Profibus Einführung

Der PROFIBUS geniest eine große Akzeptanz in der Automatisierungstechnik durch seine Offenheit und seine herstellerübergreifende Verbreitung. Entstanden ist der PROFIBUS innerhalb eines Verbundprojektes Feldbus. Ziel des Projektes war die Verabschiedung eines Standards. Heute sind eine Vielzahl unterschiedlicher Produkte, die dem Standard DIN 19245 Teil 1 und Teil 2 entsprechen, von unabhängigen Herstellern verfügbar. Der Betrieb normkonformer PROFIBUS - Geräte an einem Bussystem ist sichergestellt.

PROFIBUS legt die technischen und funktionellen Merkmale eines seriellen Feldbussystems fest, mit dem verteilte digitale und analoge Feldautomatisierungsgeräte im unteren (Sensor-/Aktuator-Ebene) bis mittleren Leistungsbereich (Zellen - Ebene) vernetzt werden können.

PROFIBUS unterscheidet Master - und Slave - Geräte. Master - Geräte bestimmen den Datenverkehr auf dem Bus.

Ein Master darf Nachrichten ohne externe Aufforderung aussenden, wenn er im Besitz der Buszugriffsberechtigung ist. Master werden im PROFIBUS - Protokoll auch als aktive Teilnehmer bezeichnet.

Slave - Geräte sind Peripheriegeräte. Typische Slave - Geräte sind Sensoren, Aktoren, Messumformer sowie Beckhoff Buskoppler BK3000, BK3100, BK3110, BK3010 und die Feldbusanschaltungen CX1500-B310. Sie erhalten keine Buszugriffsberechtigung, d. h. sie dürfen nur empfangene Nachrichten quittieren oder auf Anfrage eines Masters Nachrichten an diesen übermitteln. Slaves werden auch als passive Teilnehmer bezeichnet. Die Beckhoff Buskoppler sind passive Teilnehmer, die PROFIBUS-DP und PROFIBUS-FMS unterstützen. Sie werden auch als FMS/DP - Kombislave bezeichnet.

Profibus DP

PROFIBUS-DP ist für den schnellen Datenaustausch auf der Sensor - Aktor Ebene konzipiert. Hier kommunizieren zentrale Steuergeräte (wie z.B. Speicherprogrammierbare Steuerungen) über eine schnelle, serielle Verbindung mit dezentralen Eingangs- und Ausgangs - Geräten. Der Datenaustausch mit diesen dezentralen Geräten erfolgt vorwiegend zyklisch. Die zentrale Steuerung (Master) liest die Eingangs - Informationen von den Slaves und schreibt die Ausgangs - Informationen an die Slaves. Hierbei muss die Buszykluszeit kürzer sein, als die Programmzykluszeit der zentralen Steuerung, die in vielen Anwendungsfällen unter 10 ms liegt.

Ein hoher Datendurchsatz alleine genügt nicht für den erfolgreichen Einsatz eines Bussystems. Vielmehr muss die einfache Handhabung, gute Diagnosemöglichkeiten und eine störsichere Übertragungstechnik gegeben sein, um die Anforderungen der Anwender zu erfüllen. Bei PROFIBUS-DP wurden diese Eigenschaften optimal kombiniert.

Für die Übertragung von 512 Bit Eingangs- und 512 Bit Ausgangs - Daten verteilt auf 32 Teilnehmer benötigt PROFIBUS-DP bei einer Übertragungsgeschwindigkeit von 1,5 MBit/s ca. 6 ms und bei 12 MBit/s weniger als 2 ms.