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Protocollo PROFIBUS

PROFIBUS comunica secondo un protocollo seriale, che definisce un sistema complesso di trasmissione dei dati in modo affidabile in un ambiente industriale. Il protocollo definisce la creazione di messaggi, l'accesso alla rete e il controllo degli errori. Sono disponibili ASICs (chip) per la coordinazione del protocollo, grazie ai quali gli sviluppatori di prodotti non debbano specializzarsi troppo in PROFIBUS per creare uno strumento di campo.

Le seguenti caratteristiche rendono il Protocollo PROFIBUS essenziale nella tua installazione:

Creazione di messaggi

PROFIBUS ha previsto 4 tipi di messaggio. Ogni tipo di messaggio ha un campo di applicazione e una costruzione fissa: SD1 (controllo di contatto), SD2 (trasporto dati), SD4 (token) e SC (risposta breve). Ogni messaggio inizia con un’intestazione, seguito dai dati. Il messaggio è chiuso da un byte. I byte nell’intestazione e nella chiusura hanno una funzione e un significato fissi. I byte nei messaggi hanno una dimensione di 11 bit sul cavo del bus; 8 bit di dati più bit di partenza, bit di arresto e bit di parità.

Accesso alla rete

Per creare una gerarchia nella rete, PROFIBUS individua due tipi di stazione: master e slave.

Il master è l'unico dispositivo che può inviare messaggi di propria iniziativa ed è l’elemento intorno al quale si svolge il processo. Alcuni esempi sono: PLC (controllore a logica programmabile), sistemi DCS e PC.

Gli slave sono i dispositivi che misurano o guidano effettivamente qualcosa, per esempio I/O remoti, sensori e attuatori. Uno slave può inviare dati solo in seguito all’indicazione da parte del master.

Nella maggior parte dei casi, le transazioni sono eseguite dal master verso un dispositivo specifico. Ciò significa che un master invia un messaggio e lo slave dà una risposta. Dopo aver ricevuto la risposta, il master passa a uno slave successivo.

Una rete può essere composta da più master. I master si forniscono a vicenda dei diritti di trasmissione per mezzo di token. Sono piccoli messaggi con cui un master comunica di aver concluso la propria attività e di voler trasferire il controllo a un altro master. Un processo comparabile a una staffetta. Si tratta di un sistema che funziona in modo molto autonomo, nel quale i master possono essere aggiunti o tolti; l'utente non deve impostare nulla. Un master che ha il token gestisce gli slave in esso programmati (configurati). Dopo aver gestito tutti gli slave, il master invia il token al master successivo.

Controllo degli errori

Durante il processo di comunicazione possono presentarsi diversi errori; la modifica dei bit a causa di guasti elettrici, un dispositivo che viene spento o vibrazioni che causano rotture o problemi sul cavo. I dispositivi PROFIBUS sono solitamente in grado di gestire alcune di queste problematiche, grazie a retries o controlli dei bit fino ai time-out.

ASICs

PROCENTEC fornisce ASICs (Application Specific Integrated Circuit) ad alta tecnologia per implementare l'intero protocollo. Questi chip sono facili da integrare e fanno in modo che un prodotto PROFIBUS soddisfi i requisiti del protocollo. PROCENTEC fornisce inoltre una certificazione per verificare la corretta implementazione.

PLC

Il PLC è un controllore con architettura general-purpose dedicata alle elaborazioni di tipo logico e idonea all'uso in ambienti industriali.
Principali caratteristiche dei PLC:

• affidabilità (funziona 24/7, ridondanza, sicurezza certificata)

• espandibilità (sostituzione/aggiunta di diversi moduli)

• semplicità di programmazione e possibilit di abilitare funzionalità di diagnostica

• riusabilità della logica di programma (linguaggi standard)

• interoperabilità tra dispositivi di produttori diversi (cioè l'uso di un particolare PLC non precludo l'installazione di dispositivi prodotti da fornitori diversi).

Guarda tutti i prodotti PROFIBUS.

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