PROFIBUS ตอนที่ 1

PROFIBUS เป็นมาตรฐานแบบเปิดประยุกต์ใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการผลิต และระบบอัตโนมัติจากผู้ผลิตจำนวนมาก ภายใต้มาตรฐานสากล EN50170 และ EN50254 แม้ผลิตภัณฑ์จะมาจากหลากหลายผู้ผลิตก็สามารถที่จะสื่อสารถึงกันได้โดยมิต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ หรือการปรับแต่งเพิ่มเติมแต่อย่างใด

At the sensor-actuator level อุปกรณ์ในระดับนี้จะผลิตสัญญาณลักษณะ 0 และ 1 จะถูกส่งไปยัง Bus ที่มีการแชร์ใช้ร่วมกัน ผ่าน AS-Interface ซึ่งจะทำหน้าที่ในการรับสัญญาณเหล่านี้อย่างเหมาะสม

At field level อุปกรณ์ปลายทาง เช่น I/O modules , Transducers , Drive Units , Analyzer , Terminals จะสื่อสารกันภายในระบบ เรียกรวมว่า Automation System  อย่างเป็นเรียลไทม์ การสื่อสารจะในกระบวนการจะเป็นไซท์เคิลในขณะที่ Additional interrupts , Configuration Data และ diagnosis data จะสามารถสื่อสารได้ทันทีตามกำหนดโดยไม่ต้องรอคอยไซท์เคิล

At the Cell level พีแอลซี หรือ คอมพิวเตอร์ สามารถสื่อสารระหว่างกันหรือโลกภายนอกผ่านระบบ IT โดยการใช้ Ethernet TCP/IP ซึ่งเป็นการสื่อสารที่ใช้ในการส่งข้อมูลขนาดใหญ่ PROFIBUS ที่ถูกพัฒนาให้เชื่อมต่อการคือสารกับ Ethernet TCP/IP คือ PROFInet

Fieldbuses คือระบบการสื่อสารสำหรับอุตสากรรมที่ใช้ตัวกลางเช่น ทองแดง ไฟเบอร์ออฟติค หรือ ไวท์ไฟโดยมีรูปแบบของสัญญาณเดินทางเป็นอนุกรมกันไป โดยสัญญาณเหล่านี้จะมาจาก Sensors , Actuators หรือ Transducers สัญญาณจะถูกส่งไปยัง ระบบควบคุมกลาง หรือ ระบบบริหารจัดการกลาง Field Bus Technology เริ่มคิดค้นในช่วงปี 80 วัตถุประสงค์เพื่อทดแทนการส่งสัญญาณแบบขนานที่ต้องใช้สายสัญญาณจำนวนมาก โดยใช้เทคโนโลยีดิจิตอลด้วยความต้องการที่หลากหลาย แตกต่างกันในแต่ละผู้ผลิต การประยุกต์ใช้ที่ต่างกันออกไปเพื่อให้การพัฒนามีความเป็นหนึ่งเดียว สามารถทำงานร่วมกันได้จึงต้องมีการกำหนดมาตรฐานการสื่อสารสำหรับกระบวนการผลิตในอุตสาหกรรมให้เหมือนกัน  PROFIBUS คือหนึ่งในนั้น

Communication Profiles เป็นการกำหนดว่าผู้ใช้งานจะส่งข้อมูลอย่างไร มี 2 แบบคือ DP และ FMS

DP ถูกใช้งานมากที่สุด มีความเร็วประสิทธิภาพ เหมาะสม การต่อใช้งานไม่ยุ่งยากมาก ออกแบบมาเพื่อการสื่อสารระหว่างระบบอัตโนมัติและอุปกรณ์ต่อพวกปลายทาง

FMS จะถูกประยุกต์ใช้ในงานที่มีความซับซ้อนกับอุปกรณ์อัฉริยะทั้งหลาย ปัจจุบันมีการใช้ PROFIBUS ร่วมกับ TCP/IP ทำให้ FMS ลดความสำคัญลง

Physical Profiles ปัจจุบันมีกการสื่อสารผ่านสายอยู่ 3 แบบคือ

  • RS485
  • IEC 1158-2
  • Optical Fiber

RS485 เป็นเทคโนโลยีที่พบเห็นได้บ่อยที่สุดของ PROFIBUS ความเร็วในการสื่อสารสูง การต่อใช้งานทำได้ง่ายและต้นทุนไม่สูง สามารถใช้สายทองแดง Twisted pair ที่มีชีลก็เพียงพอต่อการประยุกต์ใช้งานรูปแบบสายส่งสัญญาณ (Bus) ลักษณะนี้จะสามารถเพิ่มอุปกรณ์หรือเอาอุปกรณ์ออก โดยไม่สร้างผลกระทบใด ๆ ต่ออุปกรณ์ตัวอื่นๆ ความเร็วในการสื่อสารจะอยู่ระหว่าง 9.6 Kbit/sec และ 12 Mbit/sec

IEC 1158-2 เป็นการสื่อสารแบบ Synchronous ที่ความเร็ว 31.25kbit/sec เหมาะสมสำหรับกระบวนผลิตที่ต้องใช้ระมัดระวังเป็นพิเศษ เช่นกระบวนการทางเคมีกระบวนการทางปิโตเรียม ที่ต้องคำนึงถึงความปลอดภัยสูงหรือบริเวณที่อาจเกิดการระเบิดได้ รูปแบบสายส่งสัญญาณจะใช้สายเพียง 2 เส้น ส่งผ่านกระแสไฟฟ้าจากภายนอก อุปกรณ์แต่ละตัวออกแบบให้กินกระแสเพียง 10mA การสื่อสารจะเกิดจากการ modulation สัญญาณ  +/-9 mA กับกระแสไฟฟ้าปกติ อุปกรณ์ที่ชื่อว่า Segment Coupler จะทำหน้าที่แปลงสัญญาณจาก RS485 PROFIBUS เป็น IEC1158-2 PROFIBUS

Fiber Optic เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมที่มีการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าสูง เช่นต้องผ่านหม้อแปลงไฟฟ้า เสาส่งสัญญาณโทรคมนาคม จะทำให้สัญญาณไม่มีความผิดเพี้ยน และสามารถส่งสัญญาณด้วยความเร็วสูงได้ระยะทางไกล PROFIBUS แบบนี้จะนี้ผู้ใช้งานจะต้องเลือกว่าจะต่อสายสื่อสารแบบ Star หรือ แบบ Ring ผู้ผลิตบางรายออกแบบให้มีระบบ Redundant สามารถสลับไปใช้สายสำรอง เมื่อสายหลักได้รับความเสียหาย ผู้ผลิตจำนวนมากมีอุปกรณ์แปลงระหว่าง RS485 กับ Optical Fiber ให้เลือกใช้

Related Articles

EtherCAT Field Bus สำหรับงาน ออโตเมชั่น

พรีซิชั่น แมชชีน คอนโทรล , 4 Sep 2019 EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) เป็นโปรโตคอลสำหรับงานด้านออโตเมชั่นมีลักษณะเป็นการสื่อสารแบบเรียลไทม์ ระหว่างอุปกรณ์เช่น อุปกรณ์อินพุต/เอ้าพุต เซนเซอร์ หรือ พีแอลซี ถูกคิดค้นโดย Beckhoff Automation ประเทศเยอรมันนี ปัจจุบันถูกนำมาพัฒนาต่อโดย EtherCAT…

CAN open ตอนที่ 1

พรีซิชั่น แมชชีน คอนโทรล , 12 Aug 2019 CAN ย่อมากจากคำว่า Controller Area Network พัฒนาขึ้นโดย Bosch Germany สำหรับใช้ในการควบคุมอุปกรณ์ภายในรถยนต์ ต่อมาก็ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมอย่างแพร่หลาย CAN เป็นระบบที่สามารถมีได้หลาย Master เพราะอุปกรณ์ทุกตัวสามารถเข้าถึง Bus ได้ตลอดเวลาที่ไม่มีการส่งสัญญาณ CAN มิได้ทำงานในแบบ…

CAN open ตอนที่ 2

พรีซิชั่น แมชชีน คอนโทรล , 12 Aug 2019 CAN open Message Format การสื่อสารข้อมูลตามมาตรฐาน CAN open จะทำในรูปของ message telegrams  ซึ่งสามารถแยกออกเป็น 2 ส่วนประกอบสำคัญคือ COB-Identifier(COB-ID) ขนาด 11 bits และ…

Delta CNC Solution the Complete total solution ตอนที่ 3

พรีซิชั่น แมชชีน คอนโทรล , 22 Aug 2019 Delta CNC Solution ยังมีคุณสมบัติที่โดดเด่นอีกมากมาย เรียกได้ว่าสมบูรณ์แบบไม่แพ้ ซีเอ็นซี คอนโทรลเลอร์ (CNC Controller) จากค่ายยุโรป และยังเป็น Total Solution อีกด้วยเนื่องจาก CNC Controller , Servo…

DMCNET Delta Motion Control Networks

พรีซิชั่น แมชชีน คอนโทรล , 1 Sep 2019 หลังจากที่ Delta Electronics Inc ได้เริ่มทำการตลาดสินค้ากลุ่ม Delta Servo Motors and Drives ก็ได้รับการตอบรับอย่างท่วมท้นจากภาคอุตสาหกรรม จึงมีการพัฒนา Motion Controller Card รุ่น PCI-DMC-A01 ขึ้นมาเพื่อเป็นเครื่องมือในการเชื่อมโยง…

Responses

Your email address will not be published. Required fields are marked *