واژه شبکه بطور کلی به مجموعه‌ای از ارتباطات، مابین حداقل دو دستگاه که با یکدیگر تبادل داده می نمایند اطلاق می شود. ارتباط بین دو دستگاه می تواند بصورت با سیم یا بی سیم و از طریق یک رسانه مانند کابل، فیبر نوری، GPRS، امواج رادیویی یا ماهواره‌ ای و... برقرار گردد. امروزه استفاده از شبکه های صنعتی در سیستم های اتوماسیون نیز به دلیل مزایایی همچون کاهش چشمگیر حجم کابل کشی، عیب یابی آسان ورودی و خروجی ها به هنگام بروز قطعی یا اتصالی، کاهش هزینه ها، افزایش سرعت راه اندازی تجهیزات و... امری متداول است. روش سنتی برای پیاده سازی این سیستم کنترلی، انجام حجم بالایی کابل کشی مابین تابلوی کنترل اصلی که فرضا در ابتدای خط تولید قرار گرفته است تا تجهیزات ذکر شده فوق است. حال آنکه اگر از شبکه های صنعتی استفاده گردد میتوان با قرار دادن چندین باکس ورودی- خروجی در طول خط که از طریق یک کابل شبکه با کنترلر تابلوی اصلی ارتباط داده شده اند، کلیه تجهیزات مرتبط را با حجم کابل کشی بسیار پایین تری به سیستم کنترلی متصل نمود. این مثال به روشنی مزایای استفاده از شبکه های صنعتی را نشان می دهد. هر شبکه صنعتی جهت پیاده سازی نیازمند یک بستر فیزیکی (کابل، کانکتور و...) و مجموعه ای از قوانین و مقررات بنام پروتکل جهت تبادل اطلاعات مابین تجهیزات می باشد. انواع مختلفی از شبکه های صنعتی توسط سازندگان مختلف در جهان ابداع و مورد استفاده قرار گرفته اند که یکی از معروف ترین شبکه های صنعتی، شبکه پروفی باس می باشد. لغت پروفی باس (Profibus) از سر واژه های عبارت Process Field Bus ساخته شده است.

دولت آلمان هنگام كار با توليد كنندگان سيستم هاي اتوماسيون، براي اولين بار پروفي باس را بر روي تراشه هاي ASIC كه توسط سازنده هاي مختلف توليد شده بودند اجرا كرد. عمليات مذكور بر اساس الزامات استاندارد RS485 واستاندارد اروپايي EN50170 انجام شد.

 

شبکه پروفی باس از یک کابل با دو رشته سیم به منظور تبادل اطلاعات مابین فرستنده و گیرنده استفاده می شود. از آنجا که اطلاعات تحت سیگنال هایی با ولتاژ زیر ۵ ولت انتقال داده می شود، قرارگیری هرگونه نویز روی این سیگنال میتواند سبب بروز خطا گردد. لذا از شیلدی محافظ روی دو سیم استفاده می گردد و این شیلد از دو سو به زمین متصل می شود.

تصویر از پروفی باس

پروفي باس هم در انتقال داده ها با سرعت بالا (در كاربردهائي كه زمان اهميت داشته باشد) و هم در ارتباطات بسيار پيچيده بكار مي رود.

این روش ارتباطی، همه کاره و تطبیق پذیر است و البته روشی پایدار محسوب می شود. پروفی باس بر مبنای تکنولوژی ارتباط سریال RS485 طراحی شده است.

كاربردهاي نمونه: كاربردها نوعا در زمينه كنترل فرآيند، خطوط توليد پيچيده و ماشين هاي جابجایی مواد است.

معايب نمونه: پيغام هاي با ديتاي كم، حجم نسبتا زيادي دارند. هزينه اجراي اين سيستم كمي بالاتر از سيستم هاي مشابه است.

profibus Cable

Profibus , پروفی باس

انواع پروفی باس:

پروتکل Profibus در سه بخش PA ، DP و FMS توسط چند شرکت آلمانی از جمله زیمنس معرفی و پشتیبانی می شوند و مجموعه ای از نیازمندی ها را بطور جامع پوشش می دهند.

Profibus FMS: نوع اولیه پروفی باس، زمانی که حجم اطلاعات بالا است. نحوه انتقال اطلاعات در این پروتکل و DP شبیه به یکدیگر می باشند. معمولا FMS را برای زمانی که حجم دیتا های ارسالی و دریافتی بالا است استفاده می کنند. پروفي باس نوع FMS راه حلي همه منظوره براي امور انتقال اطلاعات در سطح سلولي (Cell Level) است. سرويس هاي قدرتمند FMS بازه وسيعي از كاربردها را شامل شده و انعطاف پذيري بسيار خوبي دارند. پروفي ‌باس هاي FMS را در امور ارتباطي بسيار پيچيده و پر هزينه مي‌توان استفاده كرد.

Profibus DP: پرکاربردترین نوع پروفی باس، انتقال سریع دیتا را میسر می سازد، جدیدتر از ورژن FMS بوده و برای ارتباط بین سطح کنترل یک سیستم اتوماسیون صنعتی (PLC) و محیط غیر متمرکز در این زمینه است. حداکثر نرخ انتقال اطلاعات در شبکه پروفی باس DP برابر با ۱۲ مگابیت بر ثانیه می باشد. حداکثر طول کابل در بالاترین سرعت انتقال دیتا ۱۰۰۰ متر می باشد در حالی که استفاده از نرخ انتقال دیتای پایین تر می تواند منجر به افزایش طول کابل تا ۱۲۰۰ متر گردد.

Profibus PA: مناسب برای محیط های خطرناک، نمونه ارتقا یافته DP است، در PA تغذیه عناصر اتصال یافته به این شبکه مستقیما از طریق خط ارتباطی تامین می شود لذا امنیت در این روش بالاتر است.

مزایای سیستم پروفی باس Profibus:

  • جمع آوری سیم کشی های اضافی و دست و پاگیر
  • انعطاف
  • تنوع در استفاده از تجهیزات
  • به صرفه بودن (نصب، راه اندازی، نگهداری)
  • مطمئن و ایمن
  • راحتی استفاده

Sit Control, consulting and providing industrial automation