Связь с полевым уровнем (PROFIBUS-DP и PROFIBUS-PA) используется для обслуживания систем распределенного ввода-вывода, а также устройств и систем человеко-машинного интерфейса. Подключение устройств распределенного ввода-вывода к системам автоматизации производится через:
- встроенные интерфейсы центральных процессоров (CPU),
- интерфейсные модули (IM) или съемные интерфейсные субмодули (IF),
- коммуникационные процессоры (CP).
К одной системе автоматизации может подключаться несколько сетей PROFIBUS-DP, что позволяет не только увеличивать количество обслуживаемых устройств распределенного ввода-вывода, но и разделять их на группы по различным технологическим признакам.
PROFIBUS – это мощная открытая сетевая система с коротким временем цикла, отвечающая требованиям международных стандартов IEC 61158 и EN 50170. Для связи с полевым уровнем она позволяет использовать два протокола: PROFIBUS-DP и PROFIBUS-PA.
PROFIBUS-DP:
Протокол PROFIBUS-DP отвечает требованиям стандартов IEC 61158 и EN 50170 и ориентирован на организацию скоростного циклического обмена небольшими объемами данных между активными (Master) и пассивными (Slave) сетевыми устройствами. Функции активных устройств выполняют системы автоматизации, устройства и системы человеко-машинного интерфейса, обслуживающие системы. В качестве пассивных устройств используются станции распределенного ввода-вывода SIMATIC ET 200, а также аппаратура полевого уровня с встроенными интерфейсами PROFIBUS-DP (датчики, регуляторы, преобразователи частоты, устройства плавного пуска, коммутационная аппаратура и т.д.). Помимо циклического (синхронного) обмена между активными и интеллектуальными пассивными устройствами поддерживается асинхронный обмен данными, используемый для передачи параметров настройки, диагностической информации и т.д.
PROFIBUS-PA:
Протокол PROFIBUS-PA используется для организации обмена данными с оборудованием, расположенным в зонах повышенной опасности. С его помощью производится передача данных по сети, отвечающей требованиям международного стандарта IEC 61158-2, а также выполняется согласование работы сетей PROFIBUS-DP и PROFIBUS-PA.
Ведущие устройства PROFIBUS DP
Ведомые устройства PROFIBUS DP
Различные типы PROFIBUS-DP устройств
Ведущие устройства класса 1:
Ведущие сетевые устройства класса 1 осуществляют управление циклическим обменом данными с ведомыми сетевыми устройствами. Помимо скоростного циклического обмена данными ведущие устройства класса 1 способны поддерживать асинхронный обмен. Асинхронный обмен используется для передачи параметров настройки или результатов измерений ведомых устройств и имеет более низкий приоритет по сравнению с циклическим обменом. Функции ведущих сетевых устройств класса 1 могут выполнять программируемые контроллеры SIMATIC S7-300/S7-400, системы автоматизации SIMATIC C7, промышленные компьютеры и т.д.
Ведущие устройства класса 2:
Ведущие сетевые устройства класса 2 (программаторы, компьютеры и т.д.) используются для программирования, конфигурирования, настройки параметров и диагностирования сетевых станций. Ведущие устройства этого класса способны считывать содержимое областей ввода-вывода, диагностическую информацию, параметры настройки и другие данные сетевых станций. Ведущие устройства класса 2 способны поддерживать циклический и асинхронный обмен данными с ведомыми устройствами.
Ведомые устройства:
Ведомые устройства предназначены для организации связи с объектом управления. С их помощью производится сбор информации о текущем состоянии объекта управления, а также формируются необходимые управляющие воздействия. В каждом цикле обмена данными с ведущим сетевым устройством ведомые устройства способны передавать или принимать до 244 байт.