прикладной уровень протокола PROFIBUS-FMS определяется в стандарте DIN 19245, Часть 2 и состоит из Спецификации Сообщений Fieldbus - FMS (Fieldbus Message Specification) и Интерфейса Нижнего Уровня - LLI (Lower Layer Interface).

29 Прикладной уровень В спецификации FMS описываются объекты взаимодействия, прикладной сервис и результирующие модели с точки зрения взаимодействующего партнера. Интерфейс LLI служит для адаптации прикладных функций к разным характеристикам Уровня 2. В спецификации FMS описываются объекты взаимодействия, прикладной сервис и результирующие модели с точки зрения взаимодействующего партнера. Интерфейс LLI служит для адаптации прикладных функций к разным характеристикам Уровня 2.

30 Протоколы сети PROFIBUS 1 ProfibusDP 1 ProfibusDP Profibus DP (Decentralized Peripherals) - профиль протоколов промышленной сети Profibus. Profibus DP (Decentralized Peripherals) - профиль протоколов промышленной сети Profibus. Использует уровни модели OSI: Использует уровни модели OSI: - 1 физический уровень отвечает за характеристики физической передачи - 1 физический уровень отвечает за характеристики физической передачи - 2 Канальный уровень определяет протокол доступа к шине - 2 Канальный уровень определяет протокол доступа к шине - 7 Прикладной уровень отвечает за прикладные функции - 7 Прикладной уровень отвечает за прикладные функции

31 Протоколы сети PROFIBUS Сеть была спроектирована для высокоскоростной передачи данных между устройствами. В сети центральные контроллеры (программируемые логические контроллеры и PC) связаны с их распределёнными полевыми устройствами через высокоскоростную последовательную связь. Большинство передач данных осуществляется циклическим способом. Сеть была спроектирована для высокоскоростной передачи данных между устройствами. В сети центральные контроллеры (программируемые логические контроллеры и PC) связаны с их распределёнными полевыми устройствами через высокоскоростную последовательную связь. Большинство передач данных осуществляется циклическим способом. В качестве ведущего устройства могут использоваться контроллеры. Как ведомые устройства, могут использоваться приводы, клапаны или устройства ввода-вывода. В качестве ведущего устройства могут использоваться контроллеры. Как ведомые устройства, могут использоваться приводы, клапаны или устройства ввода-вывода.

32 Протоколы сети PROFIBUS С помощью Profibus DP могут быть реализованы Mono и MultiMaster системы. Основной принцип работы заключается в следующем: центральный контроллер (ведущее устройство) циклически считывает входную информацию с ведомых устройств и циклически записывает на них выходную информацию. При этом время цикла шины должно быть короче, чем время цикла программы контроллера, которое для большинства приложений составляет приблизительно 10 мсек. С помощью Profibus DP могут быть реализованы Mono и MultiMaster системы. Основной принцип работы заключается в следующем: центральный контроллер (ведущее устройство) циклически считывает входную информацию с ведомых устройств и циклически записывает на них выходную информацию. При этом время цикла шины должно быть короче, чем время цикла программы контроллера, которое для большинства приложений составляет приблизительно 10 мсек.

33 Протоколы сети PROFIBUS В дополнение к циклической передаче пользовательских данных Profibus DP предоставляет широкие возможности по диагностике и конфигурированию. Коммуникационные данные отображаются специальными функциями как со стороны ведущего, так и со стороны ведомого устройства. В дополнение к циклической передаче пользовательских данных Profibus DP предоставляет широкие возможности по диагностике и конфигурированию. Коммуникационные данные отображаются специальными функциями как со стороны ведущего, так и со стороны ведомого устройства. Диагностические функции Profibus DP позволяют быстро локализовать сбои в системе. Они передаются по шине мастеру, сообщения делятся на три уровня: Диагностические функции Profibus DP позволяют быстро локализовать сбои в системе. Они передаются по шине мастеру, сообщения делятся на три уровня:

34 Протоколы сети PROFIBUS связанная со станцией диагностика определяет состояние всего устройства (перегрев, низкое напряжение и т. д.) связанная со станцией диагностика определяет состояние всего устройства (перегрев, низкое напряжение и т. д.) связанная с модулем диагностика сообщения связанные с ошибками в том или ином входном/выходном модуле связанная с модулем диагностика сообщения связанные с ошибками в том или ином входном/выходном модуле связанная с каналом диагностика определяют ошибку конкретного бита входа/выхода. связанная с каналом диагностика определяют ошибку конкретного бита входа/выхода.

35 Протоколы сети PROFIBUS Поведение системы при использовании протокола DP определяется состоянием ведущего устройства. Существует три основных состояния: Поведение системы при использовании протокола DP определяется состоянием ведущего устройства. Существует три основных состояния: ОСТАНОВ в этом состоянии не происходит передачи данных между ведущим устройством и периферией ОСТАНОВ в этом состоянии не происходит передачи данных между ведущим устройством и периферией ОЧИСТКА ведущее устройство считывает информацию с ведомых устройств и держит выходы в состоянии защиты от сбоев ОЧИСТКА ведущее устройство считывает информацию с ведомых устройств и держит выходы в состоянии защиты от сбоев РАБОТА ведущее устройство находится в состоянии приёма или передачи данных с периферии РАБОТА ведущее устройство находится в состоянии приёма или передачи данных с периферии

36 Протоколы сети PROFIBUS Ведущее устройство циклически посылает информацию о своём состоянии всем ведомым устройствам присоединённым к нему. Передача данных между ведущим и ведомым устройствами делится на три фазы: Ведущее устройство циклически посылает информацию о своём состоянии всем ведомым устройствам присоединённым к нему. Передача данных между ведущим и ведомым устройствами делится на три фазы: - параметризация - параметризация - конфигурирование - конфигурирование - передача данных - передача данных На 1 и 2 стадиях ведомое устройство сравнивает свою конфигурацию с конфигурацией, ожидаемой ведущим и если они совпадают, происходит передача данных. На 1 и 2 стадиях ведомое устройство сравнивает свою конфигурацию с конфигурацией, ожидаемой ведущим и если они совпадают, происходит передача данных.

37 Протоколы сети PROFIBUS В дополнение к обычной передаче пользовательских данных, ведущее устройство может посылать управляющие команды одному, группе или всем своим ведомым устройствам. Существует две таких команды. Одна переводит ведомые устройства в режим sync (все выходы блокируются в текущем состоянии), другая переводит в режим freeze (все входы блокируются в текущем состоянии). Вывод из этих режимов происходит с помощью команд unsync и unfreeze соответственно. В дополнение к обычной передаче пользовательских данных, ведущее устройство может посылать управляющие команды одному, группе или всем своим ведомым устройствам. Существует две таких команды. Одна переводит ведомые устройства в режим sync (все выходы блокируются в текущем состоянии), другая переводит в режим freeze (все входы блокируются в текущем состоянии). Вывод из этих режимов происходит с помощью команд unsync и unfreeze соответственно.

38 Протоколы сети PROFIBUS В дополнение к данной системе передачи, существуют расширенные DP функции, которые позволяют производить ациклическое чтение и запись параллельно циклической передаче данных. В дополнение к данной системе передачи, существуют расширенные DP функции, которые позволяют производить ациклическое чтение и запись параллельно циклической передаче данных. 2 Profibus FMS 2 Profibus FMS PROFIBUS FMS протокол предназначен в основном для связи программируемых контроллеров друг с другом и станциями оператора. Он используется в тех областях, где высокая степень функциональности более важна нежели чем быстрое время реакции системы. PROFIBUS FMS протокол предназначен в основном для связи программируемых контроллеров друг с другом и станциями оператора. Он используется в тех областях, где высокая степень функциональности более важна нежели чем быстрое время реакции системы.

39 Протоколы сети PROFIBUS При связи через FMS используются отношения типа клиент-сервер. Клиент является процессом приложения, который в качестве заказчика услуги обращается к объектам. Сервер является исполнителем услуги «Объекты». При связи через FMS используются отношения типа клиент-сервер. Клиент является процессом приложения, который в качестве заказчика услуги обращается к объектам. Сервер является исполнителем услуги «Объекты». В распоряжение клиенту предоставляются объекты связи. В качестве примера устройств, соединенных по FMS протоколу можно упомянуть SIMATIC S7 c FMS-CP или, например, SIMATIC S5 c CP 5431FMS. Очень часто используется комбинированный режим работы устройств PROFIBUS FMS и PROFIBUS DP, в этом случае между мастерами и ведомыми устройствами используется протокол DP, а между самими мастерами протокол FMS. В распоряжение клиенту предоставляются объекты связи. В качестве примера устройств, соединенных по FMS протоколу можно упомянуть SIMATIC S7 c FMS-CP или, например, SIMATIC S5 c CP 5431FMS. Очень часто используется комбинированный режим работы устройств PROFIBUS FMS и PROFIBUS DP, в этом случае между мастерами и ведомыми устройствами используется протокол DP, а между самими мастерами протокол FMS.

40 Протоколы сети PROFIBUS Основная нагрузка в протоколе FMS приходится на уровень приложений. Им предоставляются коммуникационные службы, которые могут использоваться непосредственно пользователем, которые отвечают за выполнение запросов в системе клиент-сервер. Коммуникационная модель PROFIBUS FMS допускает объединение распределенных процессов приложений в общий процесс с использованием коммуникационных связей. Часть процесса приложения в полевом устройстве, которая может быть достигнута через коммуникацию называется виртуальным полевым устройством VFD. Основная нагрузка в протоколе FMS приходится на уровень приложений. Им предоставляются коммуникационные службы, которые могут использоваться непосредственно пользователем, которые отвечают за выполнение запросов в системе клиент-сервер. Коммуникационная модель PROFIBUS FMS допускает объединение распределенных процессов приложений в общий процесс с использованием коммуникационных связей. Часть процесса приложения в полевом устройстве, которая может быть достигнута через коммуникацию называется виртуальным полевым устройством VFD.

41 Протоколы сети PROFIBUS В нем находится словарь так называемых коммуникационных объектов, через которые и происходит связь между устройствами с помощью служб. Словарь содержит описание, структуру и типы данных, а также связи между адресами внутреннего устройства коммуникационных объектов и их назначение на шине (индекс/имя). В нем находится словарь так называемых коммуникационных объектов, через которые и происходит связь между устройствами с помощью служб. Словарь содержит описание, структуру и типы данных, а также связи между адресами внутреннего устройства коммуникационных объектов и их назначение на шине (индекс/имя). Словарь состоит из следующих объектов: Словарь состоит из следующих объектов: заголовок - информация по структуре словаря заголовок - информация по структуре словаря список статических типов данных - список поддерживаемых статических типов данных список статических типов данных - список поддерживаемых статических типов данных

42 Протоколы сети PROFIBUS словарь статических объектов в нем - все статические коммуникационные объекты словарь статических объектов в нем - все статические коммуникационные объекты динамический список списка переменных - список всех списков переменных динамический список списка переменных - список всех списков переменных динамический список программ - список всех программ динамический список программ - список всех программ В настоящее время применение протокола PROFIBUS FMS сокращается, в связи с переходом к Промышленный Ethernet и PROFInet. Однако спецификации FMS стали частью стандарта FOUNDATION Fieldbus и используются в нём. В настоящее время применение протокола PROFIBUS FMS сокращается, в связи с переходом к Промышленный Ethernet и PROFInet. Однако спецификации FMS стали частью стандарта FOUNDATION Fieldbus и используются в нём.

43 Протоколы сети PROFIBUS 3 ProfibusPA 3 ProfibusPA PROFIBUS PA (Process Automation) промышленная сеть, служит для соединения систем автоматизации и систем управления процессами с полевыми устройствами (например, датчиками давления, температуры и уровня). Может использоваться для аналоговой (от 4 до 20 мА) технологии. Profibus PA использует основные функции Profibus DP для передачи измеренных величин и состояния контроллера, а также расширенные функции для параметризации и операций с полевыми устройствами. PROFIBUS PA (Process Automation) промышленная сеть, служит для соединения систем автоматизации и систем управления процессами с полевыми устройствами (например, датчиками давления, температуры и уровня). Может использоваться для аналоговой (от 4 до 20 мА) технологии. Profibus PA использует основные функции Profibus DP для передачи измеренных величин и состояния контроллера, а также расширенные функции для параметризации и операций с полевыми устройствами.