Уровни profibus

Физический уровень для RS485, в данной версии протокола, для экранированной витой пары применяется симметричная передача данных по стандарту RS485. Проводники шинных сегментов (витая пара) замкнуты с обоих сторон на терминаторы и экранированы.

PROFIBUS использует способ передачи RS485 базирующийся на полудуплексной связи, данные передаются внутри 11разрядного кадра.

MSB – младший бит

LSB – старший бит

Передачей информации RS485 производится по дифференциальной паре противофазным сигналом. Передача двоичного значения единицы по проводнику RxD/TxD-P соответствует положительному значению напряжения. А на проводнике RxD/TxD-N при этом будут находится, уровень напряжения равный нулю.

Проводники обычно означают как проводник А и В.

RxD/TxD-N – А

RxD/TxD-P – В

Сигналы на проводниках А и В находятся в противофазе, в состоянии покоя между отдельными телеграммами соответствует сигнал двоичной единицы.

Максимально допустимая длинна сегмента в сети PROFIBUS зависит от скорости передачи 9.6 кбит в секунду 1.5 км, 12 мегабит в сек 100 метров. К сегменту может быть подключено до 32 участников, для подключения компонентов сети к шине рекомендуется использовать 9ти-пиновый штекер.

Номер контакта	Название сигнала	обозначение
1	Shield	Экран (земля)
2	М24	-24 В.
3	RxD/TxD-P	Прием\передача данных, +, проводник B
4	CNTR-P	Сигнал для управления направлением передачи, +
5	DGND	Даные
6	VP	Напряжение питания, +
7	P24	+24 B
8	RxD/TxD-N	Прием\передача данных, - , проводник А
9	CNTR-N	Сигнал для управления направлением передачи, -

Шинные провода с обоих сторон замкнуты на нагрузочные сопротивления (терминаторы), благодаря этим сопротивления устанавливается безопасный потенциал покоя на проводах, когда участники сети не обмениваются сообщениями. Кроме этого терминаторы предотвращают появления отраженных волн, т.к. энергия отраженной волны расходуется на нагрев терминатора.

Отраженные волны могут формировать так называемые стоячие волны, наличие которых приводит к изменению уровня сигнала по длине линии.

Физический уровень для сетей profibus построенных на оптоволокне

При использовании оптоволокна в сети PROFIBUS, расстояние между компонентами сети увеличивается, оптоволоконная техника устойчива к электромагнитным помехам и обеспечивает полную гальваническую развязку между устройствами сети, в качестве среды передачи используются световоды, со стеклянными или пластиковыми волокнами, для подключения устройств к оптоволокну используется три типа модулей:

1. модуль OLM, этот модуль является повторителем RS485, он имеет два функционально разделенных электрических канала и выходы для одного или двух оптических каналов, модули OLM соединяются с участниками сети или сегментами шины через интерфейс RS485.

2. модуль OLP, с помощью модулей OLP можно соединять друг с другом оптическим волокном пассивных участников шин, модуль OLP подключается на девяти пиновый штекер участника сети, получает от него энергию питания и поэтому не нуждается в организации внешнего питания. Для подключения активных участников шины, к OLP кольцу всегда используется модуль OLM.

3. интегрированное подключение, которое представляет из себя, прямое подключение участника сети PROFIBUS к световоду. Такое подключение возможно, только у приборов со встроенным оптическим входом

Пример шинной конфигурации с использованием OLM

Оптическое кольцо с использованием модулей OLP