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Profibus

Wikipedia · 2022-12-12 维基百科 👁 1 阅读

PROFIBUS是一個用在自動化技術的現場總線標準，在1987年由德國西门子公司等十四家公司及五個研究機構所推動，PROFIBUS是程序總線網路（PROcess FIeld BUS）的簡稱。PROFIBUS和用在工業乙太網路的PROFINET是二種不同的通訊協定。

起源
PROFIBUS的歷史可追溯到1987年聯邦德國開始的一個合作計劃，此計劃有十四家公司及五個研究機構參與，目標是要推動一種串列現場總線，可滿足現場設備介面的基本需求。為了這個目的，參與的成員同意支持有關工廠生產及程序自動化的共通技術研究，是一個複雜的通訊協定，為要求嚴苛的通信任務所設計，適用在车间级通用性通信任务。後來在1993年提出了架構較簡單，速度也提昇許多的PROFIBUS DP（DP代表Decentralized Peripherals）。PROFIBUS FMS是用在PROFIBUS主站之間的非確定性通訊。PROFIBUS DP主要是用在PROFIBUS主站和其遠端從站之間的確定性通訊，但仍允許主站及主站之間的通訊。

目前的PROFIBUS可分為二種，分別是大多數人使用的PROFIBUS DP和用在过程控制的PROFIBUS PA：

  • PROFIBUS DP（分散式週邊，Decentralized Peripherals）用在工廠自動化的應用中，可以由中央控制器控制許多的感測器及致動器，也可以利用標準或選用的診斷機能得知各模組的狀態。
  • PROFIBUS PA（过程自動化，Process Automation）應用在過程自動化系統中，由过程控制系統監控量測設備控制，是本質安全的通訊協定，會使用阻抗150歐姆的雙絞線，位元速率範圍可以從9.6 kbit/s到12 Mbit/s。兩台中繼器之間的網路線長也有限制，隨位元速率的不同，上限從100公尺到1200公尺。這種傳輸方式主要配合PROFIBUS DP使用。
  • 若使用光纖做為介質傳輸，可以使用星型、匯流排（bus）或是環型的網路拓撲，兩台中繼器之間的網路線長也可以到15公里，也可以使用環型網路拓撲以冗餘的方式使用網路，即使網路中有一點損壞，仍然可以正常的運作。
  • 若使用「曼彻斯特总线电力传输」（Manchester Bus Powered，MBP）的传输方式，網路上不但有訊號，也可提供設備電源。因為這種傳輸方式可以減少設備消耗的功率，因此可以在防爆需求的場合下使用。其匯流排拓撲最長可以到1900公尺，而且允許有60公尺的網路枝連接到設備，其位元固定為31.25kbit/s，此傳輸方式特別為用在程序控制的PROFIBUS PA所設計。

許多廠商的產品可以在移動設備或是無線資料傳輸的場合使用PROFIBUS，不過這些產品還沒有對應的技術標準。

應用行規
應用行規（profile）是PROFIBUS為了特殊的應用或設備，所事先定義的組態，其中包括特殊的功能及特徵。應用行規是由PROFIBUS國際組織（PROFIBUS international,PI）的各工作小組所訂定，由PROFIBUS國際組織所發佈。應用行規讓使用者可以確定不同廠商提供的類似設備可以有一致的機能，對產品的開放性、互操作性及互換性都很重要。使用者的選擇空間變大，也驅使設備廠商提升產品性能及減低成本。

目前已有許多PROFIBUS的應用行規，例如針對編碼器、量測設備、智慧型泵、機器人及數控工具機等應用行規。也有針對特殊應用的應用行規，如針對HART、無線PROFIBUS及在程序自動化設備中使用PROFIBUS PA的應用行規。其他的應用行規包括運動控制的PROFIdrive及功能安全（Functional Safety）的PROFIsafe。

標準
PROFIBUS在1991/1993年成為德國工業標準DIN 19245，在1996年成為歐洲標準EN 50170 V.2，在1996年成為現場總線國際標準IEC 61158/IEC 61784的組成部份（TYPE 3）。在2006年PROFIBUS也成為中华人民共和国的機械工業GB/T20540-2006。
，包括許多重要的自動化設備服務的廠商及許多終端客戶。

參考資料
參照

  • 現場總線
  • 自動化通訊協定列表

外部連結

#自動控制 #串行总线 #工業自動化

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