Kao što je pre spomenuto, PROFIBUS DP protokol je specijalno projektovan da zadovolji potrebe brze komunikacije između distribuiranih periferija u automatizovanim postrojenjima industrije.
Fizički medijum za PROFIBUS DP zasniva se na RS-485 standardu koji definiše upotrebu oklopljenog, uvijenog, dvožilnog kabla, koji je prikazan na slici br.1. Mogu se odabrati brzine prenosa u opsegu od 9.6Kbit/s do 12Mbit/s, pri čemu se ta brzina odnosi na sve uređaje koji su priključeni na magistralu.
Slika br.1 Bakarni kabl za PROFIBUS komunikaciju
Povezivanje uređaja na PROFIBUS mrežu omogućeno je korišćenjem 9-pinskog sub-D konektora (slika br.2). U konektore su ugrađeni otpornici za terminaciju bus-a. Pomeranjem prekidača koji se nalazi na kućištu konektora u ON položaj vrši se terminacija.
Slika br.2 Izgled 9-pinskog sub-D konektora (levo-prolazni, desno-standardni konektor)
i otpornici za terminaciju bus-a
Kao što je na slici br.2 prikazano, terminacija bus-a je ostvarena korišćenjem tzv. ”pull-down” otpornika prema DGND potencijalu i ”pull-up” otpornika prema napajanju -Vp potencijal. Ova dva otpornika služe za definiciju potencijala na bus-u između dva telegrama. Linija A i linija B predstavljaju oznake krajeva PROFIBUS kabla.
Tabela 1: Raspored pinova na 9-pinskom sub-D konektoru
RS 485 tehnologija prenosa se odlikuje jednostavnošću i niskom cenom, a primenjuje se u sistemima gde se zahteva velika brzina prenosa. Moguće brzine prenosa su između 9.6 kbit/s i 12Mbit/s . Maksimalan broj uređaja koji se može povezati na jedan segment linije je 32. Veći broj uređaja zahteva korišćenje repetitora između pojedinačnih segmenata. Maksimalna dozvoljena dužina linije unutar jednog segmenata zavisi od brzine prenosa i manja je što je brzina prenosa veća.
Topologija mreže
Osnovni elementi, koji pored kablovske veze, sačinjavaju mrežu mogu se podeliti u dve osnovne grupe:
- Master uređaji
- Slave uređaji
S obzirom da je RS485 komunikacija half duplex (označava dvosmernu komunikaciju u kojoj jedan čvor-uređaj trenutno priča). Iz tog razloga je mreža organizovana tako da master ima kontreolu nad njom. Primer master uređaja može biti PLC, a kao primer slave elementa može se uzeti distribuirana periferija, drugi PLC i slično. Kod PA mreže slave uređaji mogu biti senzori, aktuatori i sl.
Ovde se mora napomenuti da postoje dve vrste DP Master uređaja:
- DP Master Class 1 (DPM1) – ovo je centralni kontroler koji ciklično razmenjuje podatke sa slave uređajima, u zadatom ciklusu. Tipični uređaji ovog tipa su programabilni logički kontroleri. DPM1 ima aktivni pristup magistrali, preko kojeg može vršiti očitavanja ulaza sa distribuiranih uređaja, kao i zapisivanje odgovarajućih rezultata na njihove izlaze.
- DP Master Class 2 (DPM2) – služi za konfigurisanje, sakupljanje podataka, kao i održavanje dijagnostiku i upravljanje priključenih uređaja, kao na primer PC.
Tipična DP konfiguracija ima mono-master strukturu što se može videti na slici br.3.
Slika br.3 DP mono-master struktura
Komunikacija između DP master i DP slave uređaja je bazirana na master-slave principu. Ovo znači da DP slave uređaji mogu biti aktivni na magistrali samo onda kada je to zahtevano od strane master-a. Komunikacija se odvija ciklično u tačno određenom vremenu. DP slave uređaji su adresirani u rastućem redosledu od DP master-a preko liste poziva (polling list). Slika br.4 pokazuje kao se lista poziva obrađuje na DP master-u. Vidi se ciklično procesiranje slave uređaja slanjem zahteva i dobijanjem odgovora od njih.
Slika br.4 Obrada liste poziva na DP master uređaju
DP sistem može imati i multi-master strukturu što je prikazano na slici br.5:
Slika br.5 DP multi-master struktura
Ovo podrazumeva da nekoliko DP master uređaja može biti povezano na jednu magistralu. Kod ove strukture master uređaji pristupaju magistrali u skladu sa rastućim vrednostima svojih adresa. Ukoliko je završena komunikacija jednog mastera, on daje znak sledećem da može da pristupi magistrali, odnosno da koristi resurse. U PROFIBUS terminologiji se to naziva ”token ring”. Da bi se ovakva procedura izvršila, pri inicijalizaciji mreže detektuje se broj mastera kojima se dodeljuju sledeće adrese: PS (Previous Station) – predhodna stanica i NS (Next Station) – sledeća stanica.
Dalja upustva i pojašnjenja pojmova možete prinaći u sledećoj literaturi: Realizacija elektromotornog pogona primenom PROFIBUS i USS komunikacije, autor: Milorad Kaplarević
