Общая характеристика и особенности применения протокола PROFIBUS

Особенности стандарта Foundation Fieldbus

Несмотря на отсутствие широкой практики внедрения в России, остановимся на данном решении, так как подкупают его красота и продуманность.

Foundation Fieldbus (FF) - самый молодой и быстро растущий стандарт на промышленную сеть.

Вобрал в себя самые современные технологии построения управляющей сети масштаба предприятия.

Представляет собой двухуровневый сетевой протокол, объединяющий в себе черты

- мощной информационной магистрали для объединения компьютеров верхнего уровня и

- управляющей сети, объединяющей контроллеры, управляющие компьютеры, датчики и исполнительные механизмы.

Предоставляет полный сервис:

- от передачи файлов и больших объемов информации

- до замыкания контуров управления контроллеров, включая

- обеспечение загрузки в контроллеры управляющих программ и

- доступ к пассивному оборудованию.

И все это в рамках одного стандарта.

По оценкам Ассоциации интеграторов управляющих систем (Control System Integrators Assotiation - CSIA), в ближайшие годы не менее 80% вновь создаваемых систем будет в части сетевых технологий совместимо со стандартом FF.

Практически стандарт определяет два уровня сети.

На нижнем уровне (Н1) в качестве физической среды передачи данных за основу взят стандарт IEC 61158-2, который позволяет использовать сеть FF на взрывоопасных производствах с возможностью запитывания датчиков непосредственно от канала связи.

Скорость передачи информации на уровне H1 составляет 31,5 кбит/с.

На верхнем уровне (H2) в настоящее время, как правило, используется FF HSE (High Speed Ethernet), основанный, как видно из названия, на сети Ethernet со скоростью 100 Мбит/с.

Особенностью стандарта FF является то, что в нем определен дополнительный пользовательский уровень (User Layer), позволяющий, применяя предопределенные функциональные блоки, строить промышленные сети с распределенным интеллектом.

Весьма популярен в Европе и особенно в Германии.

Активно продвигается в качестве стандартного решения компанией Siemens. Представляет собой классическую сеть на базе общей шиныс передачей маркера.

PROFIBUS существует в трех основных вариантах:

PROFIBUS-DP - быстрый (до 12 Мбит/с) одномастерный протокол.

Физическая среда передачи - экранированная витая пара стандарта RS- 485.

Хорошо подходит для построения быстрыхдетерминированных распределенных систем сбора данных и управления с одним ведущим узлом.

PROFIBUS-FMS включает в себя дополнительные типы пакетов (Fieldbus Message Speсification).

Позволяет организовывать в одной сети работу нескольких активных станций.

PROFIBUS-PA - сетевой интерфейс, физическая среда передачи данных которого соответствует требованиям стандарта IEC 61158-2.

Может применяться для построения сети, соединяющей исполнительные устройства, датчики и контроллеры, расположенные непосредственно во взрывоопасной зоне.

На прикладном и канальном уровнях PROFIBUS-PA использует весь сервис, доступный в PROFIBUS-FMS.

На физическом уровне Н1 интерфейсы Foundation Fieldbus и PROFIBUS-PA используют

- одинаковую витую пару,

- одинаковые уровни сигналов и

- одинаковые скорости передачи

и позволяют оконечным устройствам запитываться непосредственно от канала связи.

Более того, два этих протокола могут одновременно уживаться на одном и том же физическом участке сети. Просто канальный уровень каждого из протоколов "не понимает" пакеты конкурента.

Задачи, наиболее просто решаемые с помощью PROFIBUS.

Во-первых, это модернизация и расширение возможностей существующих систем.

Следующая задача, которую часто приходится решать разработчику, - это создание "с чистого листа" новой распределенной системы сбора данных и управления.

Выбор PROFIBUS в качестве сетевой среды сегодня выглядит вполне оправданным.

Столь же оправданным оказывается выбор IBM РС-совместимых контроллеров в качестве основных управляющих узлов сети.

Возможны несколько приемлемых конфигураций, выбор которых определяется поставленной задачей.

Если требуется объединить в детерминированную сеть несколько контроллеров, оптимальным вариантом будет PROFIBUS FMS.

Для создания сети с централизованным интеллектом и распределенным вводом-выводом лучше всего подойдет PROFIBUS DP.

Дата добавления: 2014-01-05