BASICS of PROFIBUS @ PROFIDAG 2015 Roel Conings (ACRO)
Industriële communicatie 2
Conventionele bedrading Profibus 3 Centrale PLC Sensoren/Actuatoren Gebaseerd op 4-20mA of 0-10V technologie Met PLC/PC Decentrale periferie Veldbustechnologie
PROFIBUS onderscheid 4
PROFIBUS basiseigenschappen 5 Veldbussysteem voor veld- en sturingsniveau Transfermedia: Shielded twisted pair kabel (2-draads) Glas of plastic optische vezel Infrarood Bustoegangsprincipe: Token passing Master slave
PROFIBUS basiseigenschappen 6 Lengte: Tot 9km met koperkabel Tot 90 km met optische vezel Tot 15 m met infrarood Maximum 126 deelnemers
Toestellen 7 Industrial PCs Frequency converters Remote I/O Ident systems Image processing Displays Drives PLC Scada Pressure sensors Temperature sensors Encoder DCS HMI Analyzers Transmitters Ranging sensors Flow meters Barcode scanners
ISO/OSI communicatiemodel (7-lagen) 8 Toestel 7 Applicatie laag 6 Presentatie laag 5 Sessie laag 4 Transport laag Applicatiegeoriënteerde lagen Applicaties Services Formatering en codering van informatie Synchronisatie en controle van de communicatie Links tussen toestellen, segmentering, troubleshooting 3 Netwerk laag Transportgeoriën- Telegram samenstelling en selectie van de route 2 Data link laag teerde lagen Toegang tot busmedium, zenden en ontvangen van telegrammen 1 Fysieke laag Elektrische signalen en bekabeling van de bus
Integration technologies Communicatie kanalen bij PROFIBUS 9 Profibus maakt gebruik van de 1 ste, 2 de en 7 de laag van het OSI model. Specific application profiles General application profiles Communication technology (protocol) Transmission technology
PROFIBUS Integration technologies Transmissietechnologie 10 Specific application profiles General application profiles Communication technology (protocol) Transmission technology
Transmissietechnologie 11 RS485 / RS485-IS 2-wire cables for universal application FOC Fiber-optic cable (EMC protection, long distances) MBP / MBP-IS 2-wire cable with bus feeding and explosion-proof FO Koppler FO Koppler
Transmissiemedium koper 12
Afscherming 13
Kabel Type A voor RS485 14 Transmissiesnelheid [Kbit/s] Lengte per segment [m] 9,6; 19,2; 45,45; 93,75 1200 187,5 1000 500 400 1500 200 3000; 6000; 12000 100 De waardes refereren naar een kabel type A met volgende eigenschappen: Impedantie 135 tot 165 Ohm Capaciteit 30 pf/m Lusweerstand 110 Ohm/km Diameter draad > 0,64 mm Dwarsdoorsnede > 0,34 mm²
Kabeltypen 15 Naast de standaard PROFIBUS-kabel zijn er ook andere typen verkrijgbaar: Robust Cable Food Cable Underground Cable Robust cable Flexible cable Trailing Cable Festoon Cable FRNC Cable Hybride cable Food cable Shipboard cable Flexible Cable Shipboard Cable Trailing cable Festoon cable FRNC cable Hybrid Cable
RS485 installatie-instructies 16 A-lijn TXD-N 1 - Groen B-lijn TXD-P 2 + Rood
RS485 installatie-instructies 17 PROFIBUS-kabel niet te dicht naast een voedingskabel plaatsen om EMCstoring te voorkomen (vooral oppassen bij snelheden 1,5 Mbit/s) Geen aftakkingen gebruiken bij snelheden 1,5 Mbit/s
Connectoren 18
Aansluitschema DB9 19 Pin no. Signaal Betekenis 1 Shield Shield/ Protective ground 2 M24 Ground of 24V output voltage 3 RxD/TxD-P *) Receive data/ Transmission data plus 4 CNTR-P Control signal for repeater (direction control) 5 DGND *) Data transmission potential (ground to 5V) 6 VP*) Supply voltage of the terminating resistors-p, (P5V) 7 P24 Output voltage plus 24V 8 RxD/TxD-N *) Receive data/ Transmission data negative 9 CNTR-N Control signal for repeater (direction control)
Repeaters 20 T Max. 1.200m T Max. 31 stations Max. 29 stations T T Max. 31 stations Max. 1.200m Max. 31 stations T Max. 1.200m T T Max. 1.200m T
OLP en OLM 21
Infrarood ILM 22
Radio 23
PROFIBUS Integration technologies Communicatie technologie 24 Specific application profiles General application profiles Communication technology (protocol) Transmission technology
3 Typen apparaten 25 Master klasse 1 Master klasse 2 Slave
PROFIBUS-DP 26
Adressering 27 1 DP master (klasse 2) 126 PC 2 DP master (klasse 1) CNC PLC DP master (klasse 1) PROFIBUS DP 5 6 8 12 7
Adressering 28
Cyclustijd 29 Bus cycle time [ms] 18 14 10 500 kbit/s 6 1.5 MBit/s 2 12 MBit/s 2 10 20 30 Slaves Conditie: elke DP-slave heeft 2 bytes in- en 2 bytes output
PROFIBUS Integration technologies Algemene applicatieprofielen 30 Specific application profiles General application profiles Communication technology (protocol) Transmission technology
Algemene applicatieprofielen 31 Veiligheidstoepassingen Opnemen van tijdsafhankelijke processen (time stamp) Redundant gedrag van slave toestellen Integratie van Hart toestellen Specifieke applicatie profielen PROFIsafe Time Stamp Redundancy HART on PROFIBUS Communicatiegedrag van failsafe toestellen met veiligheidsbediening Nauwkeurig getimede toekenning bij opname van tijdsafhankelijke processen Redundantie mechanisme voor slave toestellen Integratie van HART toestellen in PROFIBUS systemen PROFIBUS DP communicatie protocol Transmissie technologie
PROFIBUS Integration technologies Specifieke applicatieprofielen 32 Specific application profiles General application profiles Communication technology (protocol) Transmission technology
Specifieke applicatieprofielen 33 Productie automatisering Proces automatisering PROFIdrive Gedrag van toestel en toegangsprocedure tot data van elektrische drives PA Devices Eigenschappen en gedrag van toestellen in proces omgeving... Algemene applicatieprofielen Ident, Semi, RIO, Weighing,... In totaal 12 profielen PROFIBUS DP communicatie protocol Transmissie technologie
PROFIBUS Integration technologies Integratie technologie 34 Specific application profiles General application profiles Communication technology (protocol) Transmission technology
Integratie technologie 35 Toestelintegratie in de master Hoe ziet de installatie er uit? Toestelintegratie in het engineeringen onderhoudssysteem Hoe staan de slaves ingesteld? Welke informatie is aanwezig voor kwaliteitsbeheer?
Integratie in master 36 Engineering/ Maintenance Master Devices Devices PA-Device Transmitter PA-Device Analyzer PA-Device Valve
GSD-file 37
Eventuele vragen??