Лекція 2.3 Мережеві технології для ПЛК

У Європі широкого поширення набула відкрита промислова мережа PROFIBUS (PROcess FIeld BUS). Спочатку, прототип цієї мережі був розроблений компанією Siemens для своїх промислових контролерів.

PROFIBUS об'єднує технологічні і функціональні особливості послідовного зв'язку польового рівня. Вона дозволяє об'єднувати розрізнені пристрої автоматизації в єдину систему на рівні датчиків і приводів. Мережа PROFIBUS ґрунтується на декількох стандартах і протоколах, використовує обмін даними між ведучим і веденими пристроями (протоколи DP і PA) або між декількома провідними пристроями (протоколи FDL і FMS).

Мережe PROFIBUS можна асоціювати з трьома рівнями моделі OSI: фізичний, канальний і рівень додатків.

Єдиним протоколом для доступу до шини для всіх версій PROFIBUS є реалізований на другому рівні моделі OSI протокол PROFIBUS-FDL. Даний протокол дотримується процедур доступу за допомогою маркера (token). Так само, як і мережі на базі протоколів Modbus, мережа PROFIBUS складається з провідних (master) і ведених (slave) пристроїв. Провідний пристрій може керувати шиною. Коли у ведучого (master) пристрою є право доступу до шини, воно може передавати повідомлення без віддаленого запиту. Ведені пристрої - це звичайні периферійні пристрої, не мають прав доступу до шини, тобто вони можуть тільки підтверджувати прийняті повідомлення та надсилати повідомлення ведучому пристрою на його запит. У мінімальній конфігурації мережа може складатися або з двох ведучих, або з одного ведучого і одного відомого пристрою.

Одні і ті ж канали зв'язку мережі PROFIBUS допускають одночасне використання декількох протоколів передачі даних. Розглянемо кожен з них.

PROFIBUS DP (Decentralized Peripheral - Розподілена периферія) - протокол, орієнтований на забезпечення швидкісного обміну даними між провідними DP-пристроями і пристроями розподіленого вводу-виводу. Протокол характеризується мінімальним часом реакції і високою стійкістю до впливу зовнішніх електромагнітних полів. Оптимізовано для високошвидкісних і недорогих систем.

PROFIBUS PA (Process Automation - Автоматизація процесу) - протокол обміну даними з обладнанням польового рівня, розташованим в звичайних або вибухонебезпечних зонах. Протокол дозволяє підключати датчики і приводи на одну лінійну шину або кільцеву шину.

PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification - Специфікація повідомлень польового рівня) - універсальний протокол для вирішення завдань з обміну даними між інтелектуальними мережевими пристроями (контролерами, комп'ютерами / программаторами, системами людино-машинного інтерфейсу) на польовому рівні. Деякий аналог промислового Ethernet, зазвичай використовується для високошвидкісного зв'язку між контролерами і комп'ютерами верхнього рівня.

Всі протоколи використовують однакові технології передачі даних і загальний метод доступу до шини, тому вони можуть функціонувати на одній шині