Физический уровень для profibus pa
В сетях PROFIBUS РА передатчик соответствует требованиям стандарта IEC 1158-2. Этот стандарт гарантирует требуемую электробезопасность, при питании полевых приборов от проводов информационной шины. При передаче данных используется протокол передачи без постоянной составляющей на базе манчестерского когда, при передаче данных с помощью инвертированного манчестерского кода, бинарный 0 передается как перепад фронта импульса с 0 на 1, а бинарная единица как перепад фронта с 1 в 0. Данные передаются с помощью модуляции тока в диапазоне +9 - -9 мили ампер, скорость передачи составляет 31,25 Кб/с. В качестве среды передачи используется экранированная или не экранированная витая пара, к сегменту шины PROFIBUS РА может быть подключены максимум 32 участника. Максимальная длинна сегмента зависит от применяемого источника питания, типа провода, и потребления тока подключенными к сети устройствами. В качестве среды передачи для PROFIBUS РА применяется двужильный кабель, технические характеристики которого не установлены и не нормированы. Свойства кабеля определяют максимальную длину шины, число подключаемых участников и чувствительность системы к электромагнитным помехам.
Топология шины profibus
Схемо-технически система PROFIBUS состоит из нагруженной с двух сторон активной линии – шинной структурой, которая обозначается как сегмент шины RS485. Шинному сегменту по стандарту RS485 можно подключить 32 устройства, каждый подключенный к шине участник представляет собой токовую нагрузку, если нужно подключить к сети PROFIBUS больше 32 устройств, то следует использовать несколько шинных сегментов, шинные сегменты должны соединятся друг с другом через повторитель. Повторитель так же усиливает передаваемый сигнал, согласно стандарту EN 50170, генерация фазы бита во время передачи сигнала через повторитель не предусмотрена. И поэтому из за временных задержек и искажений, двоичный сигнал должен проходить не более чем через три повторителя, которые работают как усилители мощности и включены последовательно. Однако на практике повторитель реализует не усиление сигнала, а его восстановление, поэтому число повторителей которые можно включить последовательно зависит только от его конструкции, технических характеристик, изготовителя, но может быть не более трех.
Повторители применяют так же для построения шинных структур типа дерева или звезда. Сам повторитель так же представляет нагрузку для соединения RS485 и поэтому уменьшает максимальное число участников на сегменте на единицу, это означает, что если на шинном сегменте находится повторитель, то на этот сегмент можно подключить максимум 31 сетевое устройство.
При использовании оптоволоконной техники можно применять шинные структуры, типа: дерево, звезда и различные варианты кольцевой структуры. С помощью OLM можно реализовывать, как одно проводное кольцо, так и резервированное двухпроводное кольцо.
При однопроводное структуре OLM соединяются друг с другом одинарным оптическим кабелем, если появляется неисправность, например, разрыв оптоволокна или выход их строя OLM, то кольцо называется В резервированном оптоволоконном кольце OLM соединяются друг с другом двумя дуплексными оптическими кабелями. В случае неисправности система сама её распознает и переконфигурирует шинную систему в линейную структуру, как только разрыв оптоволокна будет устранен, шинная система опять конфигурируется в резервированное кольцо.
PROFIBUS PA
С помощью PROFIBUS PA могут быть реализованы линейные, древовидные, звездообразные сетевые структуры а так же их конфигурации. Подключении шинных сегментов PROFIBUS РА к сегменту PROFIBUS DP осуществляется с помощью соединителей DP\PA-Link.
Что бы повысить надежность системы сегменты могут быть резервированными.