Existem dois sabores de PROFIBUS: PROFIBUS Periféricos Descentralizados (DP) e Automação de Processos (PA). Cada tipo visa aplicações diferentes.
PROFIBUS PA é usado na automação de processos. A camada física de PROFIBUS PA é Manchester Encoded Bus Powered (MBP), e a camada física para PROFIBUS DP é RS-485. Embora uma camada física diferente seja empregada, PROFIBUS PA é o mesmo protocolo que PROFIBUS DP.
PROFIBUS DP e PA são amplamente utilizados na automação industrial. As próximas seções darão uma visão geral de cada um deles.
PROFIBUS DP vs. PA
PROFIBUS liga controladores e sistemas de controle com dispositivos de campo e também permite uma troca de dados consistente e simultânea com sistemas superordenados. PROFIBUS é o padrão de automação baseado em barramento de campo do PROFIBUS e PROFINET International (PI).
A consistência do PROFIBUS é baseada no protocolo de comunicação padronizado “PROFIBUS DP”, que suporta várias aplicações em automação de fábrica, automação de processos, controle de movimento e tarefas relacionadas à segurança. Esta integração facilita o planejamento, instalação, comissionamento e manutenção. O PROFIBUS DP emprega a camada física RS-485. A tecnologia de transmissão RS-485, fácil de usar e econômica, é utilizada para tarefas que requerem alta velocidade de transmissão, mas que não requerem proteção contra explosão (segurança intrínseca).
Ambientes de automação de processos, embora tipicamente exijam procedimentos mais lentos, também podem ser caracterizados por ambientes explosivos ou perigosos. Em tais aplicações, o PROFIBUS PA é uma solução adequada. O PROFIBUS PA pode ser implantado em ambientes perigosos desde a sua camada física: MBP, é intrinsecamente seguro.
É importante notar que, embora uma camada física diferente seja utilizada, PROFIBUS PA é exactamente o mesmo protocolo que PROFIBUS DP. MBP só transmite a uma velocidade: 31,25 kbit/s, o que é suficiente para aplicações de processo. Um desvio significativo, porém, é que a energia e os dados são transportados através do mesmo cabo. Como tal, existem regras relativas à topologia da rede que devem ser seguidas.
PROFIBUS DP e PA Topologia
A ligação entre segmentos DP e PA
Se for utilizada tecnologia de transmissão RS-485, todos os dispositivos de campo são normalmente ligados numa estrutura de linha com até 32 nós num segmento. O início e o fim de cada segmento são fornecidos com terminação de barramento ativa e energia. Se houver mais de 32 nós ou se o alcance da rede estiver sendo ampliado, devem ser usados repetidores para ligar as redes.
Se for usada tecnologia de transmissão MBP (na automação de processos), basicamente, qualquer topologia é permitida. Estruturas lineares e em árvore e combinações de ambas são, portanto, possíveis. Na prática, o “tronco & topologia de esporão” se estabeleceu como padrão de fato, pois é especialmente claro e bem definido.
Tecnologia de transmissão RS-485 e MBP
A grande maioria de uma rede PROFIBUS é normalmente baseada em RS-485 (PROFIBUS DP). A implementação do PROFIBUS PA é tipicamente limitada a certos subsegmentos de um sistema, tais como um grupo de dispositivos de campo em uma área perigosa. A conexão dos segmentos PROFIBUS DP e PA é uma prática comum.
A conexão dos subsegmentos PROFIBUS PA ao segmento PROFIBUS DP RS-485 é feita através de acopladores de segmento ou links. Os acopladores de segmento são transparentes do ponto de vista do protocolo do bus. Os dispositivos do segmento MBP são directamente visíveis no lado do DP e o acoplador de segmento não necessita de configuração. Os links, por outro lado, são inteligentes e mapeiam todos os dispositivos conectados no segmento MBP como um único dispositivo no segmento RS-485.