The cabling is the easiest part of bus systems

Netwerkopbouw in relatie tot snelheid en beschikbaarheid

12 november 2009

www.procentec www.procente c.com [email protected] info@procentec © PROFIBUS Nederland

1 De Nationale PROFIBUS dag 2009

A few words of some inexperienced engineers and marketeers:

‘The cabling is the easiest part of bus systems…..’ ‘Yeah right!!!!!’

© PROFIBUS Nederland

Copyrights by PROCENTEC 2009


1


12 november 2009

Het ontwerpen van een PROFIBUS installatie brengt een aantal termen met zich mee, die in conventionele applicaties niet voorkomen.

PROFIBUS staat voor industriële datacommunicatie en moet ook zo behandeld worden. De bekabeling is het belangrijkste element! © PROFIBUS Nederland

1.0





2


12 november 2009

Overzicht van de PROFIBUS familie

OS

OS

Internet Internet

PROFIBUS on Ethernet/TCP-IP

Process

Manufacturing IPC

PLC RS 485 or FO

PROFIBUS DP

RS 485-IS or MBP-IS

PROFIBUS DP/PA

AS-Interface

1.1



PROFIBUS ondersteunt 3 transmissietechnieken

RS 485 2-Draads kabel voor algemene doeleinden

Glasvezel Beste EMC karakteristieken en grote afstanden

koppelaar

MBP-IS MBP2-Draads kabel met voeding over de bus met optie tot Ex-bescherming

1.0



koppelaar

glasvezel


3


12 november 2009

Feiten en Fictie De transmissiesnelheid moet bekend zijn om de kabellengte vast te leggen (bij DP)! De Nationale PROFIBUS dag 2009

Kabellengte versus Transmissiesnelheid bij DP

Baudrate (kbit/s)

9.6

19.2

45.45

93.75

187.5

500

1500

3000

6000

12000

Segment length (m)

1200

1200

1200

1200

1000

400

200

100

100

100

Segment length (feet)

3940

3940

3940

3940

3280

1310

656

328

328

328

Er zijn 3 snelheidsovergangen waarbij de kabellengte met meer dan 50 % afneemt.

De genoemde lengtes gelden voor 1 kopersegment!

2.1




4


12 november 2009

Topologie bij DP

3. Zeker bij 1500 kbit/s of hoger, minimaal 1 meter kabel tussen 2 apparaten. 1. Bekabelen van de één naar de ander. De aftakkingen zijn zo kort mogelijk.

4. Afsluitweerstanden “actief” op beide uiteinden.

Maximaal 32 apparaten

Master

voeding

Slave

Slave

Slave

voeding

voeding

Slave

voeding

Slave

voeding

Slave

voeding

voeding

Stekker met afsluitweerstand uit.

2. De aangesloten apparaten worden separaat gevoed.

Stekker met afsluitweerstand aan.



Afsluitweerstanden – Actieve afsluiting

Master

Power

Active Termination

“Last” Slave Power

Slave

Slave

Slave

Active Termination

“Last” Slave

Slave

Slave

Slave

In dit segment kan ieder station verwijderd of uitgeschakeld worden zonder de werking van afsluitweerstanden te beïnvloeden.

2.0




5


1.0


12 november 2009


Aftakkingen bij DP

Kabel

Lasdoos of junctiebox

Totale lengte van alle aftakkingen max. 6.6 m bij 1500 kbit/s

Apparaat

Totaal 6.6 m bij 1500 kbit/s Totaal 20 m bij 500 kbit/s Totaal 33 m bij 187.5 kbit/s Totaal 100 m bij 93.75 kbit/s Totaal 500 m bij 9.6 en 19.2 kbit/s 1.2



Probeer aftakkingen met RS 485 te vermijden. Capaciteiten van connectoren, klemmen en junctieboxen zijn moeilijk vast te leggen. 12 De Nationale PROFIBUS dag 2009

6


1.0


12 november 2009


Kabeltypen

Het traject van de PROFIBUS kabel moet ook vaak door gebieden gevoerd worden waar de standaard kabel niet gebruikt kan worden. Buiten de standaardkabel zijn ook de volgende typen kabel verkrijgbaar: Robust Cable Food Cable Underground Cable Trailing Cable Festoon Cable FRNC Cable Flexible Cable Shipboard Cable Hybrid Cable

1.0



Robust cable

Hybrid cable

Trailing cable

Food cable

Festoon cable

Flexible cable

Shipboard cable

FRNC cable 14 De Nationale PROFIBUS dag 2009

7


12 november 2009

Samenvatting ontwerpeisen bij DP

Aftakkingen Kabellengte

Shielding & Grounding

Afsluitweerstanden

Aantal apparaten © PROFIBUS Nederland


DP repeaters

Repeaters (versterkers) zijn een oplossing om de kabellengte te vergroten of om meer dan 32 aansluitingen op de totale bus toe te laten. Hierdoor worden ook boomstructuren mogelijk. Max. 1.200m

T

T

Max. 31 stations

Max. 29 stations

T

Max. 1.200m

T

Max. 31 stations

Max. 31 stations T

T T

Max. 1.200m Een repeater is ook een busbelasting, let op de

Max. 1.200m

T

kabellengte vs baudrate en de afsluitweerstanden! 1.1




8


12 november 2009

Signaalanalyse

Signaalweergave van ieder instrument, met een simpele klik op de adressen in de Live List.

Trigger

USB



Connectoren

De connectortechniek is bij PROFIBUS niet vastgelegd. Fabrikanten bepalen de implementatie van de connector. In de PROFIBUS norm staan een aantal connectoren beschreven. Voorbeelden: DB9 en M12. Als een fabrikant een connector selecteert die in de PROFIBUS norm beschreven staat, dan moet deze volgens de norm worden geïmplementeerd.

1.0




9


12 november 2009

Cyclustijd van een PROFIBUS DP systeem

Meting op 12 Mbit/s Stations Cyclus 1 0.024 ms 2 0.049 ms 3 0.074 ms 4 0.099 ms 5 0.123 ms 6 0.148 ms 7 0.173 ms 8 0.196 ms 9 0.221 ms 10 0.246 ms 20 0.493 ms 30 0.739 ms 100 2.463 ms

Bus cycle time [ms] 18

14 500 kbit/s 10 1.5 Mbit/s

6

12 Mbit/s

2 2

10

20

30

Slaves

Condities: Elke slave heeft 2 bytes input en 2 bytes output informatie (remote I/O). © PROFIBUS Nederland


DP master kaart in een PLC/DCS systeem

TAPP???

Application program PLC/DCS architecture Output addresses Input addresses

DP master card

TDP???

Slave 1 1.0

Slave 2



Slave 3

2 processen die een eigen leven leiden.....

Slave 4 20 De Nationale PROFIBUS dag 2009

10


1.0


12 november 2009


PROFIBUS DP/PA adres map

0

Service-, diagnose- en programmeer tool

1..2

Masters (klasse 1)

3..125

Slaves (totaal 123 of 124)

126

Adres voor: “Set Slave Address”

127

Broadcast adres

De meeste configuratietools blokkeren adres 0 en 126 voor de slaves. Adres 126 is een default adres voor slaves met een software adresinstelling. Adres 127 is een broadcast adres (zie je alleen met de busmonitor). Dus: maximaal 124 slaves in data exchange per netwerk!!!!!!

2.3




11


12 november 2009

Topologie

Een standaard PROFIBUS configuratie maakt gebruik van een tweedraads busstructuur. zenden

luisteren, overnemen en antwoorden

luisteren

9

0 1 0 1 0

1

117 43

5 luisteren

luisteren

Ieder apparaat wordt geadresseerd d.m.v. een netwerkadres (0 t/m 126). Ieder apparaat is parallel aan de bus gekoppeld. Apparaten hebben geen vaste fysieke plaats binnen de bus. Verwijderen en toevoegen van apparaten tijdens het in bedrijf zijn. 1.1



Omdat veel service tools een adresmatrix hebben, is een juiste adresindeling cruciaal!!! © PROFIBUS Nederland



12


1.0


12 november 2009


PROCENTEC

Is een volledig onafhankelijke onderneming. Concentreert zich op PROFIBUS en PROFINET technologie.

Werkgebied: Nederland en de rest van de wereld. Kernactiviteiten: Veldwerk (on-site troubleshooting en support) Ontwikkeling en verkoop van producten Certificeren (producten en installaties) Opleidingen 1.0




13

The cabling is the easiest part of bus systems

Recommend Documents