Existují dvě varianty sběrnice PROFIBUS: PROFIBUS Decentralized Peripherals (DP) a Process Automation (PA). Každý typ je zaměřen na jiné aplikace.
PROFIBUS PA se používá v procesní automatizaci. Fyzickou vrstvou sběrnice PROFIBUS PA je sběrnice MBP (Manchester Encoded Bus Powered) a fyzickou vrstvou sběrnice PROFIBUS DP je sběrnice RS485. Přestože je použita jiná fyzická vrstva, PROFIBUS PA je stejný protokol jako PROFIBUS DP.
PROFIBUS DP a PA se široce používají v průmyslové automatizaci. V následujících kapitolách najdete jejich přehled.
PROFIBUS DP vs. PA
PROFIBUS propojuje řídicí a kontrolní systémy s provozními zařízeními a umožňuje také současnou konzistentní výměnu dat s nadřazenými systémy. PROFIBUS je automatizační standard založený na průmyslových sběrnicích PROFIBUS a PROFINET International (PI).
Konzistence sběrnice PROFIBUS je založena na standardizovaném komunikačním protokolu „PROFIBUS DP“, který podporuje různé aplikace v automatizaci výroby, automatizaci procesů, řízení pohybu a bezpečnostních úlohách. Tato integrace usnadňuje plánování, instalaci, uvedení do provozu a údržbu. PROFIBUS DP využívá fyzickou vrstvu RS-485. Snadno použitelná a cenově výhodná přenosová technologie RS-485 se používá pro úlohy, které vyžadují vysokou přenosovou rychlost, ale které nevyžadují ochranu proti výbuchu (jiskrovou bezpečnost).
Prostředí procesní automatizace sice obvykle vyžaduje pomalejší postupy, ale může se také vyznačovat výbušným nebo nebezpečným prostředím. V takových aplikacích je PROFIBUS PA vhodným řešením. PROFIBUS PA lze nasadit v prostředí s nebezpečím výbuchu, protože jeho fyzická vrstva:
Je důležité poznamenat, že i když je použita jiná fyzická vrstva, PROFIBUS PA je naprosto stejný protokol jako PROFIBUS DP. MBP přenáší pouze jednou rychlostí: 31,25 kbit/s, což pro procesní aplikace bohatě stačí. Významnou odchylkou však je, že napájení a data jsou přenášena stejným kabelem. Proto existují pravidla týkající se topologie sítě, která je třeba dodržovat.
Topologie sběrnice PROFIBUS DP a PA
Propojení segmentů DP a PA
Při použití přenosové technologie RS-485 jsou všechna provozní zařízení obvykle zapojena do liniové struktury s až 32 uzly v jednom segmentu. Začátek a konec každého segmentu jsou vybaveny aktivním zakončením sběrnice a napájením. Pokud je uzlů více než 32 nebo se rozpětí sítě prodlužuje, musí se k propojení sítí použít opakovače.
Pokud se používá přenosová technologie MBP (v procesní automatizaci), je v podstatě přípustná jakákoli topologie. Jsou tedy možné lineární a stromové struktury a jejich kombinace. V praxi se jako standard de facto prosadila „kmenová & odbočná topologie“, protože je obzvláště přehledná a jasná.
Spojení RS-485 a přenosové technologie MBP
Převážná většina sítě PROFIBUS je obvykle založena na RS-485 (PROFIBUS DP). Implementace sběrnice PROFIBUS PA je obvykle omezena na určité dílčí segmenty systému, například na skupinu provozních zařízení v nebezpečném prostoru. Běžnou praxí je propojení segmentů PROFIBUS DP a PA.
Připojení subsegmentů PROFIBUS PA k segmentu RS-485 PROFIBUS DP se provádí pomocí segmentových spojek nebo propojení. Segmentové spojky jsou z hlediska sběrnicového protokolu transparentní. Zařízení segmentu MBP jsou na straně DP přímo viditelná a segmentová spojka nevyžaduje konfiguraci. Linky jsou naproti tomu inteligentní a mapují všechna zařízení připojená v segmentu MBP jako jedno zařízení v segmentu RS-485.
.