PROFIBUS Profibus (Proses Lapangan Bus) adalah standar bus bidang komunikasi dalam teknologi otomatisasi dan pertama kali dipromosikan pada tahun 1989 oleh BMBF (Jerman departemen pendidikan dan penelitian) dan kemudian digunakan oleh Siemens. Ini tidak harus bingung dengan standar PROFINET untuk Industri Ethernet. Profibus bukanlah terbuka diterbitkan dan bebas royalti protokol sebagai MODBUS. 1. ASAL MULA Sejarah Profibus kembali ke rencana dipromosikan publik untuk asosiasi dimulai di Jerman pada tahun 1987 dan yang 21 perusahaan dan lembaga menyusun rencana proyek yang disebut master "field bus". Tujuannya adalah untuk menerapkan dan menyebarkan penggunaan bus lapangan bit-serial didasarkan pada persyaratan dasar perangkat antarmuka lapangan. Untuk tujuan ini, Anggota perasaan setuju untuk mendukung konsep teknis umum untuk produksi (yaitu diskrit atau otomatisasi pabrik) dan otomatisasi proses. Pertama, komunikasi kompleks protokol Profibus FMS (Field bus Pesan Spesifikasi), yang dirancang untuk menuntut tugas komunikasi, ditentukan. Selanjutnya pada tahun 1993, spesifikasi untuk sederhana dan dengan demikian jauh lebih cepat protokol Profibus DP (Peripherals Desentralisasi) selesai. Profibus FMS digunakan untuk (non deterministik) komunikasi data antar Masters Profibus. Profibus DP adalah protokol yang dibuat untuk (deterministik) komunikasi antara master Profibus dan I / O terpencil mereka. Ada dua variasi Profibus yang digunakan saat ini, yang paling umum digunakan Profibus DP, dan lebih rendah digunakan, aplikasi tertentu, Profibus PA:
Profibus DP (Peripherals Desentralisasi) digunakan untuk mengoperasikan sensor dan aktuator melalui pengendali terpusat dalam produksi (pabrik) aplikasi otomatisasi. Banyak pilihan diagnostik standar, khususnya, fokus di sini.
Profibus PA (Process Automation) digunakan untuk memonitor peralatan pengukuran melalui sistem kontrol proses dalam aplikasi otomatisasi proses. Varian ini dirancang untuk digunakan dalam ledakan / daerah berbahaya (Ex-zona 0 dan 1). Physical Layer (yaitu kabel) sesuai dengan IEC 61158-2, yang memungkinkan daya untuk dikirimkan melalui bus ke instrumen lapangan, sementara membatasi arus sehingga kondisi ledakan yang tidak diciptakan, bahkan jika terjadi kerusakan. Jumlah
perangkat yang melekat pada segmen PA dibatasi oleh fitur ini. PA memiliki tingkat transmisi data dari 31,25 kbit / s. Namun, PA menggunakan protokol yang sama seperti DP, dan dapat dihubungkan ke jaringan DP menggunakan perangkat coupler. Jauh lebih cepat DP bertindak sebagai jaringan backbone untuk transmisi sinyal proses ke controller. Ini berarti bahwa DP dan PA dapat bekerja erat bersama-sama, terutama dalam aplikasi hibrida di mana proses dan pabrik otomatisasi jaringan beroperasi berdampingan.Dalam lebih dari 30 juta node Profibus dipasang pada akhir tahun 2009. 5 juta di antaranya dalam proses industri.
2. TEKNOLOGI
Aplication Layer Untuk memanfaatkan fungsi-fungsi ini, berbagai tingkat layanan protokol DP
didefinisikan: DP-V0 untuk pertukaran siklik dari data dan diagnosis DP-V1 untuk asiklik dan siklik pertukaran data dan penanganan alarm DP-V2 untuk mode isochronous dan disiarkan pertukaran data (komunikasi slave to slave)
Security Layer
Lapisan keamanan FDL (Field bus Data Link) bekerja dengan metode akses hybrid yang menggabungkan token passing dengan metode master-slave. Dalam sebuah jaringan Profibus DP, pengendali atau sistem kontrol proses adalah penguasa dan sensor dan aktuator adalah Slave. Berbagai jenis telegram digunakan. Mereka dapat dibedakan dengan mereka mulai pembatas (SD): Tidak ada data: SD1 = 0x10
Data Panjang Bervariabel : SD2 = 0x68
Token : SD4 = 0xDC
Brief acknowledgement : SC = 0xE5
SD: Mulai Pembatas LE: Panjang protokol data unit, (termasuk DA, SA, FC, DSAP, SSAP) LER: Pengulangan protokol data unit, (Hamming jarak = 4) FC: Fungsi Kode DA: Alamat Tujuan SA: Alamat Sumber DSAP: Tujuan Layanan Access Point SSAP: Sumber Layanan Access Point
Catatan: SAP55 adalah opsional dan dapat dinonaktifkan jika budak tidak menyediakan memori penyimpanan non-volatile untuk alamat stasiun. PDU: Protocol Data Unit (protokol data) FCS: Frame Memeriksa Urutan
ED: Akhir Pembatas (= 0x16!) Zat ini dihitung dengan hanya menjumlahkan byte dalam panjang tertentu. Overflow diabaikan di sini. Setiap byte disimpan dengan paritas genap dan ditransfer asynchronously dengan start dan stop bit. Mungkin tidak ada jeda antara sedikit berhenti dan berikut mulai sedikit ketika byte telegram ditransmisikan. Master sinyal awal dari telegram baru dengan jeda SYN minimal 33 bit (logika "1" = bus idle).
Bit-Transmission layer Tiga metode yang berbeda ditetapkan untuk lapisan bit transmisi : Dengan transmisi listrik sesuai dengan EIA-485, kabel twisted pair dengan impedansi 150 ohm digunakan dalam topologi bus. Bit rate dari 9,6 kbit / s sampai 12 Mbit / s dapat digunakan. Panjang kabel antara dua repeater terbatas 100-1.200 m, tergantung pada kecepatan bit yang digunakan. Metode transmisi ini terutama digunakan dengan Profibus DP. Dengan transmisi optik melalui serat optik, bintang, bus-dan cincintopologi yang digunakan. Jarak antara repeater bisa sampai 15 km. Cincin Topologi juga dapat dilaksanakan secara berlebihan. Dengan MBP (Manchester Bus Powered) teknologi transmisi, data dan lapangan listrik bus diberi makan melalui kabel yang sama. Daya dapat dikurangi sedemikian rupa yang menggunakan dalam lingkungan ledakan berbahaya adalah mungkin. The topologi bus bisa sampai 1.900 m panjang dan memungkinkan bercabang ke perangkat lapangan (maks. 60 cabang m). The bit rate di sini adalah tetap 31,25 kbit / s. Teknologi ini secara khusus didirikan untuk digunakan dalam proses otomasi untuk Profibus PA.
