PROFIBUS DP

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Profibus DP протокол полевой шины Profibus.

Использует уровни модели OSI:

• 1 — физический уровень — отвечает за характеристики физической передачи
• 2 — Канальный уровень — определяет протокол доступа к шине
• 3 — уровень представления — отвечает за прикладные функции

Данная сеть была спроектирована для высокоскоростной передачи данных между устройствами. В данной сети центральные контроллеры (программируемые логические контроллеры и PC) связаны с их распределенными полевыми устройствами через высоко скоростную последовательную связь. Большинство передач данных осуществляется циклическим способом.

В качестве ведущего устройства могут использоваться контроллеры. Как ведомые устройства, могут использоваться различные приводы, клапаны.

С помощью Profibus DP могут быть реализованы Mono и MultiMaster системы. Основной принцип работы заключается в следующем: центральный контроллер (ведущее устройство) циклически считывает входную информацию с ведомых устройств и циклически записывает на них выходную информацию. При этом время цикла шины должно быть короче, чем время цикла программы контроллера, которое для большинства приложений составляет приблизительно 10 мсек. В дополнение к циклической передаче пользовательских данных Profibus DP предоставляет мощные функции по диагностике и конфигурированию. Коммуникационные данные отображаются специальными функциями как со стороны ведущего, так и со стороны ведомого устройства.

Диагностические функции Profibus DP позволяют быстро локализовать сбои в системе. Диагностические сообщения передаются по шине мастеру, сообщения делятся на три уровня:

• связанная со станцией диагностика — определяет состояние всего устройства (перегрев, низкое напряжение и т. д.)
• связанная с модулем диагностика — сообщения связанные с ошибками в том или ином входном/выходном модуле
• связанная с каналом диагностика — определяют ошибку конкретного бита входа/выхода.

Поведение системы при использовании протокола DP определяется состоянием мастера. Существует три основных состояния:

• стоп в этом состоянии не происходит передачи данных между мастером и периферией
• очистка мастер читает входную информацию с ведомых устройств и держит выходы в состоянии защиты от сбоев
• операция мастер находится в состоянии передачи данных, входы ведомых устройств считываются и записывается информация на выходы

Мастер циклически посылает информацию о своем состоянии всем ведомым устройствам присоединенным к нему. Передача данных между мастером и ведомым устройством делится на три фазы:

• параметризация
• конфигурирование
• передача данных

На 1 и 2 стадиях ведомое устройство сравнивает свою текущую конфигурацию с конфигурацией ожидаемой мастером и только если они совпадают, происходит передача данных. В дополнение к обычной передаче пользовательских данных, мастер может посылать управляющие команды одному, группе или всем своим ведомым устройствам. Существует две таких команды. Одна переводит ведомые устройства в режим sync (все выходы блокируются в текущем состоянии), другая — переводит в режим freeze (все входы блокируются в текущем состоянии). Вывод из этих режимов происходит с помощью команд unsync и unfreeze соответственно.

В дополнение к данной системе передачи, существуют расширенные DP функции, которые позволяют производить ациклическое чтение и запись параллельно циклической передаче данных.