Ich hab einen Vortrag auszuarbeiten über PROFIBUS-DP und muss dort Fragen Beantworten.
Für meinen Vortrag habe ich 10min Zeit + im Anschluss Fragen der Mitschüler + Disskusion.
Hier mal mein Vortrag + die Beantworteten Fragen
Allgemeine Erkleuterung zu PROFIBUS = Process Field Bus
- Profibus wurde durch Siemens und die PROFIBUS Nutzerorganisation entwickelt
- Es ermöglicht die Kommunikation von Geräten verschiedener Hersteller ohne eine besondere Schnittstellenanpassungen
Anwendung: in Fertigungs-, Prozess-, und Gebäudeautomatisierung
Profibus unterscheidet folgende Gerätetypen:
Master-Geräte:
- Werde als aktive Teilnehmer bezeichnet
- Bestimmen Datenverkehr
- Dürfen Nachrichten aussenden ohne externe Aufforderung
- Aber nur wenn sie die BUSzugriffsberechtigung (Token) besitzen
Slave-Geräte:
- Werden als passive Teilnehmer bezeichnet
- Haben keine BUSzugriffsberechtigung
- können nur empfangene Nachrichten quittieren
- oder durch Anfrage eines Masters Nachrichten an diesen Master übermitteln
Bussystem:
- System zur Datenübertragung zwischen mehreren Teilnehmern
- Dies erfolgt über einen gemeinsamen Übertragungsweg
- Sind bei der Datenübertragung zwischen anderen Teilnehmer nicht beteiligt
DP = dezentrale Peripherie:
- kommt von der Automatisierungstechnik
- bezeichnet das Anbinden von verteilter Steuerungselektronik
- für eine Maschine (Produktionsmaschine)
- an eine zentrale CPU über ein Bussystem
Besonderheiten PROFIBUS DP:
- Benutzt zum schnellen, zyklischen Datenaustausch mit Feldgeräten (Aktoren Stellglieder, Ventile und auch Sensoren wie Messumformer)
- Ist mit Fremdsystemen einsetzbar
- Austausch der Daten erfolgt zyklische
Das war ersteinmal eine kleine Einleitung zum Thema
Jetzt kommen die Fragen:
Welche Besonderheiten besitzt das Übertragungskabel?
- ist zweipolig und paarweise verdrillt
- ist ein Lichtwellen-Leiter der vollständig geschirmt ist und eine Wellenimpedanz von 150 Ohm besitzt
- Sowie einen speziellen Leiter-Farbcorde benutzt (ROT/GRÜN)
Wie viel Teilnehmer sind denkbar?
Die Adressen 0 bis 125 stehen für 126 Teilnehmer/Geräte (Master oder Slaves) an einem Bus zur Verfügung.
Welche Übertragungslänge ist denkbar?
- Kabellänge Hängt von der verwendeten Bitrate ab (200m bis 1200m)
- Durch Einsatz von Repeater ist eine Vergrößerung der Leitungslänge möglich
Repeater = Signalverstärker oder -aufbereiter zur Vergrößerung der Reichweite des Signals
Baud rate (kibt/sec) 9,6 19,2 93,75 187,5 500 1500
Max. Kabellänge 1200 m 1200 m 1200 m 1000 m 400 m 200 m
Was verstehen Sie unter einen DP-Master Klasse 1 und einen DP-Slave?
DP-Master Klasse 1 = DPM1 zentrale Steuerung
- regelt den zyklischen Datenverkehr
- Bedeutet er tauscht Prozessdaten mit den Slaves in einem festgelegten Nachrichtenzyklus aus
- Steuerung der DP-Slaves (mit Steuerkomando)
- Konfiguration der DP-Slaves
- Typische Geräte sind SPS, CNC oder PC
Profibus-DP Slave:
- ist ein Peripheriegerät (Ventil, Messumformer)
- liest Eingangsinformationen ein und gibt Ausgangsinformationen an die Peripherie ab
- größe der Eingangs und Ausgansdaten darf max. 246 Byte betragen
Welcher unterschied besteht zwischen einen Mono- und Multi-Master-System?
Master = zentrale Steuerung
Mono-Master-System:
- in der Betriebsphase des Bussystems ist nur ein Master am Bus aktiv
- SPS-Steuerung ist die zentrale Steuerungskomponente
- Mit dieser Systemkonfiguration wird die kürzeste Buszykluszeit erreicht
- Reines Master Slave Zugriffsverfahren liegt hier vor
Multi-Master-System:
- in der Betriebsphase des Bussystems sind mehrere Master an einem Bus aktiv
- gemeinsamen Betrieb von mehreren Systemen (z.B.: Automatisierungssystem) möglich mit den dezentralen Peripheriegeräten (DP) an einem gemeinsamen Bus
- Mit dieser Systemkonfiguration wird eine mittlere Buszykluszeit erreicht
Unterschied:
Systemart Mono-Maser-System Multi-Maser-System
Anzahl der Master am Bus 1 mehrere
Über welche Verbindungsart können „DP-Master-Klasse 1“ beim Multi-Master-System Daten
austauschen?
Mit Profibus-DP können Multi-Master-Systeme realisiert werden.
Was verstehen Sie unter dem „Token-Passing“- und dem „Master/Slave“ –Verfahren?
Token Passing-Verfahren:
- Ist für die Kommunikation von komplexen Busteilnehmern (Master) untereinander zuständig
- Es unterlagert das Master-Slave-Verfahren
- Ist für die Kommunikation der komplexen Busteilnehmer (Master) mit den einfachen Peripheriegeräten (Slaves) zuständig
- das Verfahren garantiert die Zuteilung der Buszugriffsberechtigung (Token)
- innerhalb eines genau festgelegten Zeitrahmens
- Nur der Master der den Token besitzt, kann auf den BUS zugreifen und mit anderen aktiven oder passiven Teilnehmern kommunizieren
- Die Token-Nachricht ( ist ein besonderes Telegramm) zur Übergabe der Sendeberechtigung von einem Master an den nächsten Master
- Diese muss in einer maximalen Umlaufzeit „Token-Umlaufzeit“ einmal allen Mastern übergeben werden
- Das Verfahren wird beim Profibus-Buszugriffsprotokoll nur zwischen den komplexen Teilnehmern (Master) angewendet
Master-Slave-Verfahren:
- ermöglicht dem Master (aktiver Teilnehmer), der gerade die Sendeberechtigung besitzt, die ihm zugeordneten Slave-Geräte (passive Teilnehmer) anzusprechen
- Der Master hat die Möglichkeit, Nachrichten an die Slaves (Peripheriegeräte) zu übermitteln
Welche Schutzmechanismen bestehen?
- beim DP-Master und bei den Slaves gibt es Überwachungsmechanismen in Form von Zeitüberwachungen
- Das Überwachungsintervall wird bei der Projektierung festgelegt
- Dadurch Schutzt gegen Fehlparamentierung oder Ausfall der Übertragungseinrichtung
Beim DP-Master mit Data_Control_Timer:
- der Datenverkehr der Slaves (Peripheriegeräte) wird mit dem Data_Control_Timer überwacht
- Für jeden Slave (Peripheriegerät) wird ein eigener Zeitgeber benutzt
- Erfolgt innerhalb des Überwachungsintervalls kein ordnungsgemäßer Datentransfer spricht Die Zeitüberwachung an und schaltet in den Sicheren Zustand
Beim Slave mit Ansprechüberwachung:
- Ansprechüberwachung(führt der Salve aus) ist zur Erkennung von Fehlern des Masters und der Übertragung
- Findet im Ansprechüberwachungsintervalls kein Datenverkehr mit dem Master statt
- dann schaltet der Slave die Ausgänge selbständig in den sicheren Zustand
- Beim Multi-Master-System ist außerdem noch Zugriffschutz erforderlich
-> sicherzustellen das nur der Berechtigte Master Zugriff besitzt
Das waren die Fragen + meine Ausgearbeiteten Antworten.
Nun zu meiner eigentlichen Frage zum Thema:
- was haltet ihr von meinem Vortrag ?
- stimmen die Antworten zu den Fragen ?
- habt ihr Verbesserungen oder Vorschläge was ich besser machen könnte ?
Ich danke euch schon jetzt für eure Tipps und Antworten.
Vielen Dank
MfG
