aut seite 1 20 schnittstellencenter fürth profibus nutzerorganisation e.v

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AUT Seite 1 SchnittStellenCenter Fürth A u stralien S ü dafrika A frika B ra silien USA A m erika C hina Japan A sien B elg ien D eutschland Ö sterreich Finnland F ran kreich G ro ß britann ien Ita lien N ied erlan de N orw egen R ussland Schw eden Schw eiz Europa P R O F IB U S IN TER N A TIO N A L PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.

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AUT Seite 1SchnittStellenCenter Fürth

A u stra lien

Südafrika

A frika

BrasilienUSA

A m erika

ChinaJapan

A sien

BelgienDeutschlandÖsterreichFinnlandFrankreichGroßbritannienItalienNiederlandeNorwegenRusslandSchwedenSchweiz

E u ro p a

P R O F IB U S IN TE R N A T IO N AL

PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.

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AUT Seite 2SchnittStellenCenter Fürth

Aufgaben der PROFIBUS Nutzerorganisation e.V.

- Gemeinsame Marketing Aktivitäten- Öffentlichkeitsarbeit- Informationsverbreitung- Weiterentwicklung der Technologie- Ausstellung von Zertifikaten zum Nachweis der Normkonformität- Vergabe und Verwaltung der Identnummern - Definition von Anwenderprofilen- Erstellen von Testrichtlinien als Vorgabe für die Prüflabors- Betreuung der Mitglieder

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AUT Seite 3SchnittStellenCenter Fürth

Internationale Normen

Nationale Normen

EN 50 170 Vol 1

P-NET

EN 50 170 Vol 2

PROFIBUS - DPPROFIBUS - FMS

EN 50 170 Vol 3

W-FIP

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AUT Seite 4SchnittStellenCenter Fürth

EN 50170 Volume 2

Gerätep

rofile

Bran

chen

pro

file

FertigungsAutomatisierung

AllgemeineAutomatisierung

ProzessAutomatisierung

PROFIBUS-DP PROFIBUS-PAPROFIBUS-FMS

- Busspeisung (Option)- Eigensicherheit (Option)

- plug and play- effizient und k ostengünstig

- breiter Anwendungsbereich- Multi-Master Kommunikation

Die PROFIBUS Familie

universell branchenorientiertschnell

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AUT Seite 5SchnittStellenCenter Fürth

Transparente Kommunikation vom Sensor/Aktuator bis in die Leitebene

Buszyklus-zeit

< 1000 ms

MMS, TCP/IP Backbone

Leitsystem

Sensor

PROFIBUS-FMS

Zellen-rechner

CNCPC/VME

PROFIBUS-PA

Sensor

PLS

Antrieb

MFeld-gerät

E/A Sensor

PROFIBUS-FMSPROFIBUS-DP

Messum-former

Feld-gerät

PROFIBUS-PA

SPS

Feld-ebene

Buszykluszeit

< 100 ms

Zell-ebene

Buszyklus-zeit

< 10 ms

Leit-ebene

VME/PC

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AUT Seite 6SchnittStellenCenter Fürth

Schicht 7

Schicht 6

Schicht 5

Schicht 4

Schicht 3

Schicht 2

Schicht 1

EN 50 170

EN 50 170

EN 50 170 Volume 2

FMS

DP / PA

PROFIBUS im 7 Schichten Modell nach ISO/ OSI

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AUT Seite 7SchnittStellenCenter Fürth

Übertragungstechnik

PROFIBUS verwendet eine Bustopologie, die das

An- und Abkoppeln von Stationen während des Betriebs ohne

Rückwirkungen auf das Gesamtsystem ermöglicht

Drei verschiedene Übertragungstechniken sind möglich:

•RS 485: hauptsächlich verwendet bei DP und FMS

•IEC 1158-2: hauptsächlich verwendet bei PA( Zündschutzart Ex (i))

•Fibre Optic: hauptsächlich verwendet bei DP und FMS

Abschluß Abschluß

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AUT Seite 8SchnittStellenCenter Fürth

Merkmale der Übertragungstechnik

RS 485 (H2) Asynchrone NRZ-Übertragung gemäß RS 485 Baudraten von 9,6 kBit/s bis 12 MBit/s, wählbar in Stufen Geschirmte, verdrillte Zweidrahtleitung 32 Stationen pro Segment, max. 126 Stationen zulässig Segmentlänge abhängig von der Baudrate 12 MBit/s = 100 m; 1,5 MBit/s = 400m; < 187,5 kBit/s = 1000 m Durch Repeater kann die Buslänge bis auf 10km ausgedehnt werden 9 PIN, D-Sub Steckverbinder empfohlen

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AUT Seite 9SchnittStellenCenter Fürth

PROFIBUS-DP/FMS Übertragungstechnik (Schicht 1)

Geschirmte twisted pair Leitung nach EN 50170 Volume 2

B-Leitung(3)

A- Leitung(8)

390 Ohm

220 Ohm

390 Ohm

GND(5)

VP(6)

Die Versorgungsspannung für die Abschlußwiderstände im Stecker muß vom Teilnehmer zur Verfügung gestellt werden.

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AUT Seite 10SchnittStellenCenter Fürth

PROFIBUS - Erreichbare Segmentlängen (Schicht 1)

Baudrate in kbit/s 9,6 19,2 93,75 187,5 500 1500 12 000

Leitungslängen 1200 1200 1200 1000 400 200 100

in m(Teil 3)

Leitungslängen 1200 1200 1200 600 200 --- ---

in m (Teil 1)

** Stichleitungen bis 500 kbit/s gemäß EN 50 170 (DIN 19245 T 1)

bei 500 kbit/s ( < 6,6m)

bei 1,5 MBaud ( <1,5 m)

bei 12 MBaud sollten keine Stichleitungen verwendet werden

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AUT Seite 11SchnittStellenCenter Fürth

PROFIBUS - Leitungsparameter (Schicht 1)

Parameter neu alt

Wellenwiderstand in Ohm 135 ... 165 100 ... 130

Kapazitätsbelag (pF/m) < 30 < 60

Schleifenwiderstand (Ohm/km) 110 ---

Aderndurchmesser(mm) 0,64 > 0,53

Adernquerschnitt (mm 2) > 0,34 > 0,22

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AUT Seite 12SchnittStellenCenter Fürth

PROFIBUS Stecker (Schicht 1)

Kommende und gehende Leitung

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AUT Seite 13SchnittStellenCenter Fürth

Steckerbelegung beim 9 -poligen SUB-D Stecker (Schicht 1)

Stift Nr. Signal Bedeutung

1 Schirm Schirm / Schutzerde

2 M24 Masse der 24V Ausgangsspannung

3 RxD/TxD-P *) Empfangs-/ Sendedaten- Plus

4 CNTR-P Steuersignal für Repeater (Richtungssteuerung)

5 DGND *) Datenübertragungspotential (Masse zu 5V)

6 VP *) Versorgungsspg. der Abschlußwiderst. P, (P5V)

7 P24 Ausgangsspannung Plus 24V

8 RxD/TxD-N *) Empfangs-/ Sendeleitung der Daten -N

9 CNTR-N Repeater Steuersignal (Richtungssteuerung)

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AUT Seite 14SchnittStellenCenter Fürth

Komponenten einer PROFIBUS-Anlage

Master

. . .I/O

1 .. 31 Slaves pro Segment

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AUT Seite 15SchnittStellenCenter Fürth

Erdung, Schirmung, Bitcodierung (Schicht 1)

Schutzerde

Leitungsschirm

Idle Start 1 0 1 1 0 0 1 0 Parity Stop

NRZ- CodierungLeitungssender hochohmig

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AUT Seite 16SchnittStellenCenter Fürth

am Master

Differenzspannung / Leitungspegel

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AUT Seite 17SchnittStellenCenter Fürth

Differenzspannung / Leitungspegel

Leitungspegelder A- und B-Leitung >= 2Vam Ende dermax. Leitungs-länge

am Slave

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AUT Seite 18SchnittStellenCenter Fürth

Möglichkeiten des Leitungsabschluß

B-Leitung(3)

A- Leitung(8) 390 Ohm

220 Ohm

390 Ohm

Repeateroder ex-terne SV

VP

GND

VP sollte einen Mindeststrom von 10 mA treiben können

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AUT Seite 19SchnittStellenCenter Fürth

A- und B-Leitung

B-Leitung

A-Leitung

5 Volt0 Volt

5 Volt0 Volt

Pegel 1 = positiver Pegel am Punkt 3 gegenüber 8

Pegel 0 = negativer Pegel am Punkt 3 gegenüber 8

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AUT Seite 20SchnittStellenCenter Fürth

Datenübertragung mit LWL intern

In Anlagenbereichen, in denen mit großen elektromagnetischen Felder zu rechnen ist, können Anlagenteile oder eine komplette Anlage die Datenübertagung optional mit Lichtwellenleiter vornehmen. Nachfolgend sind die wesentlichen Vorteile einer Datenübertragung mit Lichtwellenleiter dargestellt:

· Überbrückung von großen Entfernungen zwischen zwei Teilnehmern.

· Störspannungen innerhalb einer Anlage können sich nicht ausbreiten, da Potentialtrennung zwischen den Teilnehmern besteht.

· Unabhängigkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen.

Lichtwellenleiter gibt es in der Ausführung aus Quarzglas und aus Kunststoff. Mit beiden Varianten lassen sich Linien-, Stern-, Baum-, Ring-, Bus- und Doppelbusstrukturen aufbauen.

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AUT Seite 21SchnittStellenCenter Fürth

Bei der Übertragung mit Lichtwellenleiter werden standardmäßig Busstecker angeboten, die eine Signalwandlung von RS 485 Signalen auf LWL und umgekehrt vornehmen (OLP´s = Optical Link Plugs). Weiterhin sind Repeater verfügbar, die diese Signalwandlung vornehmen. Somit haben Sie die Möglichkeit, innerhalb einer Anlage bei Bedarf zwischen beiden Übertragungstechniken zu wechseln.

Die Übertragung mit LWL ist verlustbehaftet, d.h. die Dämpfung des Signals ist abhängig von den physikalischen Eigenschaften des LWL. Beim Planen eines Bussystems sollten Sie deswegen den Dämpfungsfaktor in die Berechnung mit einbeziehen. Der Dämpfungsfaktor wird bei Glasfaser in dB/km und bei Kunststoffaser in dB/m angegeben.

Zur Vereinfachung der Inbetriebsetzung mit LWL werden echobildende Repeater angeboten, die ein gesendetes Nutzsignal wieder in die Empfangsschleife einschleusen. Damit haben Sie eine einfache Kontrolle, ob die installierte Leitung funktioniert.

Datenübertragung mit LWLintern

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AUT Seite 22SchnittStellenCenter Fürth

Bei der Angabe der Übertragungsgeschwindigkeiten zu den jeweiligen Komponenten sind die für PROFIBUS spezifizierten Übertragungsraten gemeint und nicht die Lichtgeschwindigkeit. Der Signalpegel „1“ besagt daß kein Licht ausgesendet wird. Eine „0“ bedeutet Licht auf dem LWL.

Mit Glasfaserübertragung sind heutzutage Abstände zwischen zwei Repeatern von mehreren Kilometern erreichbar. Bei Plastikfaser sind ca. 50 m möglich. Bei der Entwicklung eines Feldgerätes solten Sie bereits die Übertragung mit LWL einplanen, damit Ihr Feldgerät in jede Anlage integriert werden kann. Einen Schaltungsvorschlag, der sowohl die RS 485 Übertragungstechnik als auch die Übertragung mit LWL unterstützt, sehen Sie am Ende des Kapitels. In diesem Beispiel wird das RTS Signal eines PROFIBUS ASIC´s zur Richtungserkennung an den Pin 4 des Bussteckers gelegt.

Glas-LWL/ Kunststoff-LWL sind durch Steckverbinder vom Typ BF0C/2,5 zu verbinden.

Datenübertragung mit LWL intern

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AUT Seite 23SchnittStellenCenter Fürth

Segmenteverbinden*

...

Remote-Repeater

Link-Segment(Segment ohneTeilnehmer)

...Segmente abzweigen

Kopplung zuPROFIBUS FO-Netzen

Teilnehmer

Abschlußwiderstanderforderlich

Segmentierung bei PROFIBUS (Schicht 1)

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AUT Seite 24SchnittStellenCenter Fürth

Segmentierung

R

R

M Segment 1

Segment 2

Segment 3

R

R

S

S

S

S

SS

SSSlave ohne Ab-

schlußwiderstand

Slave mit Ab-

schlußwiderstand

Repeater mit Ab-

schlußwiderstand

Repeater ohne Ab-

schlußwiderstand

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AUT Seite 25SchnittStellenCenter Fürth

Redundanzkonzept (Schicht 1)

Kommunikationsprozessor

Transceiver A Transceiver B

Bus A

Bus B

TxD

RCV A RCV B

Umschalteinrichtung

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AUT Seite 26SchnittStellenCenter Fürth

Redundanz der Busphysik

Mikroprozessor/Umschalteinrichtung

ASIC ASIC

PROFIBUS

redundante Busphysik

ASIC ASICASIC

Optokoppler

Bustreiber

Optokoppler

Bustreiber

9 poliger SUB-DStecker

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AUT Seite 27SchnittStellenCenter Fürth

Teilredundanz der Übertragungsleitung

CH 3CH 2

CH 1

CH 3CH 2

CH 1

CH 3CH 2

CH 1

CH 3CH 2

CH 1

OLM 1

OLM 2

OLM 3

OLM 4

Master

Slave 1 Slave 2

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AUT Seite 28SchnittStellenCenter Fürth

Teilredundanz intern

In EMV verseuchter Umgebung kann es sinnvoll sein, die Datenübertragung mit LWLr

auszustatten, um gegen hohe Stör rspannungen resisdent zu sein. Mit Optical Link Modules (OLM) ist es

möglich, von der Übertragungsphysik gemäß RS 485 Spezifikation auf die Übertragung mit Lichtwellenleiter

(LWL) zu wechseln, wenn es nötig ist. Die OLM´s in obigem Bild haben jeweils eine 9-polige Schnittstelle

gemäß EN 50170 in RS 485 Technik ausgeführt, eine 2-polige Schnittstelle zum Verbinden der OlM´s

untereinander, und ein/ zwei LWL. An die 9-polige Schnittstelle kann ein komplettes PROFIBUS-Segment

angeschlossen werden. An den LWL-Kanälen können redundante LWL-Netze aufgebaut werden. Durch die

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AUT Seite 29SchnittStellenCenter Fürth

Gesamtredundanz

Bus 1

Bus 2

Master 2Master 1 CPU

Umschalteinrichtung Umschalteinrichtung

Eingänge

Ausgänge Ausgänge

Slaves

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AUT Seite 30SchnittStellenCenter Fürth

Buszugriffsverfahren, Übertragungsprotokoll (Schicht 2)

Token Passing Master-Slave

hybrides Buszugriffsverfahren

Geregelte Weitergabe des Token durch:Previous StationNext StationHighest Station Address

Initiative geht immer vomMaster aus

Folgende Betriebszustände werden beherrscht:

1 Mehrfache Token2 Token Verlust3 Fehler bei der Token Weitergabe4 Mehrfachbelegung der Teilnehmeradressen5 Teilnehmer mit def. Sender / Empfänger6 Zufügen und Entfernen von Teilnehmern während des Betriebs7 Beliebige Kombination von aktiven und passiven Teilnehmern

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AUT Seite 31SchnittStellenCenter Fürth

SPS

PROFIBUS

Aktive Stationen, Master Geräte

Antrieb AktuatorMessum-

former

Passive Stationen, Slave Geräte

Sensor Sensor Antrieb

Logischer Tokenring zwischen den Master-Geräten

PC

Sensor

M M T

SPS

Arbeitsweise von PROFIBUS

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AUT Seite 32SchnittStellenCenter Fürth

Buszugriffsverfahren, Übertragungsprotokoll (Schicht 2) intern

Alle Teilnehmer hören alle Aufrufe mitTEILNEHMER ANTWORTEN NUR; WENN SIE ADRESSIERT SINDQuittung oder Antwort erfolgt in der TSLOT Zeit.Neuer Aufruf erfolgt erst nach Ablauf von Tid1 oder Tid 2Keine Antwort nach Ablauf der Anzahl von Wdh --> künfig keine Wdhs

und fehlerhafter SlaveMehrfach Token und TokenverlustTokenweitergabe von akt. Stationen in numerisch aufsteigender Reihenfolge.(höchster T gibt an niedrigsten T)In der LAS stehen die Adressen der aktiven Stationen. Nach Spgs. wiederkehr wird LAS Liste im Zustand Listen Token aktualisiert. Ebenso bei jedem Token Empfang.Ist PS in der Liste, nimmt Station den Token an, ansonsten erst nach Wiederholung.Nachrichtenzyklus + GAP, GAPL aktualisieren , dann Token gemäß LAS abgeben und Tslot warten. Wenn keine Antwort, dann ist er alleine im Ring.Es gibt 2 Slotzeiten ( nach Request und nach Token ) nur die höhere wird verwendet.

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AUT Seite 33SchnittStellenCenter Fürth

Zufügen und Entfernen von Teilnehmern intern

Aktive und Passive Teilnehmer dürfen zu beliebigen Zeitpunkten an.- abgekoppelt werden.Jeder akt. Teilnehmer überwacht Bereich zwischen TS(This station)und NS. = GAP (NS=Next station)Bereich ( Ausnahme HSA ... 127, HSA=highest station address).GAP update time zur Überprüfung der NS.Nach Abwicklung des Nachrichtenzyklus wenn noch Zeit, wird GAP überprüft.Ein neuer aktiver Teilnehmer baut sich im Listen Token die GAPL und LAS auf. Nach Power on im Listen Zustand und nach Tto keine Aktivität, dann nimmtStation den Token an sich "Claim Token".Bei gleichzeitigem Anlauf nimmt St. mit niedrigster TA den Token und schickt ihn 2x an sich selbst, dann an den nächsten.Ttr Trr Th: Token Sollumlaufzeit Ttr - Real Rotationtime Trr ergibt die verfügbare Zeit für die Abwicklung von Nachrichten. Jedoch eine hochprio Nachricht muß abgewickelt werden dürfen.Token Soll Umlaufzeit ist so zu bemessen, daß ein Nachrichtenzykluspro Slave incl evtl. Wiederholungen durchgeführt werden kann.TH = TTR- TRR wenn TH > 0 dann niederpriore Nachrichten

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AUT Seite 34SchnittStellenCenter Fürth

Zustände der FDL- Steuerung Offline: (aktiver und passiver Teiln.)

nach Power on

nach Reset FDL

nach Erkennen von Fehlerzuständen

Passive Idle (passiver Teiln)

passive Teilnehmer "hören" an der Leitung

korrekt adressiertes Telegramm muß beantwortet werden

Ausnahme: Global Control und Token

Listen Token (akt. T)

für aktive Teilnehmer in der Initialisierung

Aufbau und Aktualisieren der Listen

2 Durchläufe anhören, dann auf Request FDL warten

wird eigene Adresse als Tokentelegr. erkannt --> Fehler

Tto auswerten um aktiv zu werden)

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AUT Seite 35SchnittStellenCenter Fürth

Active Idle

nach Listen Zustand

hören um Aufruf Telegr. aufzunehmen

Übergang in den Zustand Use Token

Claim Token

nach Active Idle und Listen wenn Tto abgelaufen

logischer Ring ist zu reinitialisieren

Token 2 x an eigene Adresse sendne ( um LAS bei anderen Teilnehmern zu aktualisieren)

Use Token

hoch - niederpriorer Datenaustausch

Await Data Response

Zustand nach Aussenden eines Aufruftelegr.

Tslot abwarten

Zustände der FDL- Steuerung

Page 36: AUT Seite 1 20 SchnittStellenCenter Fürth PROFIBUS Nutzerorganisation e.V

AUT Seite 36SchnittStellenCenter Fürth

Check Access Time

Überprüfen der verfügbaren TH (TTR- TRR)

Pass Token

Weitergabe des Token an NS

Senden und gleichzeitiges Mithören des Tokentelegr. zum Erkennen des gesendeten Telegramms

Im Fehlerfall Übergang nach Offline und Meldung an FMA 1/2

bei gestörtem Telegramm nochmals versuchen --> Check Token Pass und Meldung an FMA1/2 und Listen Zustand.

wenn noch TH > 0 dann GAP aktualisieren

Check Token Pass

Warten auf Antwort nach Aussenden eines Token Telegramms währen Tslot

wenn korrekter Empfang, dann Übergang nach Active Idle

Zustände der FDL- Steuerung

Page 37: AUT Seite 1 20 SchnittStellenCenter Fürth PROFIBUS Nutzerorganisation e.V

AUT Seite 37SchnittStellenCenter Fürth

Await Status Response

Zustand nach Pass Token , wenn Nachfolger nicht bekannt

Warten auf ein Quittungstelegramm während Tslot

Im Fehlerfall wieder nach Pass Token für Wiederholung, Weitergabe an eigene Adresse oder an Nachfolger

Bei Mehrfachtoken ( Erhalt eines anderen Teles anstatt Quittung) Übergang in Active Idle

FDL Initialisierung

Nach Offline in Passive Idle oder Listen Token, wenn alle Betriebsparameter geladen wurden

d.h. eigene Adresse, Baudrate, Überwachungszeiten

Zustände der FDL- Steuerung

Page 38: AUT Seite 1 20 SchnittStellenCenter Fürth PROFIBUS Nutzerorganisation e.V

AUT Seite 38SchnittStellenCenter Fürth

Dienste der Datensicherungsschicht (Schicht 2)

SDA: Send data with acknowledge (FMS)

SRD: Send and request data with reply ( DP und FMS)

SDN: Send data with no acknowledge (DP und FMS)

CSRD: Cyclic send and request data (FMS)

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AUT Seite 39SchnittStellenCenter Fürth

PROFIBUS- Telegrammaufbau (Schicht 2)

SD: Start DelimiterLE: Länge der Nettodaten + DA, SA , FC, DSAP, SSAPDA: Destination addressSA: Source addressFC: Function code DSAP: Destination service access pointSSAP: Source service access pointFCS: Frame checking sequenceED: End delimiter

SD LE LEr SD DA SA FC DSAP SSAP DU.. FCS ED

68H x x x 8x 8x x 62/3E 60/3C x .. x 16H

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AUT Seite 40SchnittStellenCenter Fürth

Telegrammarten SD1, SD2

SD1 =Request_FDL_Status: Dieses Telegramm sendet eine aktive Station immer nach Ablauf derGAP-Time, um nach neuen aktiven Teilnehmern am Bus zu suchen

SD DA SA FC FCS ED

10H xx xx x x 16H

SD2 =Telegramm: Datentelegramm mit variabler Datenlänge. Wird im SRD-Dienst benutzt

SD LE LEr SD DA SA FC DSAPSSAP DU FCS

ED

68H x x 68H xx xx x 60/3CH

62/3EH

x ... x 16H

Länge

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AUT Seite 41SchnittStellenCenter Fürth

Telegrammarten SD3, SD4

SD3 = Telegramm: Datentelegramm mit fester Datenlänge

SD DA SA FC DU FCS ED

A2H xx xx x x... x 16H

Die Daten in der DU sind immer 8 Bytes lang.

SD4 = Tokentelegramm: Telegramm zwischen 2 aktiven Busteilnehmern zum Erteilen der

Buszugriffsberechtigung

SD DA SA

DCH xx xx

Page 42: AUT Seite 1 20 SchnittStellenCenter Fürth PROFIBUS Nutzerorganisation e.V

AUT Seite 42SchnittStellenCenter Fürth

Timing Diagram

min TSDR=11TBit

max TSDR= 60 .. 850 Tbit

TSYN = 33 Tbit

TQui TRDY

TSYN = 33 Tbit

TSyni

TSL1

last Bitsend

first char.received

(TSL2

after Token)

(TSM) TID1

after last Bitreceived

till 1st Bit

Request

Request

Response

Master Slave

(Global Control)

TID2 (Request)

Page 43: AUT Seite 1 20 SchnittStellenCenter Fürth PROFIBUS Nutzerorganisation e.V

AUT Seite 43SchnittStellenCenter Fürth

Überwachungszeiten bei PROFIBUS

tBit = 1 / Übertragungseinheit ( bit /s )

T syn = Synchronisationszeit. Zeit über die jeder Busteilnehmer Ruhepegel ( "1" ) empfangen muß = 33 TBit.

Tsyni = max. Zeit zwischen 2 Syn Intervalle ( entspr. 2 kompletten Nachrichtensequenzen mit max Telegrammlänge)

TSDx = Zeit zwischen letztem empfangenen / gesendeten Bit bis zum Senden / Eintreffen des ersten Bits. ( min TSDR / max TSDR )

TQui = Quiet time beim Umsetzen von NRZ Signalen auf andere Codierungen. (Umschaltzeiten für Repeater)

TRDY >TQui < min TSDR

TRDY = Wartezeit des Initiators auf Antwort nach dem Aussenden eines Telegramms TRDY < min TSDR

Page 44: AUT Seite 1 20 SchnittStellenCenter Fürth PROFIBUS Nutzerorganisation e.V

AUT Seite 44SchnittStellenCenter Fürth

TSET = Zeit vom letzten Interrupt bis zum Ausführen der entspr. Reaktion

TSM = Sicherheitszuschlag für höhere Baudraten

TID1 = Idle time Zeit nach Request bis zur Antwort .

T id2=Zeit nach Aussenden eines Global Control Telegramms bis zum Senden des nächsten Telegramms.

TTD= Telegrammlaufzeit tTD / tBit Bsp.: =tTD 2,5 bit bei 500 kbit/s

TSL = Zeit, die der Initiator warten muß, bis ersten Zeichen empfangen wurde. TSL1 = beim Request, TSL2 beim Token.

TTO = Auszeit zur Überwachung der Busaktivität ( Listen Token, Passive Idle Time) TTO = 6 TSL + 2*n * TSL

n= Teilnehmeradresse beim akt. Teilnehmer n=130 beim passiven Teilnehmer.

TGUD = GAP Abbild erneuern.

Überwachungszeiten bei PROFIBUS

Page 45: AUT Seite 1 20 SchnittStellenCenter Fürth PROFIBUS Nutzerorganisation e.V

AUT Seite 45SchnittStellenCenter Fürth

Zeitbedingungen

TQui < min TSDR

TQUI < TRDY < min TSDR

TID1 = max ( Tsyn + TSM + TSDI)

TID1 = max ( Tsyn+ TSM+ TSDR)

TSL1 = 2 TTD + max TSDR + 11 bit + TSM

TSL2 = 2 TTD + max TID1 + 11 bit + TSM

TSL = max (TSL1 , TSL2)

TTO = 6 *TSL + 2*n*TSL n = 130 beim Slave od. Teil.adresse

TGUD= G*TTR 0 < G <101

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AUT Seite 46SchnittStellenCenter Fürth

Der Function Code

Mögliche relevante DP-Funktionscodes im Aufruftelegramm:

Funktion (Bit 2 hoch 7 im FC = 1) Code-Nr.

SDN low 4

SDN high 6

Reserved / Req. Diagnosis data 7

Request FDL Status with reply 9

SRD low 12

SRD high 13

Request Ident with reply 14

Request LSAP Status with reply 15

Page 47: AUT Seite 1 20 SchnittStellenCenter Fürth PROFIBUS Nutzerorganisation e.V

AUT Seite 47SchnittStellenCenter Fürth

Der Function Code

Mögliche relevante DP-Functionscodes im Quittungstelegramm:

Funktion (Bit 2 hoch 7 im FC = 0) Code-Nr.

Ack positiv 0

ACK negativ (FDL/FMA1/2 user error (UE),Schnittstellenfehler)

1

ACK negativ: No resource for Send Data (RR),z.B. kein Speicherplatz

2

ACK negativ - no service activated (RS), SAP nichtaktiviert.

3

Response FDL/FMA 1 / 2 Data low and Send Data ok 8

ACK negativ no response FDL/FMA 1 / 2 Data and senddata ok

9

Response FDL data high and send data ok 10

Response FDL Data low no resource for send data 12

Response FDL Data high resource for send data 13

Page 48: AUT Seite 1 20 SchnittStellenCenter Fürth PROFIBUS Nutzerorganisation e.V

AUT Seite 48SchnittStellenCenter Fürth

Optimierungen eines PROFIBUS Systems

Retry Faktor (<3)

Hochpriore Nachrichten = selten auftratende Nachrichten als Diagnosedaten senden

TSDR für den Slave vorgeben

GAP-Faktor möglichst hoch

Page 49: AUT Seite 1 20 SchnittStellenCenter Fürth PROFIBUS Nutzerorganisation e.V

AUT Seite 49SchnittStellenCenter Fürth

Verlegevorschriften / Empfehlungen (Leitung)

Leitungsschirm

12 23 10

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Anschluß der Leitung intern

Vor dem Anschließen des Buskabels an den Busstecker sollten Sie sich über die mechanischen Gegebenheiten des Steckers informieren. Im Regelfall sind die Datenleitungen im Stecker mit A- und B gekennzeichnet. Es ist darauf zu achten, daß die gleiche Leitungsfarbe immer durchgängig bei jedem Teilnehmer am gleichen Buchstaben sowohl bei der ankommenden und bei der abgehenden Leitung angeschlossen wird. Eine Vorschrift, welche Farbe an welchem Buchstaben anzuschließen ist, gibt es nicht. Der Leitungsschirm ist großflächig an der jeweiligen Schirmschelle aufzulegen. Die Schirmschelle und das Steckergehäuse müssen leitend verbunden sein. Sicherheitshalber sollte der ohmsche Widerstand zwischen Schirmschelle und Steckergehäuse nochmals überprüft werden. Am Anfang und am Ende (und nur da) eines Bussegments ist der Abschlußwiderstand einzulegen. Es ist sicherzustellen, daß der Widerstand auch ordnungsgemäß "eingerastet" ist.

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Anschluß eines Repeaters

Busabschluß-

widerstand

A B A BPE PE

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Anschluß Repeater intern

Es gibt keine Vorschrift, welche Adernfarbe an welche Klemme anzuschließen ist, sie muß nur innerhalb der gesamten Anlage (über mehrere Segmente hinweg) einheitlich sein. Die Bezeichnung gilt sowohl für die ankommende und abgehende Leitung. Besonderes Augenmerk ist bei der Verkabelung darauf zu legen, daß der Leitungsschirm (Geflechtsschirm und falls vorhanden auch der Folienschirm) großflächig mit der Schirmschelle verbunden ist. Repeater sollten vorzugsweise in Montageschränken auf eine Hutschiene montiert werden. Bei der Montage auf eine Hutschiene sind normalerweise keine zusätzlichen Schirmungsmaßnahmen notwendig, da ein Repeater im Regelfall an der Rückseite durch eine Kontaktfeder leitend mit der Hutschiene verbunden ist. Ist diese Ausführung nicht möglich, muß der Repeater bei der Montage zumindest mit leitfähigen Anlagenteilen großflächig verbunden werden.