کابل پروفی باس

کابل پروفی باس

پروفی باس یا Process Field Bus یک پروتکل ارتباط فیلد باس میدانی در فناوری اتوماسیون است که ابتدا در سال 1989 توسط BMBF (وزارت آموزش و تحقیقات آلمان) ارتقا یافت و سپس توسط زیمنس استفاده شد. سال‌ها در این زمینه راهکارهایی برای پیاده‌سازی این فناوری در ایران ارائه می‌دهد. Profi Bus سیستم‌ها و کنترل‌کننده‌های اتوماسیون را به دستگاه‌های میدانی غیرمتمرکز مانند حسگرها، محرک‌ها و رمزگذارها متصل می‌کند. شبکه‌های پروفی باس با استفاده از یک کابل، داده‌ها را مبادله می‌کنند. Profi Bass را نباید با استاندارد ProfiNet برای اترنت صنعتی اشتباه گرفت. پروفی باس به عنوان بخشی از IEC 61158 است.

تفاوت مدباس و پروفی باس

این‌ها دو پروتکل ارتباطی متفاوت هستند. در یک قیاس واضح، به نظر می‌رسد که آن‌ها دو زبان متفاوت هستند، Profi Bass آلمانی صحبت می‌کند و Modbas به انگلیسی صحبت می‌کند. با این حال، Madbas می‌تواند روی اترنت (شامل چندین هاست به طور همزمان) اجرا شود، اما ProfiBass نمی‌تواند. پروفی نت ممکن است، اما پروفی نت با پروفی باس متفاوت هستند.

تفاوت پروفی باس و پروفی نت

پروفی باس یک فیلد باس سریال کلاسیک است. Profint یک اترنت صنعتی است. به طور خلاصه، Profinet دارای پهنای باند بیشتر و پیام‌های بزرگ‌تر و سریع‌تر است.

پروفی باس چطور کار می کند؟

Profi Bass یک پروتکل از نوع Master / salve مانند Masterbus است، اما یک پروتکل حلقه توکن اضافی وجود دارد که اجازه استفاده از چندین Master را می‌دهد. همچنین بر خلاف مدباس، تمامی دستگاه‌ها در زمان بوت شدن فرآیند اتصال به شبکه را طی می‌کنند. هر salve یک تایمر ایمن دارد. اگر Master در مدت زمان مشخص شده با آن صحبت نکند، Slave در حالت امن قرار می‌گیرد. مستر باید قبل از تبادل اطلاعات دیگر، پروسه راه اندازی مجدد را طی کند. این، در ترکیب با تایمر محافظ مستر، تضمین می‌کند که تمام ارتباطات در هر چرخه باس در یک زمان خاص انجام می‌شود.

شما یک توکن Master A دریافت خواهید کرد که به شما امکان می‌دهد باس را کنترل کنید. سپس داده‌ها را با هر slave مبادله می‌کند و پس از تکمیل، توکن را به Master بعدی (در صورت وجود) منتقل می‌کند. نیاز به شناسایی دقیق هر salve نیز در پروتکل تعبیه شده است. در طول تبادل معمولی داده‌ها، Slave می‌تواند به Master هشدار دهد که دارای یک تشخیص است. تشخیص‌ها توسط master در اسکن بعدی باس خوانده می‌شود.

انواع شبکه پروفی باس

برای اتوماسیون معمولا از دو نسخه جایگزین ProfiBass، ProfiBass DP و ProfiBus PA استفاده می‌شود. PA و DP حاوی یک پروتکل هستند و هر دو را می‌توان با استفاده از یک باس کوپلر متصل کرد. اگر به اطلاعات بیشتری در مورد باس کوپلرها نیاز دارید، می‌توانید مقاله‌ای که در این مقاله قبلاً در این سایت ذکر شده است را مطالعه کنید.

Profibus DP (دستگاه‌های جانبی توزیع شده): معمولاً برای تبادل داده با دستگاه‌های میدانی مانند سنسورها و محرک‌ها از طریق کنترل کننده‌های قابل برنامه‌ریزی در برنامه‌های اتوماسیون تولید استفاده می‌شود.

Profibus PA (اتوماسیون فرآیند): برای اتصال ابزارهای دقیق از طریق سیستم کنترل فرآیند برنامه‌های کاربردی اتوماسیون فرآیند استفاده می‌شود. این نوع برای استفاده در مناطق انفجاری / خطرناک (مناطق 0 و 1 سابق) طراحی شده است. (یعنی کابل)، مطابق با IEC. 61158-2 این امکان را فراهم می‌کند تا ابزارهای میدانی را از طریق یک فیلد باس به قدرت رساند و در عین حال جریان نیرو را برای جلوگیری از انفجار محدود می‌کند. نرخ انتقال داده PA 31.25 کیلوبیت بر ثانیه است.

Profibus FMS: نسخه اولیه Profibus به نام “Fieldbus Message Specification” بود. پروفی باس FMS برای برقراری ارتباط بین کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی و PLC‌ها و ارسال اطلاعات پیچیده بین آنها طراحی شده است. یک راه حل همه منظوره برای وظایف ارتباطی در سطح سلولی. خدمات قدرتمند FMS طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها را باز می‌کند و انعطاف پذیری زیادی را ارائه می‌دهد. همچنین می‌توان از آن برای کارهای ارتباطی بزرگ و پیچیده استفاده کرد. CODE عملکرد مشابهی را ارائه می‌دهد و در این مشخصات پیاده‌سازی نشده است.

مزایای استفاده از profibus PA

با معرفی Profibus PA، شکاف بین سیستم های خودکار و ارتباطات داده دیجیتال بین دستگاه های میدانی بسته شده است. PA Performance Advanced Performance مزایایی را در هر مرحله از پروژه ارائه می دهد:

در طول مرحله نصب

• سیم کشی کمتر، مهندسی و نصب آسان تر
• مونتاژ سریع‌تر و کاهش خطا
• مواد ذخیره‌سازی برای کابل کشی
• برای اندازه‌گیری مستقیم، ابزار را می‌توان نزدیک به فرآیند قرار داد. اطلاعات از راه دور قابل دسترسی است و نیازی به دسترسی روزانه به آن‌ها نیست.

در طول مرحله راه اندازی

• می تواند بیش از 100 دستگاه را در روز بوت کند
• یک نفر می تواند راه اندازی را کامل کند. نیاز به هیچ شخص دیگری برای پیدا کردن و “فعال کردن” ابزار برای بررسی حلقه ندارد
• خطای ارتباط ممکن است از اتاق کنترل رخ دهد
• دستگاه های دیجیتال طیف وسیعی از مقادیر فرآیند را اندازه گیری می کنند و به کالیبراسیون 4-20 میلی آمپر نیاز ندارند.
• تنظیمات ابزار را می توان از اتاق کنترل دانلود کرد. نیازی به اتصال دستی به هر فرستنده به صورت جداگانه نیست.

در طی مرحله نگهداری

• اطلاعات تشخیصی برای پیش بینی و نگهداری برنامه ریزی شده یا فقط مورد نیاز انجام می شود
• خطاهای فرآیند یا ابزار را شناسایی می کند
• عیب یابی آسان و سریع اتاق کنترل
• نیازی به جستجوی ابزارهای خاص در کارخانه نیست
• کمتر نیاز به این سفرهای این زمینه دارید
• خود تشخیصی و اقدام اصلاحی در دستگاه های زمینه
• 4-20 میلی آمپر بدون کالیبراسیون منظم
• تنظیمات را دانلود کنید، متصل شوید و ابزار جایگزین جدید را راه اندازی کنید.

اهمیت پروتکل پروفی باس در صنایع

بسیاری از تولیدکنندگان محصولاتی مانند PLC، درایو و ابزار دقیق مبتنی بر پروفی باس را به محصولات خود ارائه می‌دهند. مزیت این است که شما می‌توانید از یک راه حل از پیش طراحی شده مشابه برای هر برنامه بدون نیاز به طراحی راه حل جدید استفاده کنید. ProfiBass می‌تواند با سرعت 12Mbps اجرا شود. این سریع‌ترین اتوماسیون باس میدانی است. این شبکه با یک طرح master-slave عمل می‌کند که در آن Master از توکن‌ها استفاده می‌کند و آن‌ها را یکی پس از دیگری در یک سیستم تبادل داده بسته برای Slave ارسال می‌کند.

پروفایل ها

پروفایل‌ها یک پیکربندی از پیش تعریف شده از ویژگی‌های موجود پروفی باس برای دستگاه‌ها و برنامه‌های مختلف است. قابلیت همکاری پروفایل به کاربران امکان می‌دهد یک کالای مشابه را از فروشندگان مختلف مبادله کنند. پروفایل‌ها را می‌توان در رمزگذارها، مبدل‌های خط، ماشین‌های CNC، درایوها، PLC‌ها، SCADA (کنترل داده‌ها و کنترل دسترسی)، ابزارهای دیجیتال مختلف و موارد دیگر استفاده کرد.

عیب یابی پروفی باس

برای راه اندازی شبکه Profi Boss به نرم افزار پیکربندی و برنامه نویسی نیاز است. رفع مشکلات عیب‌یابی شامل پاسخ‌های مربوط به فرآیند، مکانیسم‌های تشخیص داخلی که مشکلات SCADA یا PLC را نشان می‌دهد و کابل‌های رابط پروفی باس است. نظارت مستمر بر عملکرد Profibus به شما این امکان را می دهد که برخی از مسائل مهم را قبل از اینکه منجر به زیان های قابل توجه تولید شود، شناسایی کنید. تشخیص از دستگاه های مختلف باعث ایجاد رویدادها می شود و گزارش ها آلارم های قابل ضبط را تولید می کنند. به طور کلی مهندسان برای رفع خطاهای شبکه به دو ابزار نیاز دارند:

یک تحلیلگر فیلد باس برای تعیین کیفیت پروتکل و یک اسیلوسکوپ برای بررسی کیفیت سیگنال های ارتباطی مانند اتصال کوتاه، قطع و وصل و خطاهای پایان. یک اتصال کوتاه در گذرگاه پروفی باس، اتصال اصلی را از Slave قطع می کند. البته اتصال کوتاه ابزار دقیق آن نود را از بین نمی برد. فاصله اتصال کوتاه و مشکل را می توان به راحتی با اسیلوسکوپ تشخیص داد.

سایر اطلاعات مرتبط

رنگ کابل profibus DP

رنگ استاندارد پروفی باس DP معمولاً بنفش است، اما می‌تواند رنگ‌های متفاوتی داشته باشد. به عنوان مثال از رنگ مشکی برای کشتی‌ها و از رنگ سبز برای محیط‌های خشن استفاده کنید.

پیکربندی پین روی اتصال DB9

• پین 3 = داده خط قرمز B + (ورودی / خروجی)
• پین 8 = داده خط سبز A – (ورودی / خروجی)
• اتصال پوشش فلزی = سپر

Profibus DP به تبدیل گر سریال

مبدل سریال به کاربران اجازه می‌دهد تا با استفاده از شبکه پروفی باس به هر دستگاه سریال متصل شوند. این می‌تواند فرمت‌های سریال RS232، RS422 و RS485 را بدون هیچ گونه تغییر سخت افزاری پشتیبانی کند.