PROFIBUS
PROFIBUS (Process Field Bus) ist ein Standard für die Feldbus-Kommunikation in der Automatisierungstechnik und geht auf ein 1987 in Deutschland gestartetes öffentlich gefördertes Verbundvorhaben zurück, für welches 21 Firmen und Institute einen Projektrahmenplan „Feldbus“ ausgearbeitet hatten.
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Einsatz
PROFIBUS existiert in drei Varianten, wobei DP die meistgenutzte ist:
- PROFIBUS-DP (Dezentrale Peripherie) zur Ansteuerung von Sensoren und Aktoren durch eine zentrale Speicherprogrammierbare Steuerung in der Fertigungstechnik. Hier stehen insbesondere auch die vielen Standarddiagnosemöglichkeiten im Vordergrund. Weitere Einsatzgebiete sind die Verbindung von "„verteilter Intelligenz“, also die Vernetzung von mehreren Steuerungen untereinander (ähnlich PROFIBUS-FMS). Es sind Datenraten bis zu 12 Mbit/s auf verdrillten Zweidrahtleitungen und/oder Lichtwellenleiter möglich.
- PROFIBUS-PA (Prozess-Automation) wird zur Kontrolle von Messgeräten durch ein Prozessleitsystem in der Prozess- und Verfahrenstechnik eingesetzt. Diese Variante des PROFIBUS ist für explosionsgefährdete Bereiche (Ex-Zone 0 und 1) geeignet. Hier fließt auf den Busleitungen in einem eigensicheren Stromkreis nur ein schwacher Strom, so dass auch im Störfall keine explosionsfähigen Funken entstehen können. Der Nachteil dieser Variante ist die langsamere Datenübertragungsrate von 31,25 kbit/s.
- PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification) war vor allem für den Einsatz in komplexen Maschinen und Anlagen gedacht. Diese Protokollvariante wurde von DP abgelöst und ist heute nicht mehr Bestandteil der Internationalen Feldbusnorm.
PROFIBUS ist der einzige Feldbus, der in der Fertigungsautomatisierung und in der Prozessautomatisierung gleichermaßen eingesetzt werden kann und hat sich mittlerweile zum Weltmarktführer entwickelt.
Eigenschaften
| Übertragungsmedien
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RS485 und Lichtwellenleiter
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| Bustopologie | Linienstruktur, bis zu 31 Teilnehmer können an ein Bussegment angeschlossen sein. Segmentübergänge durch bis zu 3 Repeater sind möglich. |
| adressierbare Busteilnehmer | 124 |
| maximale Leitungslänge | Je nach verwendeter Bitrate ist die Kabellänge zwischen zwei Repeatern auf 100 bis 1200 Meter beschränkt. |
| Buszugriffsverfahren | Hybrides Master-Slave-Verfahren:
Busmaster erhalten Senderecht durch Token-Vergabe. |
| Datenübertragungsraten | 9,6 kbit/s - 12 Mbit/s |
| Bitcodierung | NRZ |
| Fehlersicherheit | HD = 4 |
Normierung
PROFIBUS wurde 1991/1993 in DIN 19245 definiert, ist 1996 in EN 50170 überführt worden und seit 1999 in IEC 61158/IEC 61784 festgelegt.
Verschaltung
