Коммуникации через PROFIBUS
Аппаратура систем распределенного ввода-вывода (станции ввода-вывода, преобразователи, приводы, исполнительные устройства, панели операторов, другие приборы полевого уровня) поддерживает обмен данными с системами автоматизации через сеть полевого уровня, работающую в режиме реального масштаба времени. Опрос входов и вывод управляющих воздействий выполняется циклически (синхронно) с детерминированным временем цикла. Передача сигналов тревоги, параметров настройки и диагностических данных выполняется в асинхронном режиме.
Сеть PROFIBUS ориентирована на решение перечисленных выше задач и позволяет выполнять скоростной обмен данными с аппаратурой систем распределенного ввода-вывода на основе коммуникационных протоколов PROFIBUS DP и PROFIBUS PA. В PROFIBUS PA дополнительно обеспечивается возможность питания датчиков и исполнительных устройств через сеть.
PROFIBUS позволяет:
- Выполнять обмен данными с приборами, поддерживающими HART протокол
- Создавать резервированные конфигурации сети
- Создавать распределенные системы (F-системы) противоаварийной защиты и автоматики безопасности, отвечающие требованиям уровня SIL3 стандарта IEC 61508. Использовать для обмена данными между компонентами F-систем специальный профиль PROFIsafe
- Использовать режим тактовой синхронизации (изохронный режим)
- Выполнять синхронизацию времени сетевых станций
- Снабжать сообщения отметками даты и времени
PROFIBUS отличается простотой обслуживания и эксплуатации, позволяет использовать широкий спектр сетевых компонентов и выполнять расширение без остановки производственного процесса, может прокладываться в обычных и Ex-зонах. Весь спектр положительных качеств превратил PROFIBUS в одну из самых распространенных сетей полевого уровня нашего времени. В настоящее время во всем мире эксплуатируется свыше 10 000 000 сетей PROFIBUS DP и свыше 320 000 сетей PROFIBUS PA.
Функции
Пользователи имеют множество возможностей обмена данными и диагностики линий, равно как и диагностики подключенных к шине интеллектуальных устройств. Более того, PROFIBUS полностью интегрирована в систему контроля оборудования (asset management ) системы управления SIMATIC PCS 7.
В дополнение ко всем этим свойствам, нижеследующие функции PROFIBUS особенно важны в области автоматизации процессов управления:
- Интеграция ранее установленных HART устройств
- Резервирование
- Безопасные коммуникации с PROFIsafe вплоть до уровня безопасности SIL 3 в соответствии с IEC 61508
- Синхронизация времени
- Отметки времени
Благодаря своим исключительным свойствам, PROFIBUS устанавливается во всех секторах производства и стала наиболее применяемой открытой шинной архитектурой во всем мире.
PROFIBUS, среда передачи сигналов
- PROFIBUS DP
- RS 485: простая, низкостоимостная электрическая среда передачи сигналов на основе экранированной витой пары.
- RS 485-iS: искробезопасная электрическая среда передачи сигналов для взрывоопасных зон вплоть до Ex zone 1, реализация на основе экранированной витой пары со скоростью передачи 1.5 Mbit/s.
- Оптоволокно: оптическая среда передачи сигналов на стеклянной или пластиковой основе, для скоростной передачи больших объемов данных в средах, подверженных электромагнитным помехам, или на большие расстояния.
PROFIBUS PA
- MBP (Manchester Coded; Bus Powered): искробезопасная среда, позволяющая одновременную передачу данных и подачу питания на подключенные устройства по двухпроводному кабелю. Обеспечивает прямое подключение устройств до зон Ex zone 1 или 21 и соответствующих датчиков/исполнительных механизмов в зоны Ex zone 0 или 20.
Особенности
SIMATIC PCS 7 оптимально использует все положительные качества сети PROFIBUS:
- Незначительные сроки проектирования и низкие затраты на проектирование и эксплуатацию готовых сетей.
- Выбор оптимальных структур систем распределенного ввода-вывода.
- Поддержка передовых методов выполнения монтажных работ, существенно снижающих время создания новых и развития существующих систем
- Высокая скорость обмена данными.
- Эффективная система проектирования, поддержка множества профилей передачи данных, мощная система диагностики, поддержка стандартных языков описания приборов полевого уровня.
- Мощная система диагностики, позволяющая производить быстрый поиск и локализацию неисправностей, а также ускоряющая выполнение пуско-наладочных работ.
- Короткое время реакции, использование синхронного и асинхронного обмена данными, дистанционная настройка параметров приборов полевого уровня.
- Использование диагностической и статусной информации для организации работы сервисных служб.
