Er zijn twee smaken PROFIBUS: PROFIBUS Decentralized Peripherals (DP) en Process Automation (PA). Elk type richt zich op verschillende toepassingen.
PROFIBUS PA wordt gebruikt in de procesautomatisering. De fysieke laag van PROFIBUS PA is Manchester Encoded Bus Powered (MBP), en de fysieke laag voor PROFIBUS DP is RS-485. Hoewel een andere fysieke laag wordt gebruikt, is PROFIBUS PA hetzelfde protocol als PROFIBUS DP.
PROFIBUS DP en PA worden veel gebruikt in de industriële automatisering. De volgende secties geven u een overzicht van elk.
PROFIBUS DP vs. PA
PROFIBUS verbindt controllers en besturingssystemen met veldapparatuur en maakt ook gelijktijdige consistente gegevensuitwisseling met bovenliggende systemen mogelijk. PROFIBUS is de op veldbussen gebaseerde automatiseringsstandaard van PROFIBUS en PROFINET International (PI).
PROFIBUS consistentie is gebaseerd op het gestandaardiseerde “PROFIBUS DP” communicatieprotocol, dat diverse toepassingen ondersteunt in fabrieksautomatisering, procesautomatisering, motion control, en veiligheidsgerelateerde taken. Deze integratie maakt planning, installatie, inbedrijfstelling en onderhoud eenvoudiger. PROFIBUS DP maakt gebruik van de fysieke laag RS-485. De gebruiksvriendelijke en kosteneffectieve RS-485 transmissietechnologie wordt gebruikt voor taken die een hoge transmissiesnelheid vereisen, maar waarvoor geen explosiebeveiliging (intrinsieke veiligheid) nodig is.
Procesautomatiseringsomgevingen vereisen doorgaans langzamere procedures, maar kunnen ook worden gekenmerkt door explosieve of gevaarlijke omgevingen. Voor dergelijke toepassingen is PROFIBUS PA een geschikte oplossing. PROFIBUS PA kan worden ingezet in gevaarlijke omgevingen omdat de fysieke laag: MBP, intrinsiek veilig is.
Het is belangrijk op te merken dat PROFIBUS PA, ook al wordt een andere fysieke laag gebruikt, exact hetzelfde protocol is als PROFIBUS DP. MBP zendt slechts met één snelheid: 31,25 kbit/s, wat ruim voldoende is voor procestoepassingen. Een belangrijke afwijking is echter dat stroom en data via dezelfde kabel worden getransporteerd. Als zodanig zijn er regels met betrekking tot netwerktopologie die moeten worden gevolgd.
PROFIBUS DP en PA Topologie
De verbinding tussen DP en PA segmenten
Als RS-485 transmissietechnologie wordt gebruikt, zijn alle veldapparaten typisch verbonden in een lijnstructuur met maximaal 32 nodes in één segment. Het begin en einde van elk segment zijn voorzien van actieve busafsluiting en voeding. Als er meer dan 32 nodes zijn of als het netwerk wordt uitgebreid, moeten repeaters worden gebruikt om de netwerken met elkaar te verbinden.
Als MBP-transmissietechnologie wordt gebruikt (in de procesautomatisering), is in principe elke topologie toegestaan. Lineaire en boomstructuren en combinaties van beide zijn dus mogelijk. In de praktijk heeft de “trunk & spur topology” zich als de de-facto standaard gevestigd, omdat deze bijzonder overzichtelijk is.
Koppeling van RS-485 en MBP-overdrachtstechniek
Het overgrote deel van een PROFIBUS-netwerk is gewoonlijk gebaseerd op RS-485 (PROFIBUS DP). De implementatie van PROFIBUS PA is gewoonlijk beperkt tot bepaalde subsegmenten van een systeem, zoals een groep veldapparaten in een gevaarlijke omgeving. Het verbinden van PROFIBUS DP- en PA-segmenten is een gangbare praktijk.
De aansluiting van PROFIBUS PA-subsegmenten op het RS-485 PROFIBUS DP-segment vindt plaats met segmentcouplers of links. Segmentcouplers zijn transparant vanuit het oogpunt van het busprotocol. De MBP-segmentapparaten zijn direct zichtbaar aan de DP-zijde, en de segmentcoupler hoeft niet te worden geconfigureerd. Links daarentegen zijn intelligent en brengen alle in het MBP-segment aangesloten apparaten als een enkel apparaat in het RS-485-segment in kaart.