ProfiBus PA átviteli protokoll

A ProfiBus PA a mérési eredmények és a státusz átvitelére az alapvető ProfiBus DP funkciókat, a paraméterezésre és a terepi eszközök működtetésére pedig a kibővített ProfiBus DP funkciókat használja. Az átvitelre az IEC 1158-2 szabványnak megfelelő kétvezetékes technológiát használja. A ProfiBus buszhozzáférési protokoll (2. réteg) és az IEC 1158-2 technológia (1. réteg) közötti interfész-t a DIN 19 245 sorozat 4. része specifikálja.

Az IEC 1158-2 szegmensen történő átvitelkor a telegramokhoz kezdő és záró határoló (start/end delimiter) kapcsolódik.

62. ábra: ProfiBus PA adatátvitel a buszon 4.2.8. ProfiBus FMS

A ProfiBus FMS az üzemi (cella) szintű kommunikációra tervezett kommunikációs protokoll. Ezen a szinten elsősorban a programozható vezérlők (PLC, PC) kommunikálnak egymással. Ebben az alkalmazási körben jellemzően a funkcionalitás gazdagsága fontosabb szempont, mint a gyors lekérdezési / beavatkozási idők.

Az alkalmazási réteg kommunikációs szolgáltatásait közvetlenül a felhasználó veszi igénybe. Ezek változók elérését, programok átvitelét és végrehajtásuk vezérlését valamint események átvitelét teszik lehetővé. A ProfiBus FMS alkalmazási réteg alrétegei:

A Fieldbus Message Specification (FMS) a kommunikációs objektumokat és szolgáltatásokat írja le.

A Lower Layer Interface (LLI) az FMS szolgáltatásokat illeszti a 2.

réteghez.

A ProfiBus FMS kommunikációs modell lehetővé teszi elosztott alkalmazói folyamatok közös folyamatba egyesítését kommunikációs kapcsolatokon keresztül. Az alkalmazói folyamat azon részét, mely a terepi eszközben kommunikációs kapcsolattal elérhető, virtuális terepi eszköznek (VFD) nevezzük. A 63. ábra a valódi és a virtuális terepi eszköz kapcsolatát szemlélteti. Ebben a példában csak bizonyos változók (pl. egységek száma, hibák aránya) részei a virtuális eszköznek és olvashatók/írhatók kommunikációs kapcsolaton keresztül.

63. ábra: Virtuális terepi eszköz objektumkönyvtárral 4.2.9. ProfiBus Összefoglalás

A ProfiBus legfontosabb előnyei a többi terepi buszhoz képest: a stabil EN 50 170-es nemzetközi szabvány és az univerzális tulajdonságai, például a gyártás-, a folyamat- és építés automatizálásban. A ProfiBus által nyújtott nyílt és gyártófüggetlen kommunikáció sikerét több mint 100000 telepített alkalmazás demonstrálja. Független piaci tanulmányok megerősítik, hogy a ProfiBus több mint 40%-os piaci részesedésével Németországban és Európában az ipari buszok között vezető piaci helyet foglal el.

4.3. ControlNet

13. táblázat: ControlNet fontosabb adatok FONTOSABB ADATOK

Kidolgozta Allen-Bradley, 1995-ben Támogatottság,

eszközkészlet

Szabványos RG6/U kábelezés, Rockwell által gyártott ASIC chip.

Szabványok Saját, nyitott, ControlNet International Csatlakozók Két (redundáns) BNC csatlakozó.

Csomópontok száma

maximum 99 csomópont szegmensenként

Maximális távolság

250 m-től 5000 m-ig (repeater-ekkel).

Átviteli sebesség 5 MBit/sec

Üzenet méret 0-510 byte / csomópont Üzenet

protokoll(ok)

Termelő-fogyasztó, több mester csomópont, peer-to-peer, csomagokra szabdalt prioritásos determinisztikus adatátvitel, kettős kommunikációs útvonalak

Háttérintézmény ControlNet International (www.controlnet.org)

Tipikus alkalmazási területek: Biztonságkritikus, üzemszintű hálózat alhálózatok (átalakítókkal akár DeviceNet, Foundation FieldBus H1, ProfiBus, Modbus, stb.), munkaállomások és PLC-k között, ipari folyamatirányítás és egyéb nagysebességű és nagy volument igénylő adatátviteli feladatok biztonságos és időkritikus végrehajtása, mint pl. valós idejű mérésadat átvitel, programozási és konfigurációs adatok letöltése terepi eszközökbe, riasztások és peer-to-peer üzenetküldés.

Előnyök: Determinisztikus, megismételhető kommunikáció, az hálózati sávszélesség hatékony kihasználása, kisebb költséggel biztosítja az adott szintű redundanciát, mint más ipari hálózatok az ipari Ethernet megvalósításokat is beleértve. Adatformátuma TCP/IP csomagokban is továbbítható (ezt valósítja meg az Ethernet/IP szabvány).

Hátrányok: Relatíve kis elterjedtség és gyártói támogatottság, és az ebből fakadó magas költség (nem utolsósorban a drága Rockwell ASIC chip-nek köszönhetően).

A ControlNet szabványt a szintén Allen-Bradley fejlesztésű Data Highway kommunikációs technológia kiváltására fejlesztették ki, és megoldásaiban megelőlegezte a később kidolgozott DeviceNet és Ethernet/IP (Ethernet for Industrial Processes) szabványokat. Jelenleg az ipari Ethernet megerősödésével

és az Ethernet/IP fokozatos előretörésével jelentősége csökken, noha számos előnyös tulajdonsága van. Determinisztikus és sorrendezett (megismételhető) adatátvitelt biztosít. Konfigurálható a hálózat sávszélességének kihasználtsági foka. Beépített redundancia.

4.4. DeviceNet

14. táblázat: Devicenet fontosabb adatok Kidolgozta Allen-Bradley, 1994-ben

Támogatottság, eszközkészlet

Az autóiparban széles körben használt CAN

(Controller Area Network) szabványon alapul, több áramkörgyártó is kínál vezérlőket és

mikrokontrollereket

Szabványok A CAN technológián és az RS485 elektromos specifikáción alapul

Csatlakozók ‗Mini‘ 18mm és ‗Micro‘ 12mm vízálló gyorskioldású csatlakozók

Csomópontok száma

maximum 64 csomópont szegmensenként

Maximális távolság

100 m-től 500 m-ig

Átviteli sebesség 125, 250 és 500 Kbit/sec Üzenet méret 8 byte / csomópont / üzenet Üzenet

protokoll(ok)

Lekérdezéses, kiválasztásos, eseményvezérelt, ciklikus és más működési módok, termelő/fogyasztó jellegű üzenetmodell

Háttérintézmény Open DeviceNet Vendor Association (www.odva.org)

Tipikus alkalmazási területek: Leggyakrabban szerelősorok, hegesztő-, forrasztó-, beültető-, anyagmozgató berendezések vezérlésében használják.

Egyvezetékes összeköttetés több bemenetű szenzor blokkok, intelligens szenzorok, pneumatikus szelepek, vonalkód leolvasók, és operátori felületek között.

Előnyök: Alacsony költség, széleskörű elfogadottság és felhasználói réteg, nagy megbízhatóság, a hálózati sávszélesség hatékony kihasználása (kicsi az üzenetekre rárakódó plusz információtöbblet), tápfeszültség átvitel a buszon.

Hátrányok: Korlátozott hálózati sávszélesség, kicsi az üzenetekben átvihető adat mérete, kis áthidalható távolság.