Det finns två varianter av PROFIBUS: PROFIBUS Decentralized Peripherals (DP) och Process Automation (PA). Varje typ är inriktad på olika tillämpningar.
PROFIBUS PA används inom processautomation. Det fysiska lagret för PROFIBUS PA är Manchester Encoded Bus Powered (MBP) och det fysiska lagret för PROFIBUS DP är RS-485. Även om ett annat fysiskt lager används är PROFIBUS PA samma protokoll som PROFIBUS DP.
PROFIBUS DP och PA används ofta inom industriell automation. I de följande avsnitten får du en översikt över var och en av dem.
PROFIBUS DP vs. PA
PROFIBUS kopplar ihop styr- och reglersystem med fältenheter och möjliggör även samtidigt konsekvent datautbyte med överordnade system. PROFIBUS är den fältbussbaserade automationsstandarden från PROFIBUS och PROFINET International (PI).
PROFIBUS konsistens bygger på det standardiserade kommunikationsprotokollet ”PROFIBUS DP”, som stöder olika tillämpningar inom fabriksautomation, processautomation, rörelsestyrning och säkerhetsrelaterade uppgifter. Denna integration gör planering, installation, driftsättning och underhåll enklare. PROFIBUS DP använder det fysiska skiktet RS-485. Den lättanvända och kostnadseffektiva RS-485-överföringstekniken används för uppgifter som kräver hög överföringshastighet men som inte kräver explosionsskydd (egensäkerhet).
Miljöer för processautomation, som vanligtvis kräver långsammare förfaranden, kan också kännetecknas av explosiva eller farliga miljöer. I sådana tillämpningar är PROFIBUS PA en lämplig lösning. PROFIBUS PA kan användas i farliga miljöer eftersom dess fysiska lager:
Det är viktigt att notera att även om ett annat fysiskt lager används är PROFIBUS PA exakt samma protokoll som PROFIBUS DP. MBP överför endast med en hastighet: 31,25 kbit/s, vilket är tillräckligt för processtillämpningar. En viktig skillnad är dock att ström och data transporteras via samma kabel. Som sådan finns det regler om nätverkstopologi som måste följas.
PROFIBUS DP- och PA-topologi
Förbindelsen mellan DP- och PA-segmenten
Om RS-485-överföringsteknologi används, ansluts alla fältenheter typiskt sett i en linjestruktur med upp till 32 noder i ett segment. Början och slutet av varje segment är försedda med aktiv bussterminering och strömförsörjning. Om det finns fler än 32 noder eller om nätverkets spännvidd utökas måste repeater användas för att koppla samman nätverken.
Om MBP-överföringsteknik används (i processautomation) är i princip vilken topologi som helst tillåten. Linjära strukturer och trädstrukturer samt kombinationer av båda är alltså möjliga. I praktiken har ”trunk & spur topology” etablerat sig som de-facto standard, eftersom den är särskilt tydlig och välplanerad.
Koppling av RS-485 och MBP-överföringsteknik
Den stora majoriteten av ett PROFIBUS-nätverk är vanligtvis baserad på RS-485 (PROFIBUS DP). Genomförandet av PROFIBUS PA är vanligtvis begränsat till vissa delar av ett system, t.ex. en grupp fältenheter i ett farligt område. Det är vanligt att ansluta PROFIBUS DP- och PA-segment.
Kopplingen av PROFIBUS PA-undersegment till RS-485 PROFIBUS DP-segmentet sker med hjälp av segmentkopplare eller länkar. Segmentkopplare är transparenta ur bussprotokollets synvinkel. MBP-segmentenheterna är direkt synliga på DP-sidan och segmentkopplaren kräver ingen konfiguration. Länkar, å andra sidan, är intelligenta och kartlägger alla enheter som är anslutna i MBP-segmentet som en enda enhet i RS-485-segmentet.