A PROFIBUS-nak kétféle változata létezik: a PROFIBUS decentralizált perifériák (DP) és a folyamatautomatizálás (PA). Mindkét típus különböző alkalmazásokat céloz meg.
A PROFIBUS PA-t a folyamatautomatizálásban használják. A PROFIBUS PA fizikai rétege a Manchester Encoded Bus Powered (MBP), a PROFIBUS DP fizikai rétege pedig az RS-485. Annak ellenére, hogy más fizikai réteget használnak, a PROFIBUS PA ugyanaz a protokoll, mint a PROFIBUS DP.
A PROFIBUS DP-t és a PA-t széles körben használják az ipari automatizálásban. A következő szakaszok áttekintést adnak mindegyikről.
PROFIBUS DP vs. PA
A PROFIBUS összekapcsolja a vezérlőket és a vezérlőrendszereket a terepi eszközökkel, és egyidejűleg konzisztens adatcserét tesz lehetővé a felettes rendszerekkel. A PROFIBUS a PROFIBUS és a PROFINET International (PI) terepibusz-alapú automatizálási szabványa.
A PROFIBUS konzisztencia a szabványosított “PROFIBUS DP” kommunikációs protokollon alapul, amely támogatja a különböző alkalmazásokat a gyári automatizálás, a folyamatautomatizálás, a mozgásvezérlés és a biztonsággal kapcsolatos feladatok területén. Ez az integráció megkönnyíti a tervezést, a telepítést, az üzembe helyezést és a karbantartást. A PROFIBUS DP az RS-485 fizikai réteget használja. Az egyszerűen használható és költséghatékony RS-485 átviteli technológiát olyan feladatokhoz használják, amelyek nagy átviteli sebességet igényelnek, de amelyek nem igényelnek robbanásvédelmet (belső biztonság).
A folyamatautomatizálási környezeteket, amelyek jellemzően lassabb eljárásokat igényelnek, robbanásveszélyes vagy veszélyes környezetek is jellemezhetik. Ilyen alkalmazásokban a PROFIBUS PA megfelelő megoldás. A PROFIBUS PA veszélyes környezetben is alkalmazható, mivel fizikai rétege: MBP, gyújtószikramentes.
Fontos megjegyezni, hogy bár más fizikai réteget alkalmaznak, a PROFIBUS PA pontosan ugyanaz a protokoll, mint a PROFIBUS DP. Az MBP csak egy sebességgel továbbít: 31,25 kbit/s, ami a technológiai alkalmazásokhoz bőven elegendő. Jelentős eltérés azonban, hogy a tápellátás és az adatátvitel ugyanazon a kábelen keresztül történik. Így a hálózati topológiára vonatkozóan vannak szabályok, amelyeket be kell tartani.
PROFIBUS DP és PA topológia
A DP és PA szegmensek összekapcsolása
Ha RS-485 átviteli technológiát használnak, az összes terepi eszközt általában vonalszerkezetben csatlakoztatják, egy szegmensben legfeljebb 32 csomóponttal. Az egyes szegmensek eleje és vége aktív buszvégződéssel és tápellátással van ellátva. Ha 32-nél több csomópont van, vagy ha a hálózat terjedelme meghosszabbításra kerül, átjátszókat kell használni a hálózatok összekapcsolására.
Ha MBP átviteli technológiát használnak (a folyamatautomatizálásban), alapvetően bármilyen topológia megengedett. Így lineáris és fa struktúrák, valamint ezek kombinációi lehetségesek. A gyakorlatban a “törzs & gerinctopológia” de facto szabványként honosodott meg, mivel különösen áttekinthető és jól kiépített.
RS-485 és MBP átviteli technológia összekapcsolása
A PROFIBUS hálózatok túlnyomó többsége általában RS-485 (PROFIBUS DP) alapú. A PROFIBUS PA megvalósítása általában a rendszer bizonyos alszegmenseire korlátozódik, például a veszélyes területen lévő terepi eszközök csoportjára. A PROFIBUS DP és PA szegmensek összekapcsolása általános gyakorlat.
A PROFIBUS PA alszegmensek csatlakoztatása az RS-485 PROFIBUS DP szegmenshez szegmenscsatolók vagy linkek segítségével történik. A szegmenscsatolók a buszprotokoll szempontjából átláthatóak. Az MBP szegmens eszközök közvetlenül láthatóak a DP oldalon, és a szegmenscsatoló nem igényel konfigurációt. A linkek viszont intelligensek, és az MBP szegmensben csatlakoztatott összes eszközt egyetlen eszközként képezik le az RS-485 szegmensben.