Коммуникации через PROFIBUS

Аппаратура систем распределенного ввода-вывода (станции ввода-вывода, преобразователи, приводы, исполнительные устройства, панели операторов, другие приборы полевого уровня) поддерживает обмен данными с системами автоматизации через сеть полевого уровня, работающую в режиме реального масштаба времени. Опрос входов и вывод управляющих воздействий выполняется циклически (синхронно) с детерминированным временем цикла. Передача сигналов тревоги, параметров настройки и диагностических данных выполняется в асинхронном режиме.

Сеть PROFIBUS ориентирована на решение перечисленных выше задач и позволяет выполнять скоростной обмен данными с аппаратурой систем распределенного ввода-вывода на основе коммуникационных протоколов PROFIBUS DP и PROFIBUS PA. В PROFIBUS PA дополнительно обеспечивается возможность питания датчиков и исполнительных устройств через сеть.

PROFIBUS позволяет:

• Выполнять обмен данными с приборами, поддерживающими HART протокол
• Создавать резервированные конфигурации сети
• Создавать распределенные системы (F-системы) противоаварийной защиты и автоматики безопасности, отвечающие требованиям уровня SIL3 стандарта IEC 61508. Использовать для обмена данными между компонентами F-систем специальный профиль PROFIsafe
• Использовать режим тактовой синхронизации (изохронный режим)
• Выполнять синхронизацию времени сетевых станций
• Снабжать сообщения отметками даты и времени

PROFIBUS отличается простотой обслуживания и эксплуатации, позволяет использовать широкий спектр сетевых компонентов и выполнять расширение без остановки производственного процесса, может прокладываться в обычных и Ex-зонах. Весь спектр положительных качеств превратил PROFIBUS в одну из самых распространенных сетей полевого уровня нашего времени. В настоящее время во всем мире эксплуатируется свыше 10 000 000 сетей PROFIBUS DP и свыше 320 000 сетей PROFIBUS PA.

Особенности

SIMATIC PCS 7 оптимально использует все положительные качества сети PROFIBUS:

• Незначительные сроки проектирования и низкие затраты на проектирование и эксплуатацию готовых сетей.
• Выбор оптимальных структур систем распределенного ввода-вывода.
• Поддержка передовых методов выполнения монтажных работ, существенно снижающих время создания новых и развития существующих систем
• Высокая скорость обмена данными.
• Эффективная система проектирования, поддержка множества профилей передачи данных, мощная система диагностики, поддержка стандартных языков описания приборов полевого уровня.
• Мощная система диагностики, позволяющая производить быстрый поиск и локализацию неисправностей, а также ускоряющая выполнение пуско-наладочных работ.
• Короткое время реакции, использование синхронного и асинхронного обмена данными, дистанционная настройка параметров приборов полевого уровня.
• Использование диагностической и статусной информации для организации работы сервисных служб.

Функции

Пользователи имеют множество возможностей обмена данными и диагностики линий, равно как и диагностики подключенных к шине интеллектуальных устройств. Более того, PROFIBUS полностью интегрирована в систему контроля оборудования (asset management ) системы управления SIMATIC PCS 7.

В дополнение ко всем этим свойствам, нижеследующие функции PROFIBUS особенно важны в области автоматизации процессов управления:

• Интеграция ранее установленных HART устройств
• Резервирование
• Безопасные коммуникации с PROFIsafe вплоть до уровня безопасности SIL 3 в соответствии с IEC 61508
• Синхронизация времени
• Отметки времени

Благодаря своим исключительным свойствам, PROFIBUS устанавливается во всех секторах производства и стала наиболее применяемой открытой шинной архитектурой во всем мире.

PROFIBUS, среда передачи сигналов

PROFIBUS DP

• RS 485: простая, низкостоимостная электрическая среда передачи сигналов на основе экранированной витой пары.
• RS 485-iS: искробезопасная электрическая среда передачи сигналов для взрывоопасных зон вплоть до Ex zone 1, реализация на основе экранированной витой пары со скоростью передачи 1.5 Mbit/s.
• Оптоволокно: оптическая среда передачи сигналов на стеклянной или пластиковой основе, для скоростной передачи больших объемов данных в средах, подверженных электромагнитным помехам, или на большие расстояния.

PROFIBUS PA

• MBP (Manchester Coded; Bus Powered): искробезопасная среда, позволяющая одновременную передачу данных и подачу питания на подключенные устройства по двухпроводному кабелю. Обеспечивает прямое подключение устройств до зон Ex zone 1 или 21 и соответствующих датчиков/исполнительных механизмов в зоны Ex zone 0 или 20.