Протоколы сети PROFIBUS

Одни и те же каналы связи сети PROFIBUS допускают одновременное использование нескольких протоколов передачи данных.

PROFIBUS DP (Decentralized Peripheral - Распределенная периферия) — протокол, ориентированный на обеспечение скоростного обмена данными между:

· системами автоматизации (ведущими DP-устройствами)

· устройствами распределённого ввода-вывода (ведомыми DP-устройствами).

Протокол характеризуется минимальным временем реакции и высокой стойкостью к воздействию внешних электромагнитных полей. Оптимизирован для высокоскоростных и недорогих систем. Эта версия сети была спроектирована специально для связи между автоматизированными системами управления и распределенной периферией. Электрически близка к RS-485, но сетевые карты используют 2-х портовую рефлективную память, что позволяет устройствам обмениваться данными без загрузки процессора контроллера.

PROFIBUS PA (Process Automation - Автоматизация процесса) — протокол обмена данными с оборудованием полевого уровня, расположенным в обычных или Ex-зонах (взрывоопасных зонах). Протокол отвечает требованиям международного стандарта IEC 61158-2. Позволяет подключать датчики и приводы на одну линейную шину или кольцевую шину.

PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification - Спецификация сообщений полевого уровня) — универсальный протокол для решения задач по обмену данными между интеллектуальными сетевыми устройствами (контроллерами, компьютерами/программаторами, системами человеко-машинного интерфейса) на полевом уровне. Некоторый аналог промышленного Ethernet, обычно используется для высокоскоростной связи между контроллерами и компьютерами верхнего уровня и используемыми диспетчерами. Скорость до 12 Мбит/с.

PROFIBUS-ISP

Проект Взаимодействующих Систем (ISP - InterOperable Systems Project) базируется на технологии PROFIBUS и дополняет ее возможностями управления процессами, включая внутреннюю защиту. ISP обеспечивает полное взаимодействие технологии Языка Описания Устройств (DDL - Device Description Language) и Функциональных Блоков (Function Blocks). На физическом уровне ISP на 100% совместим с Международным стандартом на промышленные шины Fieldbus (IEC 1158-2).

Все протоколы используют одинаковые технологии передачи данных и общий метод доступа к шине, поэтому они могут функционировать на одной шине. Дополнительно к перечисленным протоколам, поддерживаются следующие возможности обмена данными:

Службы FDL (Field Data Link - Канал полевых данных), SEND/RECEIVE - Отправить/Получить, позволяют легко и быстро установить соединение с любым устройством, поддерживающим FDL.

Функции S7 позволяют оптимизировать соединение с устройствами семейства SIMATIC S7.

На рисунке 5 представлена схема промышленной сети. В ней используется сеть PROFIBUS. Как можно заметить, в этой промышленной сети используется дублирование канала сети, независимо от того какой канал используется оптический или медный. Протокол PROFIBUS используется на конечном участке сети, где происходит непосредственный обмен информацией с датчиками или с устройствами управления.

Рисунок 5 – Схема промышленной сети