Praktická teorie

Praktická teorie

Základní informace o průmyslové sběrnici PROFIBUS – část II.

Tímto článkem chceme seznámit čtenáře s průmyslovou sběrnicí PROFIBUS, správným zapojením kabeláže, repeaterů, konektorů apod. Vzhledem k šíři tématu není cílem zpracovat celou problematiku detailně. Chceme naopak jednoduchou a stručnou formou popsat základní informace a pravidla, které vám pomůžou zajistit bezchybnou komunikaci v síti PROFIBUS. V první díle jsme se zabývali základními informacemi o průmyslové sběrnici PROFIBUS, topologií sítě, základní kabeláži, rozdělení sítě na segmenty a využití aktivního zakončení. Dnes se zaměříme na instalaci profibusových kabelů a jejich rozdělení dle použití v daném prostředí, prozkoumáme profibusové konektory a jejich propojení s kabeláží, poslední část se týká repeateru (opakovače) a možnosti jeho zapojení.

V druhém díle jsme se zaměřili na instalaci profibusových kabelů a jejich rozdělení dle použití v daném prostředí, prozkoumáme profibusové konektory a jejich propojení s kabeláží, poslední část se týká repeateru (opakovače) a možnosti jeho zapojení. 

II. KABELÁŽ V SÍTI PROFIBUS

Použití vhodného kabelu a jeho správné instalace je jedním ze základních kroků, které musíme splnit pro správnou funkci sítě PROFIBUS.

Certifikovaný kabel PROFIBUS musí splňovat tyto parametry:


Používá se kroucená-stíněná dvojlinka, přičemž stínění slouží zároveň pro uzemnění. Průměr kabelu je 8,0 +/– 0,5 mm (což odpovídá šířce pro připojení konektoru). Profibusové kabely tvoří velmi důležitou složku sítě, protože jsou spojovacím článkem pro připojení jednotlivých zařízení do sítě PROFIBUS. Poškození, přerušení či zlomy vedou k problémům v síti a následným výpadkům. Tyto mechanické poškození je možno minimalizovat tak, že kabely jsou nainstalované na viditelném místě, nejlépe ve vlastním žlabu mimo ostatní kabeláž, čímž předejdete EMC rušení (tzn. rušení od elektrických zařízení či elektroinstalace). Pokud to není technicky možné a napájecí kabely jsou položené ve stejném žlabu s kabely PROFIBUS, umístěte je v tomto žlabu co nejdále od sebe.

Průřez standardního profibusového kabelu


Při instalaci PROFIBUS kabelů:

  • kabely nekroutíme,
  • kabely nenapínáme a nevlníme,
  • dodržujeme povolený průměr pro jednoduché/opakované ohýbání,
  • dodržujeme teplotní rozsah pro pokládání a manipulaci s kabely dané výrobcem,
  • dodržujeme povolené napětí v tahu (udává výrobce),
  • pokud možno používáme jeden typ kabelů v daném segmentu.


A. Stínění PROFIBUS kabelů 

Stínění oslabuje (v lepším případě eliminuje) magnetické, elektrické a elektromagnetické rušení. Stínění kabelu se uzemní přes profibusové konektory, které jsou připojené k zařízení. Z toho důvodu je nutné, aby i zařízení PROFIBUS bylo uzemněné!

  • Používejte pouze kabely s opleteným stíněním.
  • Vždy připojte stínění na obou koncích kabelu.
  • Řádně připojte uzemnění kabelu k pouzdru konektoru.

B. Standardní kabel PROFIBUS 

Tento kabel smí být použit pouze v případě, že nebude razantně ohýbán a nebude vystaven klimatickým vlivům. Hodí se tedy pro vnitřní instalaci a díky dvojitému stínění je vhodný do průmyslových prostor s EMC rušením.

C. Kabely PROFIBUS pro speciální použití 

Oproti standardním kabelům má tento kabel jádro z měděného lanka a dalšími přídavnými vrstvami či výplněmi se specifikuje pro použití např. připojení ramene robota, zdvihací systémy, jeřáby, dopravníky apod.

Specifikace pro jednotlivé kabely mohou být následující:

  • kabel se zvýšenou odolností proti elektromagnetickému rušení (EMC),
  • kabel se zvýšenou odolností proti ohybu (umístěn na pohyblivém rameni robota apod.),
  • kabel s ochranou proti hlodavcům,
  • kabel se zvýšenou odolností proti žáru,
  • kabel do potravinářských prostor
  • a další.

III. KONEKTORY PROFIBUS

A. Základní informace 

PROFIBUS konektor je spojovacím článkem mezi PROFIBUS kabelem a příslušnou stanicí. Konektory jsou konstruované tak, že komunikace prochází smyčkou uvnitř (tzn. že připojením a zapojením stanice není omezena komunikace ostatních stanic).

Důrazně je ale doporučeno mít všechny PROFIBUS konektory připojené ke stanicím, správně zapojit červenou a zelenou linku ve všech konektorech stejně, řádně spojit uzemnění s konektorem a řádně přišroubovat konektor k zařízení.

PROFIBUS konektorů existuje mnoho druhů, důležité je všímat si těchto parametrů:

  • podpora plného rozsahu rychlostí (9,6 Kbit až 12 Mbit),
  • zda konektor má či nemá vyvedený PG port (tzn. že se přes něj můžete připojit na monitorování či diagnostiku sítě např. pomocí testeru ProfiTrace 2),
  • úhel profibusového kabelu vedoucího z konektoru (např. 90°, 35°), zda se kabel do konektoru šroubuje nebo je konektor tzv. samořezný,
  • některé konektory mají navíc např. informační diody o stavu komunikace.
Každý moderní konektor PROFIBUS má integrovaný přepínač na zapnutí či vypnutí ukončovacího odporu. Starší typy konektorů tento odpor neměly, doporučujeme okamžitou náhradu za moderní konektor.
 


Každý konektor PROFIBUS má vstupní a výstupní pozici pro kabel (nejčastěji označeno pomocí šipek na konektoru). Dodržujte správné zapojení – kabel je vždy zapojen na VSTUP, v případě pokračování na další stanici se připojí druhý kabel na VÝSTUP.

Každý segment by měl obsahovat nejméně jeden PG port pro monitorování či diagnostiku sítě, respektive segmentu. Ideální umístění konektoru s otevřeným PG portem (piggy portem) je na konci nebo začátku segmentu.


B. Připojení PROFIBUS konektoru a kabelu

a) Příprava PROFIBUS kabelu 

Důležité je si kabel správně připravit (viz obrázek napravo), poté odšroubovat a odklopit kryt.



b) Připojení kabelu do konektoru

Vždy zkontrolujte, zda jednotlivé žíly (linka A a B) jsou připojeny ke správné svorce (A a B). Vždy připojujte zelenou žílu na svorku A a červenou na svorku B).

c) Připojení konektoru ke stanici

Konektor připevněte ke stanici a zajistěte šroubky. Jestliže je stanice na začátku nebo na konci segmentu, musíte na konektoru zapnout zakončující odpor (zapnout odpor, pozice „ON“). Stanice s aktivním zakončovacím odporem musí být vždy napájena! (V případě ztráty napětí na stanici není aktivní zakončení funkční, protože konektor je ze stanice napájen.)

 IV. REPEATER (OPAKOVAČ)

A. Základní informace

Repeater (čti [rypítr], česky opakovač) obecně zesiluje přenášený signál na síti PROFIBUS, galvanicky odděluje dva segmenty, a tudíž slouží jako zařízení pro rozdělení sítě na jednotlivé segmenty. Používá se v případě, kdy chceme použít v síti více než 32 stanic, zvýšit maximální možnou délku kabelu mezi jednotlivými stanicemi, galvanicky oddělit nějaké zařízení od ostatních, zvýšit odolnost sítě PROFIBUS atd. Samozřejmostí je podpora celého rozsahu rychlostí 9,6 Kbit–12 Mbit. Standardní repeater (a speciální zařízení pro aktivní zakončení) nemají v síti PROFIBUS jako jediná zařízení přidělenou adresu (neplatí pro diagnostický repeater firmy SIEMENS, ten adresu má).



Repeater B1 od firmy Procentec nabízí navíc tyto vlastnosti:

  • zesiluje a digitálně vyhlazuje signál PROFIBUS DP,
  • má redundantní napájení (v případě výpadku jednoho napájení se automaticky aktivuje druhý zdroj),
  • je chráněn proti zkratu segmentů – v případě zkratu v segmentu č. 1 se tento zkrat za repeaterem neprojeví; jinými slovy zkratujete-li jeden segment, druhý segment funguje dál; toto je unikátní vlastnost, kterou konkurenční opakovače nemají; díky tomu snadněji najdete místo poruchy v síti,
  • automatické vyhlazení signálu (digitální filtrace),
  • neomezené řazení za sebou (ostatní repeatery umožňují pouze 4–9 kusů za sebou),
  • vyvedený PG port (vhodný pro diagnostiku či monitorování sítě; POZOR – u tohoto repeateru měříte z PG portu segment směrem DOLŮ!, kdežto např. u repeateru firmy Siemens měříte z jeho PG portu segment směrem nahoru!!!),,
  • diagnostika pomocí vestavěných LED diod pro signalizaci stavu sítě,
  • galvanické oddělení zařízení s rušením (např. frekvenčních měničů),
  • zabudované ukončovací odpory (přepínatelné),
  • automatická detekce rychlosti.


b) Popis jednotlivých částí repeateru

 

 
c) Ukázky možného zapojení repeateru 
 
Typy zapojení
Segment 1 a segment 2 jsou ukončeny (odděleny) repeaterem (odpory jsou zapnuté) Segment 1 je opět zakončen repeaterem (zapnutý odpor), oproti tomu segment 2 používá repeater pouze jako průchozí bod (vypnutý odpor) Segment 1 i segment 2 používají repeater pouze jako průchozí bod (oba odpory na repeateru jsou vypnuté)
 

Novinky
z naší firmy

Stačí 2 e-maily měsíčně a neunikne vám nic podstatného. 
Přihlaste se a každou druhou středu čtěte přímo ve své poště.

Váš e-mail je u nás v bezpečí. Vždy ctíme Zásady zpracován osobních údajů.

Společnost FOXON je držitelem certifikátu ISO 9001:2018

Sledujte nás i na sociálních sítích.

Made by FOXON s.r.o. © 2019

Rychlý dotaz


Typ vašeho dotazu