ProfiBus (Process Field Bus)

File name: Slide 1 of 18

EUROTHERM

ProfiBusProfiBus(Process Field Bus)(Process Field Bus)

PresenterPresenterAhmad KiaAhmad Kia

In the name of GODIn the name of GOD


EUROTHERM

طرح کلی سمینارطرح کلی سمینار

نگاهی اجمالی به برخی مفاهیم و تعاریف کلی

ProfiBusتاریخچه پیدایش

ProfiBus مفاهیم کاربردی در

ProfiBus اجزاء شبکه

ProfiBus استانداردها و پروفایلهای مورد استفاده در

مثال عملی از اجرای صنعتی پروفی باس)شرکت زیمنس(

جمع بندی و مقایسه


EUROTHERM

مفاهیم مورد نیازمفاهیم مورد نیاز

Profibus مخفف کلمه Process Field Busمی باشد

1)Field:یا میدان منظور محیط کارخانه یا همان سالن تولید می باشد

2)Process :)پروسه(منظور فرآیندی است که هدف کنترل آن می باشد

(باس:3باس در صنعت به مجموعه ای از وسایل گفته می شود که که

)میدان(به یکدیگر مرتبط Fieldاز طریق آن عناصر و اجزای می پردازندDataمیشوند و به تبادل


EUROTHERM


4 ):Field Bus Fieldباسی است با استانداردهای مخصوص که در سرتاسر

)کارخانه( کشیده شده و اجزا با انشعاب به آن متصلند.

5 )Protocol: می باشدNetwork در Field بین اجزائ Dataضوابط تبادل

6):Cell Level ارتباط بین تابلوهای فرمان و کنترل یا اتاقهای کنترلی در

کارخانه می باشد


EUROTHERM


7)Configuration:)پیکربندی(به نحوه اتصال کاربرهای )اجزائ( مختلف شبکه صنعتی می

پردازد که انواع مختلفی با مزایا و معایب مخصوص به خود دارد:

ستاره ای ، باس، حلقه ای، درختی

8)Media:)رسانه شبکه(جهت نقل و انتقال داده در شبکه از محلی به محل دیگر مورد استفاده قرار می گیرد نظیر کابل مسی، فیبر نوری،امواج

رادیویی و...


EUROTHERM

ProfiBusProfiBus پروفی باس پروفی باس

ProfiBus

و باز(independent-vendor)رایج ترین فیلد باس مستقل از سازنده

(** openness است كه براي انتقال ديتا بصورت سريال براي )

دامنه وسيعي از كابردهاي توليدي ، كنترل فرآيند ها و

که دارای پروتکل و . اتوماسيون صنعتي بكار مي رود

استانداردهای مخصوص به خود است و اجزا و تجهیزات مختلف

,Field, Cell ,Sensorکنترل و اتوماسیون در تمامی سطوح

Actuator, PLC,PC از طریق آن قادر به ارتباط با یکدیگر می

باشند


EUROTHERM

ProfiBusProfiBus پروفی باس پروفی باس


EUROTHERM

Openness BusOpenness Bus مفهوم باز بودن پروفی باسمفهوم باز بودن پروفی باس

Openness:

( کاربر با اطمینان EN 50170)استاندارد اروپایی ProfiBusبا توجه به استاندارد

خاطر

Independent-Vendor) می تواندقطعات تحت استاندارد سازندگان مختلف)

( را به آن متصل سازد نظیر شبکه اینترنت که همه EN50254تحت استاندارد

PC ها صرف نظر از شرکتهای سازنده قطعات استاندارد،قابلیت اتصال به

آنرا تحت استانداردی خاص دارا می باشند.


EUROTHERM

HistoryHistoryتاریخچهتاریخچه

در آلمان اتفاق افتاد که به عنوان 1990ظهور آن در صنعت در بهار -یک پروژه مشترک در زمینه ارتباطات و شبکه های صنعتی بین چند

توليد كنندگان به همراه دولت آلمان شرکت گسترش یافت و نظیر زیمنس،مولر الکتریک و سيستم هاي اتوماسيونمعروف

ASIC، براي اولين بار پروفي باس را بر روي تراشه هاي بوش اجرا كرد

در آلمان و دو سال بعد تحت DIN 19245در ابتدا تحت استاندارد - در اروپا بکار گرفته شد.EN 50170استاندارد


EUROTHERM

بیان اصلی پروفی باسبیان اصلی پروفی باس

Profibus & Basic Expression Profibus & Basic Expression


EUROTHERM

Basic ExpressionBasic Expression بیان اصلی پروفی باس بیان اصلی پروفی باس

مشخصات عملكردي و تكنيكي سيستم هدنپروفي باس تعيين كن

هاي ديجيتالي ‌كننده‌در آن كنترلاست که فيلدباس سريال

توانند با هم از سطح ‌(، ميDecentralizedتمركز زدايي شده)

( شبكه شوند.Cell Level( به سطح سلول )Field Levelفيلد )


EUROTHERM

اجزاء شبکه پروفی باساجزاء شبکه پروفی باس

Profibus Network Devices Profibus Network Devices


EUROTHERM

اجزاء شبکه پروفی باس اجزاء شبکه پروفی باس Profibus Network DevicesProfibus Network Devices

1-Media:یا رسانه

کابل الکتریکی Configuration شبکه پروفی باس الکتریکی از نوع باس یا

درختی

فیبر نوری ها به شبکه از طریق ماژول اتصال نوریStation-اتصال

OLM (Optical Line Module)

شبکه بصورت باس،ستاره و حلقه Configuration- امکان را فراهم می کند

**امکان شبکه های ترکیبی نوری-الکتریکی با اتصال بین OLMرسانه های الکتریکی و نوری از طریق


EUROTHERM


EUROTHERM


برای اتصال به باس:RS-485-پایانه 2

جهت اتصال یک عنصر به پروفی باس و برقراری ارتباط

: RS-485(Repeater-تکرار کننده)3

Station 32جهت اتصال دو قسمت پروفی باس با حداکثر

:OLM-ماژول اتصال نوری 4

- امکان ایجاد شبکه پروفی باس بصورت باس،حلقه یا ستاره


EUROTHERM


: OLP-پالگ اتصال نوری5امکان ایجاد شبکه پروفی باس حلقوی ارزان با

استفاده از کابل فیبر نوری

: نرم افزار عیب یابی-6نرم افزارهایی برای جستجو و عیب یابی در شبکه های

از زیمنس SCOPE( نظیر EN50170پروفی باس)


EUROTHERM

Line

Star / Tree

Redundant Ring

OLM V3 - TopologiesOLM V3 - Topologies

FO

RS 485

OLM V3


EUROTHERM

Laptop running analyser and oscilloscope

software

Oscilloscope

Analyser

PLC



EUROTHERM


: -دستگاه تشخیص عیب سخت افزاری7

RS-485- آزمایش خطوط پروفی باس و اینترفیس

Slave- آزمایش قابلیت دسترسی

- تعیین طول کابل شبکه

- قطع شدگی کابل یا اتصال کوتاه آن

های موجود و آدرس هریک Slave- تعیین تعداد


EUROTHERM


--ماژول ارتباط مادون قرمز:8

ILM- ایجاد شبکه پروفی باس بی سیم)مادون قرمز( با نام

یا چندین قسمت بدون استفاده از Slave- امکان اتصال چندین

سیم

bit/s 1.5و حداکثر سرعت آن 15m- حداکثر برد مفید شبکه

های سیار Station-مهمترین استفاده آن: ایجاد ارتباط با

- دارای محفظه محکم و ایمن در برابر عوامل محیطی و صنعتی

- امکان نمایش موانع در مسیر ارسال ودریافت داده توسط

LED روی ILM


EUROTHERM

Master & slaveMaster & slave

Masters & SlavesMasters & Slaves در در ProfiBusProfiBus::

MasterMaster یا یا Active StationActive Station::

عنصری است که )بدون نیاز به درخواست(نقل و انتقال داده در باس را کنترل

(token passingمی کند )ضابطه دسترسی انتقال عالمت

-PLC ها وPC ها از متداولترینMaster-.ها می باشند

SlaveSlave یا یا Passive StationPassive Station ::

قادر به در اختیار گرفتن باس و نقل و انتقال Masterعنصری که بدون اجازه

داده نیست.

ها می باشند.-Slave-سنسورها،عملگرها،درایورها،تابلوها و...ازمتداولترین


EUROTHERM

تکنولوژی پروفی باستکنولوژی پروفی باس

Profibus TechnologyProfibus Technology


EUROTHERM

ProfiBus TechnologyProfiBus Technologyتکنولوژی پروفی باستکنولوژی پروفی باس

- پروفایل ارتباطی:مربوط به پروتکلها و استانداردهای - پروفایل ارتباطی:مربوط به پروتکلها و استانداردهای 11ارتباطی استارتباطی است

- پروفایل فیزیکی:مر بوط به پروتکلها و ضوابط انتقال داده - پروفایل فیزیکی:مر بوط به پروتکلها و ضوابط انتقال داده 22استاست

- پروفایل کاربردی:مر بوط به انتخاب پروتکل و تکنولوژی - پروفایل کاربردی:مر بوط به انتخاب پروتکل و تکنولوژی 33انتقال برای تجهیزات مخصوص استانتقال برای تجهیزات مخصوص است

RS-485

IEC 1158-2

Fiber Optic


EUROTHERM

ProfiBus TechnologyProfiBus Technologyتکنولوژی پروفی باستکنولوژی پروفی باس

Communication ProfilesCommunication Profiles

Physical ProfilesPhysical Profiles

Application ProfilesApplication Profiles


EUROTHERM

توپولوژی شبکه پروفی باستوپولوژی شبکه پروفی باسProfiBus Network TopologyProfiBus Network Topology

-Factory Level

-Cell Level

-Field Level

EUROTHERM

PV 2 PV 1

ALM 2 ALM 1

RATIO

REM AUTO MAN TRACK

HOLD

PV-XSP-W

OP-Y

C O

R A M

SPPAR


EUROTHERM

پروفایلهای ارتباطیپروفایلهای ارتباطی

Communication ProfilesCommunication Profiles


EUROTHERM

پروفایلهای ارتباطی و فرمتهای پروفی باسپروفایلهای ارتباطی و فرمتهای پروفی باس Communication Profiles & Formats of ProfiBusCommunication Profiles & Formats of ProfiBus

Profibus DP (Data Processing)

Profibus FMS (Field Bus Message Specification)

Profibus PA (Process Automation)


EUROTHERM


:DP-پروفی باس 1

اهداف طراحی و بهینه سازی این نوع پروفی باس :

مشخص كننده روش انتقال اطالعات بين ايستگاههاي باس -

( كم هزينهHOOKUPبراي سرعت باال و اتصاالت)-

-مخصوص ارتباط بين سيستم كنترل اتوماسيون و ورودي -(Device Level )تجهیزاتدر سطح خروجيهاي توزيع شده،

24Vیا 20mA-0 براي جايگزين كردن انتقال موازي سيگنال با -


EUROTHERM


:DPویژگیهای پروفی باس

ولت( و فیبر نوری5و0)سطح ولتاژRS-485- استفاده از

-Baud Rate 9.6)سرعت تبادل داده( بین kbit/s 12 تاMbit/s بسته به(مقدار اطالعات انتقالی(

ها DP-Station( به هریک از 126 تا0- تخصیص فقط یک آدرس)از نیاز به برنامه اضافی بدون

را دارد Slave 126قابلیت مدیریت Master- هر


EUROTHERM


: )ادامه(DPویژگیهای پروفی باس

در انتقال داده از Station 32نیاز شبکه به تکرار کننده برای هر - RS-485طریق

در فواصل دورStation 32نیاز شبکه به تکرار کننده برای هر -(kbit/s 9.6متر در1200یا 12Mbit/sمتر در 100)

10kmحداکثر طول شبکه -


EUROTHERM

PLC

Operator Panel

Valve Node Modular I/O

DP - ExampleDP - Example


EUROTHERM


:FMS-پروفی باس 1


(Cell Level براي امور انتقال اطالعات در سطح سلولي )-

در امور ارتباطي بسيار پيچيده و پر هزينه استفاده -

بازه وسيعي از كاربردها در انعطاف پذيري بسيار خوب -


EUROTHERM


:FMSویژگیهای پروفی باس

طراحی برای ارتباط با اجزا و تجهیزات پیچیده تر محوطه-

(or 15 Stations 10امکان بکارگیری در شبکه سلهای کوچکتر)-

-Baud Rate 1.5)سرعت تبادل داده( حدودMbit/s


EUROTHERM

SCADA PC with CITECT and

PROFIBOARD

SIEMENS S300 PLC Moeller PLC

FMS - ExampleFMS - Example


EUROTHERM


:PA-پروفی باس 1


ProfiBus-DPمشابه -


EUROTHERM


:PAویژگیهای پروفی باس

( مثل intrinsically-safe های ذاتا امن)Field استفاده وسیع در - صنایع پتروشیمی

IEC1158-2استاندارد -

رنگ آبی پوشش کابل در این استاندارد-متمایز با سایر --Profibusاستانداردهای


EUROTHERM

DP/PA Coupler

Level Transmitter Flow Transmitter

DP

PA - ExamplePA - Example


EUROTHERM

پروفایلهای فیزیکیپروفایلهای فیزیکی

Physical ProfilesPhysical Profiles


EUROTHERM


پروفایل فیزیکی :

انتخاب تکنولوژی انتقال داده بر اساس فواصل مربوطه و سرعت انتقال داده

سه روش انتقال داده در پروفی باس: -RS-485 جهت کاربرد های عمومی در :Manufacturing Automation

IEC 1158- جهت استفاده در :Process Automation

جهت استفاده در شبکه با فواصل دور و سرعت خیلی باال فیبر نوری : -


EUROTHERM

پروفایلهای کاربردیپروفایلهای کاربردی

Application ProfilesApplication Profiles


EUROTHERM


پروفایل کاربردی :

در هنگام تبادل اطالعات از طریق fieldمربوط به رفتار تجهیزات و ایستگاههای پروفی باس است

می باشد PAمهمترین پروفایل کاربردی پروفی باس

این پروفایل معرف پارامترها و بلوک دیاگرام تجهیزات نظیر ترانسدیوسرهای اندازه گیری، شیرها،انکدرها،درایورها و .... است


EUROTHERM

Protocol Protocol ) )معماری پروتکل در پروفی باسمعماری پروتکل در پروفی باسArchitectureArchitecture ) )

OSI(Open Systemمعماری

Communication)

هر الیه انتقال اطالعات ISO 7498بر اساس استاندارد

مربوط به خود را مدیریت می کند


EUROTHERM

)الیه فیزیکی( و مدیریت مشخصه های انتقال 1- الیهفیزیکی

)الیه ارتباط داده( و مدیریت پروتکلهای دسترسی 2- الیهبه باس

)الیه کاربردی( و مدیریت توابع کاربردی7- الیه

Protocol Protocol))معماری پروتکل در پروفی باسمعماری پروتکل در پروفی باسArchitectureArchitecture ) )


EUROTHERM

Protocol ArchitectureProtocol Architecture


EUROTHERM

:DPپروفی باس

کاربردی ندارد7 تا 3الیه های

:FMSپروفی باس

کاربردی ندارد6 تا 3الیه های

استFMS,LLI (Lower Layer Interface)شامل 7 الیه

FMS* تعداد زیادی از سرویسهای ارتباطی:Master/Master یا Master/Slave

LLI* معرف سرویسهای پروتکل انتقال داده ارائه شده:FMS در 2الیه

Protocol Protocol))معماری پروتکل در پروفی باسمعماری پروتکل در پروفی باسArchitectureArchitecture ) )


EUROTHERM

تکنولوژی انتقال دادهتکنولوژی انتقال داده

Transmission TechnologyTransmission Technology


EUROTHERM

تکنولوژی انتقال داده در پروفی باستکنولوژی انتقال داده در پروفی باسProfibus Transmission TechnologyProfibus Transmission Technology

RS-485:معمولترین تکنولوژی انتقال داده در پروفی باس

انتقال داده از طریق یک جفت سیم شیلددار

ایستگاه با تکرار 126ایستگاه بدون نیاز به تکرار کننده)32کننده(

کیلو بیت بر 12000 تا 9.6سرعت انتقال داده:متغیر از ثانیه

متر1200متر تا 100ز 1طول شبکه:


EUROTHERM

تکنولوژی انتقال داده در پروفی باس تکنولوژی انتقال داده در پروفی باس Profibus Transmission TechnologyProfibus Transmission Technology


EUROTHERM

RS-485RS-485

Linear bus

Number of stations

32 stations without

repeaters up to 127

Shielded, twisted pair cable.

Plug connectors:

9-pin D sub plug connector


EUROTHERM


IEC 1158-2:

Process Automation در 31.5kbit/s- سرعت انتقال داده:

- کاربرد وسیع در صنایع پترو شیمی

در FISCO Model (Fieldbus Intrinsically Concept)- جایگزینی

در پروفی باس در محیطهای فوق IEC 1158-2محدودیتهای

العاده خطرناک

ایستگاه با تکرار کننده(126ایستگاه بدون نیاز به تکرار کننده)32-


EUROTHERM


EUROTHERM


:Fiber Opticفیبر نوری کاربرد در محیطهایی با تداخل الکترومغناطیسی باال

کاربرد در شبکه ها با طول زیاد برای سرعت باال

Type of fiber Properties

Multimode glass fiber: Medium distance range 2 – 3 km range

Monomode glass fiber: Long distance range, > 15 km range

Synthetic fiber :Short distance range, > 80 km range

PCS/HCS fiber: Short distance range, > 500 m range


EUROTHERM

مشخصه های اصلی پروفی مشخصه های اصلی پروفی DPDPباس باس

Profibus-DP & Basic CharacteristicProfibus-DP & Basic Characteristic


EUROTHERM

DPDPمشخصات اصلی پروفی باسمشخصات اصلی پروفی باسProfibus-DP & Basic CharacteristicProfibus-DP & Basic Characteristic

Field LevelField Level- طراحی شده برای تبادل اطالعات در - طراحی شده برای تبادل اطالعات در

و و PLC/PCPLC/PC- ارتباط تجهیزات مرکزی اتوماسیون-نظیر- ارتباط تجهیزات مرکزی اتوماسیون-نظیر

، ، I/OI/O-نظیر-نظیرFieldFieldسیستمهای کنترل-با تجهیزات توزیع شدهسیستمهای کنترل-با تجهیزات توزیع شده

شیرها، ترانسدیوسرهای اندازه گیری...-از نوع سریال با شیرها، ترانسدیوسرهای اندازه گیری...-از نوع سریال با

سرعت باال و به طریق یا چرخه ای و گردشی می باشدسرعت باال و به طریق یا چرخه ای و گردشی می باشد

- ارائه سرویس ارتباط گسترش یافته با تجهیزات هوشمند - ارائه سرویس ارتباط گسترش یافته با تجهیزات هوشمند

FieldField به شکل به شکلacyclicacyclic ، یا غیر گردشی برای مونیتورینگ ، یا غیر گردشی برای مونیتورینگ

مدیریت آالرمها...مدیریت آالرمها...

EN50170EN50170 بر اساس استاندارد بر اساس استانداردDPDP- کارکرد اصلی- کارکرد اصلی


EUROTHERM


-سرعت تبادل-سرعت تبادل11

از از 512bits512bits برای تبادل برای تبادل12Mbit/s12Mbit/s در درmsecmsec 11- نیاز به تنها - نیاز به تنها

3232اطالعات ورودی و خروجی توزیع شده بین اطالعات ورودی و خروجی توزیع شده بین

StationsStations

بسته به بسته به DPDPشکل بعد زمان معمول انتقال اطالعات شکل بعد زمان معمول انتقال اطالعات

تعدادایستگاهها و سرعت انتقال را نشان می دهد تعدادایستگاهها و سرعت انتقال را نشان می دهد


EUROTHERM



EUROTHERM


- پیکر بندی سیستم و نوع تجهیزات- پیکر بندی سیستم و نوع تجهیزات22

System Configuration & Types of DevicesSystem Configuration & Types of Devices

نوع تجهیزات نوع تجهیزات پیکر بندی سیستم : پیکر بندی سیستم :

- -Mono-MasterMono-Master- - DP-Master Class1(DPM1)DP-Master Class1(DPM1)

- -Multi-MastersMulti-Masters - - DP-Master Class2(DPM2)DP-Master Class2(DPM2)

- -SlaveSlave


EUROTHERM


Cyclic Communication ConceptCyclic Communication Concept

مفهوم ارتباط گردشی:مفهوم ارتباط گردشی:

ها ها SlaveSlave(اطالعات ورودی را از (اطالعات ورودی را از MasterMaster- کنترلر مرکزی)- کنترلر مرکزی)

بطور چرخشی خوانده و اطالعات خروجی را نیز بطور چرخشی خوانده و اطالعات خروجی را نیز

بطور چرخشی روی آنها می نویسدبطور چرخشی روی آنها می نویسد

Program CyclicProgram Cyclic باید کمتر از زمان باید کمتر از زمان Bus CyclicBus Cyclic- زمان - زمان

((10ms10msباشد)تقریبا باشد)تقریبا

- قابلیت مونیتورینگ تبادل داده روی هر دو طرف - قابلیت مونیتورینگ تبادل داده روی هر دو طرف

Master,SlaveMaster,Slave


EUROTHERM


سرویسهای تبادل داده:سرویسهای تبادل داده:

acyclicacyclic غیر قابل چرخشیغیر قابل چرخشی

Send Data with/without AcknowledgeSend Data with/without Acknowledge ارسال دیتا با/بدون پیام تاییدارسال دیتا با/بدون پیام تایید

Send and Request Data with ReplySend and Request Data with Reply ارسال دیتا ونیاز به پاسخ پیام ارسال دیتا ونیاز به پاسخ پیام

تاییدتایید

Cyclic (polling)Cyclic (polling) چرخشی)نمونه ای(چرخشی)نمونه ای(


EUROTHERM



EUROTHERM


Cyclic Data Transmission in DP


EUROTHERM


نوع تجهیزاتنوع تجهیزات

- -DP-Master Class1(DPM1)DP-Master Class1(DPM1)::

هاهاSlaveSlaveکنترلرهای مرکزی با قابلیت نوشتن و خواندن اطالعات کنترلرهای مرکزی با قابلیت نوشتن و خواندن اطالعات

- - DP-Master Class2(DPM2)DP-Master Class2(DPM2)

شامل تجهیزات مهندسی و وسایل کاربردی برای پیکربندی تجهیزات شامل تجهیزات مهندسی و وسایل کاربردی برای پیکربندی تجهیزات

متصل، ارزشیابی مقادیر و پارامترها و تشخیص وضعیت تجهیزاتمتصل، ارزشیابی مقادیر و پارامترها و تشخیص وضعیت تجهیزات

- - DP-SlaveDP-Slave

، شیرها،ترانسدیوسرها ، شیرها،ترانسدیوسرها I/OI/O،،HMIHMI- نظیر تجهیزات - نظیر تجهیزات

PLC

PC


EUROTHERM


از خصوصیات پیکر بندی سیستم تعریف کننده موارد از خصوصیات پیکر بندی سیستم تعریف کننده موارد زیر است:زیر است:

BusBus های قابل اتصال به های قابل اتصال به StationStation- تعداد - تعداد

ها هاI/OI/O ها و آدرس ها و آدرس StationStation- تمایز بین آدرس - تمایز بین آدرس

- فرمت پیام - فرمت پیام

- فرمت پارامترهای مورد استفاده - فرمت پارامترهای مورد استفاده


EUROTHERM


Mono-MasterMono-Master

روی باس در حین انجام روی باس در حین انجام MasterMaster - فعال بودن تنها یک - فعال بودن تنها یک

عملیاتعملیات

Cyclic TimeCyclic Time- دارای کوتاهترین - دارای کوتاهترین

Mono-MasterMono-Master

به یک باس به یک باسMasterMaster - اتصال چند - اتصال چند

و وابسته و وابسته Mono-MasterMono-Master- دارای زیر سیستمهای مشابه - دارای زیر سیستمهای مشابه

به همبه هم


EUROTHERM

Bus AccessBus Access

l Mono MasterMaster / Slave

l Multi Master(IEEE 802.4)PEER to PEER


EUROTHERM

Master (Class 1)Master (Class 1)

SlavesSlaves

PROFIBUS

PLC

Master (Class 2)Master (Class 2)

Central Controller exchanges data with the distributed peripherial devices

Engineering tool is used for setup/configuration of the slaves

Analog or digital peripherial devices such as I/O, drives, transmitters, valves or operator terminals

DP Mono-Master SystemDP Mono-Master System


EUROTHERM

DP-Master(class‌2)



DP - Slaves

PLC

PROFIBUS

PC

CNC

Several DP-Masters may access a DP Slave with read functions but only one Master may write to a slave

DP Multi-Master systems consist of:- multiple Masters (class 1 or 2)- 1 to max. 124 DP-Slaves- max. 126 devices on the same

bus

Distributed inputs and outputsDistributed inputs and outputs

DP Multi-Master SystemDP Multi-Master System


EUROTHERM

عملکرد سیستمعملکرد سیستم

System operationSystem operation


EUROTHERM


System BehaviorSystem Behavior رفتار عملکردی سیستم: رفتار عملکردی سیستم:

- - StopStop : :

ها اتفاق نمی افتدها اتفاق نمی افتدSlaveSlave و و DPM1DPM1هیچ تبادل داده بین هیچ تبادل داده بین

- -ClearClear::

DPM1DPM1 اطالعات ورودی را از اطالعات ورودی را از SlaveSlave ها می خواند وخروجیها را در حالت ها می خواند وخروجیها را در حالت

نگاه می داردنگاه می دارد

--OperationOperation::

DPM1DPM1)در فاز انتقال اطالعات است)خواندن و نوشتن( در فاز انتقال اطالعات است)خواندن و نوشتن

--Auto-ClearAuto-Clear::

ها( ها( SlaveSlaveعکس العمل سیستم در قبال خطای انتقال)مثل خرابی یکی از عکس العمل سیستم در قبال خطای انتقال)مثل خرابی یکی از

نگاه می نگاه می Fail-SafeFail-Safeتمام خروجیها را تا رفع اشکال در حالت تمام خروجیها را تا رفع اشکال در حالت DPM1DPM1کهکه

دارددارد


EUROTHERM


در پروفی باس: در پروفی باس:DataData آدرس دهی آدرس دهی

ها را بصورت بلوکهای فیزیکی ها را بصورت بلوکهای فیزیکی SlaveSlave - پروفی باس - پروفی باس

منطقی فرض می کندمنطقی فرض می کند

- نوع ماژولها از لحاظ ورودی-خروجی بررسی می - نوع ماژولها از لحاظ ورودی-خروجی بررسی می

گردد گردد

بایت داشته بایت داشته 256256 می تواند سایزی می تواند سایزی Data BlockData Block- هر- هر

باشدباشد


EUROTHERM



EUROTHERM

مشخصه های اصلی پروفی مشخصه های اصلی پروفی FMSFMSباس باس

Profibus-FMS & Basic CharacteristicProfibus-FMS & Basic Characteristic


EUROTHERM

FMSFMSمشخصات اصلی پروفی باسمشخصات اصلی پروفی باسProfibus-FMS & Basic Profibus-FMS & Basic

CharacteristicCharacteristic

Cell LevelCell Level- طراحی شده برای تبادل اطالعات در - طراحی شده برای تبادل اطالعات در

با یکدیگر با یکدیگرPLC/PCPLC/PC- ارتباط تجهیزات مرکزی اتوماسیون - ارتباط تجهیزات مرکزی اتوماسیون

- -FMS Application Layer(7)FMS Application Layer(7)

بر اساس بر اساس MMSMMSزیر مجموعای از سیستمزیر مجموعای از سیستمFMSFMS- سرویس - سرویس

است که برای کاربرد فیلدباس است که برای کاربرد فیلدباس ISO9506ISO9506استاندارد استاندارد

طراحی بهینه گردیده استطراحی بهینه گردیده است

FMS

LLI


EUROTHERM

PAPAمشخصه های اصلی پروفی باس مشخصه های اصلی پروفی باس

Profibus-PA & Basic CharacteristicProfibus-PA & Basic Characteristic - طراحی شده جهت استفاده پروفی باس در تجهیزات - طراحی شده جهت استفاده پروفی باس در تجهیزات

کاربردی پروسه اتوماسیونکاربردی پروسه اتوماسیون

Profibus-DPProfibus-DP- مشابه - مشابه


EUROTHERM

PROFIBUS-DP

Control systemEngineering

Tool

PROFIBUS-PA

IEC 61158-2 (MBP_IS)I

Segment-coupler/Link

transmitter

RS-485 or Fiber Optic

24V power


EUROTHERM

مهندسی تجهیزاتمهندسی تجهیزات

Device EngineeringDevice Engineering


EUROTHERM


: :GSDGSD- مفهوم - مفهوم

مشخصات برجسته ارتباطی تجهیزات پروفی باس در فرم دیتا شیت مشخصات برجسته ارتباطی تجهیزات پروفی باس در فرم دیتا شیت -- وسایل الکترونیکیوسایل الکترونیکی

برای تمامی تجهیزات پروفی باس باید توسط سازنده برای تمامی تجهیزات پروفی باس باید توسط سازنده GSDGSDفایلهایفایلهای- -

تهیه و ارائه گرددتهیه و ارائه گردد


EUROTHERM


GSDGSD در سه دسته قابل طبقه بندی استدر سه دسته قابل طبقه بندی است ::

11--General SpecificationGeneral Specification اطالعات مربوط به سازنده،نام تجهیزات،سخت :اطالعات مربوط به سازنده،نام تجهیزات،سخت:

افزارها و نرم افزارهای کاربردی،سرعت انتقال مجاز و...افزارها و نرم افزارهای کاربردی،سرعت انتقال مجاز و...

22--Master-related SpecificationMaster-related Specification شامل اطالعات در مورد پارامترهایی : شامل اطالعات در مورد پارامترهایی :

......MasterMasterهای قابل اتصال به های قابل اتصال به slaveslaveنظیرتعداد مجاز نظیرتعداد مجاز

33--Slave-related specificationSlave-related specification شامل اطالعات در مورد پارامترهایی : شامل اطالعات در مورد پارامترهایی :

...... I /OI /Oنظیرتعداد و نوع کانالهاینظیرتعداد و نوع کانالهای


EUROTHERM

Standardized electronic data sheets are used to permit Standardized electronic data sheets are used to permit open, vendor- independent configurationopen, vendor- independent configuration

PROFIBUS Configuration tool

Bus Configuration

PLC

PROFIBUS

A library with GSD files of PROFIBUS devices is available online at www.PROFIBUS.com

GSD-Files contain the communication parameters

EDD-files contain the application parameters

GSD files permit open configuration


EUROTHERM

ProfibusProfibus

&& Siemens ExampleSiemens Example


EUROTHERM

SIEMENSS300 PLC

DODI

Proximity‌Sensor

PROFIBUS‌DP

Binary‌Counter

PROFIBUS Example (Siemens Company)PROFIBUS Example (Siemens Company)


EUROTHERM WAGO, 4DO

WINblock, 8DI

Siemens PLC with two slavesSiemens PLC with two slaves


EUROTHERM

The PROFIBUS station addressThe PROFIBUS station address


EUROTHERM

DP Configuration in Step7DP Configuration in Step7


EUROTHERM

PROFIBUS stations PROFIBUS stations in the Step7 in the Step7 Hardware catalogHardware catalog


EUROTHERM

PLC-addresses - WAGO nodePLC-addresses - WAGO node


EUROTHERM

PLC-addresses – WINblock nodePLC-addresses – WINblock node


EUROTHERM

مقایسهمقایسه

ComparisonComparison


EUROTHERM

Fieldbus Device LevelFieldbus Device Level

Cell LevelCell Level

Supervisory LevelSupervisory Level•Commercial‌Benefits‌of‌Ethernet:

•High‌security‌

•Flexible‌Architecture

•Multiple‌Application‌Support

•Enterprise‌wide‌Data‌Access

•High‌Bandwidth

•Low‌Cost

The Benefits…The Benefits…


EUROTHERM

i Segmentcoupler 1

PLCPLC

I/O modules (1-n)

Terminal block‌(PLC)I/O‌module

n

1

Terminal block

Transmitterpower‌supply

Terminal block

DistributionPanel

Junction‌box

sensor‌1‌... ‌n

PROFIBUS PA n

PROFIBUS PA 1

Segmentcoupler n

PROFIBUS DP

4 . . 20 ma System PROFIBUS-PA

sensor‌1‌... ‌‌‌‌‌‌‌‌‌n

i

x x

Profibus in comparison with 4..20Profibus in comparison with 4..20


EUROTHERM

Magnetic Valve with twoposition control signals

(binary)

4...20 mA PROFIBUS-PA 4...20 mA PROFIBUS-PA 4...20 mA PROFIBUS-PA

Share[%]

Price[DM]

Share[%]

Price[DM]

Share[%]

Price[DM]

Share[%]

Price[DM]

Share[%]

Price[DM]

Share[%]

Price[DM]

Mounting 21 2380 26 1700 18 2380 20 1700 40 6035 35 2720

Equipment 48 5610 52 3400 56 7650 64 5440 29 4590 30 2380

Planning 26 3060 16 1020 27 3060 12 1020 26 4080 20 2040

Starting up 5 510 5 340 4 510 4 340 5 850 5 510

Total 100 11560 100 6460 100 13600 100 8500 100 15980 100 7650

Savings 45 % DM5100 37 % DM5100 52 % DM8330

The following numbers are based on an installation at

in Cologne, Germany

Pressure transmitterTemperature transmitter

Cost Savings with ProfibusCost Savings with Profibus


EUROTHERM

51%23%

27%

22%

22%

12%

0%

50%

100%

150%

Hardware

Assembly

Engineering

100%

57%

)4...20mA( PROFIBUS Reference: Namur AK 3.5, Dr. Rathje, Bayer AG

Cost Savings with PROFIBUSCost Savings with PROFIBUS


EUROTHERM

Costs

Distance

Central

Distributed

20% savings in cabling costs, e.g. 20% savings in cabling costs, e.g.

Cables and cable racksCables and cable racks

Auxiliary terminal boxes and jumpering panels SwitchroomsAuxiliary terminal boxes and jumpering panels Switchrooms

Installation timeInstallation time


EUROTHERM

بحثهای تکمیلی پروفی بحثهای تکمیلی پروفی باسباس

11--ProfiNetProfiNet

22--ProfisafeProfisafe


EUROTHERM

Engineering, HMI

Intelligent field device

Ethernet

PROFIBUS

Proxy

Field Device Drive

Programmable controller

Engineering,HMI

PROFIBUS and PROFINET are two complementary parts of PROFIBUS International automation technology

PROFINET CONCEPTPROFINET CONCEPT


EUROTHERM

TCP/IP- Ethernet

EngineeringHMI

Tech. Module Tech. Module Tech. Module

Tech. Module Tech. Module

InternetInternet

Between Between Management and ProductionManagement and Production‌

Within ProductionWithin Production‌

Integration Integration of PROFIBUSof PROFIBUS

PROFINET CONCEPTPROFINET CONCEPT


EUROTHERM

PROFISAFEPROFISAFEمفهوم مفهوم

Push Push نظیر نظیرFail-SafeFail-Safeمشخص می کند که چگونه تجهیزات مشخص می کند که چگونه تجهیزات

ButtonsButtons شبکه روشنایی...از طریق پروفی باس ،شبکه روشنایی...از طریق پروفی باس،

متصل می شوند متصل می شوندDPM1DPM1بهبه


EUROTHERM

PROFIBUS DP + PROFINET IO

PROFIsafe and IEC 62061


EUROTHERM

DCSmIndustrial Network Principles, Dr.S.H.Sabzpoushan,Dr.M.Jahed www.fieldbus.org www.profibus.com www.iec.ch www.interbusclub.com www.nfpa.org www.odva.org www.phoenixcon.com www.pilz.com www.roboticsonline.com www.rockwellautomation.com www.safetybus.com www.tuv.org

Reference Reference


EUROTHERM

Special thanksSpecial thanks

ForFor

Your AttentionYour Attention

ProfiBus (Process Field Bus)

Documents

Transcript of ProfiBus (Process Field Bus)