1.2 Основные характеристики стандарта

промышленный сетевой стандарт profibus

Стандарт Profibus имеет три модификации: Profibus DP, Profibus FMS и Profibus PA. Сеть Profibus использует только первый и второй уровни модели OSI. Один из вариантов сети, Profibus FMS, использует также уровень 7. [1] Параметры Profibus в соответствии с моделью OSI представлены в таблице 1

Таблица 1 -- Profibus в соответствии с моделью OSI

Profibus DP (Profibus for Decentralized Peripherals -- "Profibus для децентрализованной периферии") использует уровни 1 и 2 модели OSI, а также пользовательский интерфейс, который в модель OSI не входит. Непосредственный доступ из пользовательского приложения к канальному уровню осуществляется с помощью DDLM (Direct Data Link Mapper -- "прямой преобразователь для канального уровня"). Функции, необходимые для связи с устройствами ввода-вывода и контроллерами, реализуется пользовательским интерфейсом. Profibus DP в отличие от FMS и PA построен таким образом, чтобы обеспечить наиболее быстрый обмен данными с устройствами, подключенными к сети. [1]

Profibus FMS использует уровень 7 модели OSI и применяется для обмена данными с контроллерами и компьютерами на регистровом уровне. Profibus FMS характеризуется большой гибкостью при передаче больших объемов данных, но проигрывает протоколу DP в популярности вследствие своей сложности. Profibus FMS и DP используют один и тот же физический уровень, основанный на интерфейсе RS-485 и могут работать в общей сети.

Profibus PA (Profibus for Process Automation) не совместим с RS-485, он использует физический уровень на основе стандарта IEC 1158-2, который обеспечивает питание сетевых устройств через шину. Особенностью Profibus PA является возможность работы во взрывоопасной зоне. [1]

Основные характеристики интерфейса RS-485, используемого Profibus DP и Profibus FMS:

-- Топология сети. Линейная шина с оконечными нагрузками на обоих концах. Возможны заглушки;

-- Передающая среда. Экранированная витая пара (STP-Shielded Twisted Pair). В зависимости от окружающей среды экранирование может отсутствовать (UTP-Unshielded Twisted Pair);

-- Количество станций. 32 станции в каждом сегменте без повторителей. С повторителями есть возможность расширения до 127;

-- Максимальная длина шины (без повторителя). Кабель А: 200 м при 1500 Кбит/с, до 1,2 км при 93,75 Кбит/с. Кабель В: 200 м при 500 Кбит/с, до 1,2 км при 93,75 Кбит/с;

-- Максимальная длина шины (3 последовательных повторителя). Кабель А: 800 м при 1500 Кбит/с, до 4,8 км при 93,75 Кбит/с. Кабель В: 800 м при 500 Кбит/с, до 4,8 км при 93,75 Кбит/с;

-- Скорость передачи. Выбирается из ряда: 9,6; 19,2; 93,75; 187,5; 500; 1500 Кбит/с;

-- Соединитель. 9-контактный разъем D-Sub.

Profibus является многомастерной сетью, то есть с несколькими ведущими устройствами. В качестве ведомых устройств выступают обычно устройства ввода-вывода, клапаны, измерительные преобразователи и другое оборудование автоматизации. Они не могут самостоятельно получить доступ к шине и только отвечают на запросы ведущего устройства.