SD2 LE LEr SD2 DA SA FC DU FCS ED
LE - Token - Token
SD4 DA SA
DA, SA, FC và DU được coi là phèn mang thông tin, mỡi ô cờ chiều dài 8 bit (trừ DU). ý nghĩa các trướng trong khung được chỉ ra trên bảng sau: 8 bit (trừ DU). ý nghĩa các trướng trong khung được chỉ ra trên bảng sau:
Ký hiệu Tên ý nghĩa
SD1...SD4 Start Delimiter Byte khịi đèu để phân biệt các loại khung: SD1=10H, SD2=68H, SD3=A2H; SD4=DCH SD1=10H, SD2=68H, SD3=A2H; SD4=DCH LE Length Chiều dài dữ liệu (4- 249 byte)
LER Length Repeated Chiều dài truyền lại
DA Destination Ađress Địa chỉ trạm nhỊn, từ 0 – 127 SA Source Ađress Địa chỉ trạm gửi, từ 0 – 127 SA Source Ađress Địa chỉ trạm gửi, từ 0 – 127 DU Data Unit Đơn vị dữ liệu
FC Frame Control Kiểm tra khung FCS Frame Check FCS Frame Check
Sequence
Kiểm soát lỡi
ED End Delimiter Byte kết thúc, ED=16H
Bảng 2.2. ý nghĩa các trướng trong khung
Do những ưu điểm và tính năng hiẹu quả về thới gian trao đưi dữ liệu mà Profibus-DP sẽ được trình bày chi tiết. mà Profibus-DP sẽ được trình bày chi tiết.
Profibus-DP và -FMS sử dụng phương thức truyền không đơng bĩ, việc đơng bĩ hoá giữa bến gửi và bên nhỊn phải thực hiện với từng kí tự ... Mỡi đơng bĩ hoá giữa bến gửi và bên nhỊn phải thực hiện với từng kí tự ... Mỡi khung kí tự dài 11 bít ( hình 52).
Start bit LSB MSB Stop bit 0 a1 a2 ... a8 P 1 0 a1 a2 ... a8 P 1
Data bit
Hình 2.5. Định dạng kí tự trong khung UART dùng trong Profibus
3.4. Profibus-FMS
Đây là Bus hệ thỉng dùng để kết nỉi các thiết bị ị cÍp điều khiển giám sát với nhau và với các thiết bị ị cÍp điều khiển, do đƯc điểm của giao tiếp sát với nhau và với các thiết bị ị cÍp điều khiển, do đƯc điểm của giao tiếp giữa các cÍp này mà dữ liệu được trao đưi chủ yếu với tính chÍt không định kỳ.
Thực chÍt của lớp ứng dụng bao gơm 2 lớp con là FMS và LLI (Lower Layer Interface). Lớp LLI cờ vai trò thích ứng, chuyển các dịch vụ giữa lớp Layer Interface). Lớp LLI cờ vai trò thích ứng, chuyển các dịch vụ giữa lớp FMS và lớp FDL. Giao diện giữa lớp FMS với các quá trình ứng dụng được thực hiện bịi lớp ALI (Application Layer Interface).
FMS thực chÍt là mĩt tỊp con của MMS (Munufacturing Message Specification), đây là mĩt chuỈn giao thức và dịch vụ thuĩc lớp 7 của mô Specification), đây là mĩt chuỈn giao thức và dịch vụ thuĩc lớp 7 của mô hình OSI cờ giao tiếp hướng thông báo (Message-oriented communication) được áp dụng rĩng rãi trong công nghiệp.
Giao tiếp hướng đỉi tượng:
Profibus-FMS cho phép thực hiện giao tiếp hướng đỉi tượng theo cơ chế Client/Server. ý nghĩa của giao tiếp hướng đỉi tượng là quan điểm chế Client/Server. ý nghĩa của giao tiếp hướng đỉi tượng là quan điểm thỉng nhÍt trong giao tiếp dữ liệu, không phụ thuĩc vào các đƯc điểm của nhà sản xuÍt thiết bị hay các lĩnh vực ứng dụng cụ thể.
Các phèn tử cờ thể truy cỊp được từ mĩt trạm trong mạng, đai diện cho các đỉi tượng thực hay các biến quá trình được gụi là đỉi tượng. Việc truy các đỉi tượng thực hay các biến quá trình được gụi là đỉi tượng. Việc truy nhỊp vào đỉi tượng cờ thể thực hiện theo nhiều cách khác nhau, mĩt phương pháp hiệu quả là truy cỊp đỉi tượng thông qua tên hình thức (nhãn) hay còn gụi là các Tag. Mỡi đỉi tượng cờ mĩt tên hình thức phân biệt thỉng nhÍt. Phương pháp này thể hiện tính trực quan, dễ theo dđi trong quá trình thực hiện dự án.
Thiết bị trướng ảo (VFD - Virtual Field Device)
Đây là mô hình trừu tượng mô tả các dữ liệu, cÍu trúc dữ liệu và đƯc tính của mĩt thiết bị tự đĩng hoá dưới gờc đĩ của mĩt đỉi tác giao tiếp. Mĩt tính của mĩt thiết bị tự đĩng hoá dưới gờc đĩ của mĩt đỉi tác giao tiếp. Mĩt
đỉi tượng VFD chứa tÍt cả các đỉi tượng giao tiếp và danh mục mô tả các đỉi tượng giao tiếp cờ thể truy cỊp qua các dịch vụ. Mĩt đỉi tượng VFD đỉi tượng giao tiếp cờ thể truy cỊp qua các dịch vụ. Mĩt đỉi tượng VFD được sắp xếp tương ứng với đúng mĩt quá trình ứng dụng.
Mĩt thiết bị thực cờ thể chứa nhiều đỉi tượng VFD, trong đờ địa chỉ của mỡi đỉi tượng được xác định qua các điểm đèu cuỉi giao tiếp. của mỡi đỉi tượng được xác định qua các điểm đèu cuỉi giao tiếp.
Quan hệ giao tiếp
Ngoài hình thức gửi đơng loạt và gửi tới nhiều đích, việc trao đưi thông tin trong Profibus-FMS luôn được thực hiện giữa hai đỉi tác truyền thông tin trong Profibus-FMS luôn được thực hiện giữa hai đỉi tác truyền thông dưới hình thức cờ nỉi theo cơ chế Client/Server. Mĩt Client được hiểu là mĩt chương trình ứng dụng gửi yêu cèu để truy nhỊp đỉi tượng. Còn Server chính là mĩt chương trình cung cÍp các dịch vụ truyền thông thông qua các đỉi tượng. Về nguyên tắc chương trình ứng dụng cờ thể đờng vai trò của cả Client và Server.
3.5. Profibus-DP
Được phát triển nhằm đáp ứng các yêu cèu về trao đưi dữ liệu giữa các thiết bị cÍp trướng với các thiết bị cÍp điều khiển. thiết bị cÍp trướng với các thiết bị cÍp điều khiển.
Việc trao đưi dữ liệu chủ yếu thực hiện theo cơ chế Master/ Slave, ngoài ra Profibus – DP còn hỡ trợ các dịch vụ truyền thông không tuèn ngoài ra Profibus – DP còn hỡ trợ các dịch vụ truyền thông không tuèn hoàn, phục vụ tham sỉ hoá, vỊn hành và chuỈn đoán các thiết bị trướng thông minh.
Các hàm DP cơ sị (trong User Interface Layer) chủ yếu phục vụ trao đưi dữ liệu tuèn hoàn, thới gian thực thì các hàm DP mị rĩng lại cung cÍp đưi dữ liệu tuèn hoàn, thới gian thực thì các hàm DP mị rĩng lại cung cÍp các dịch vụ truyền sỉ liệu không tuèn hoàn như tham sỉ thiết bị, thông tin chuỈn đoán...
3.5.1. CÍu hình hệ thỉng và quy tắc hoạt đĩng
Sỉ trạm tỉi đa trong mạng là 126, DP cho phép sử dụng cÍu hình 1 trạm chủ (Mono Master) hoƯc nhiều chủ (Multi Master). Trong cÍu hình nhiều chủ (Mono Master) hoƯc nhiều chủ (Multi Master). Trong cÍu hình nhiều chủ, các trạm chủ cờ thể cùng đục dữ liệu từ các trạm tớ, nhưng chỉ cờ 1 trạm chủ duy nhÍt được đưa yêu cèu tới các trạm tớ.
ChuỈn DP quy định các quy tắc hoạt đĩng nhằm đảm bảo tính tương thích và khả năng thay thế lĨn nhau của thiết bị. Chúng được xác định thích và khả năng thay thế lĨn nhau của thiết bị. Chúng được xác định thông qua trạng thái hoạt đĩng của các thiết bị chủ.
CLEAR: Trạm chủ lÍy thông tin từ các trạm tớ và giữ các đèu ra ị vị trí an toàn. an toàn.
OPERATE: Trạm chủ ị chế đĩ trao đưi dữ liệu đèu vào và đèu ra tuèn hoàn với các trạm tớ. Đơng thới trạm chủ cũng thướng xuyên gửi thông tin hoàn với các trạm tớ. Đơng thới trạm chủ cũng thướng xuyên gửi thông tin trạng thái của nờ tới các trạm tớ sử dụng lệnh gửi đơng loạt với các khoảng thới gian đƯt trước.
STOP: Không truyền sỉ liệu sử dụng giữa trạm chủ và trạm tớ, chỉ để xhuỈn đoán. xhuỈn đoán.
3.5.2. Trao đưi dữ liệu
Việc trao đưi dữ liệu giữa trạm chủ và trạm tớ được thực hiện mĩt cách tuèn tự theo quy trình định sẵn. Khi đƯt cÍu hình cho hệ thỉng Profibus, ta tuèn tự theo quy trình định sẵn. Khi đƯt cÍu hình cho hệ thỉng Profibus, ta cờ thể định nghĩa địa chỉ các trạm tớ cho 1 trạm chủ ....
Trong mỡi chu kì, trạm chủ đục các thông tin đèu vào lèn lượt từ các trạm tớ vào bĩ nhớ đệm và truyền các yêu cèu từ bĩ nhớ này ra các trạm tớ trạm tớ vào bĩ nhớ đệm và truyền các yêu cèu từ bĩ nhớ này ra các trạm tớ theo trình tự định sẵn. Mỡi trạm tớ chỉ cho phép truyền/ nhỊn tỉi đa 246 byte dữ liệụ
Với các trạm tớ, trạm chủ gửi 1 yêu cèu và chớ sự trả lớị Thới gian trạm chủ cèn để xử lí 1 lượt danh sách hõi tuèn tự gụi là thới gian chu kỳ trạm chủ cèn để xử lí 1 lượt danh sách hõi tuèn tự gụi là thới gian chu kỳ bus. Thới gian chu kỳ bus phải nhõ hơn chu kỳ quét của chu trình điều khiển.
3.5.3. Đơng bĩ hoá dữ liệu
Mĩt thiết bị chủ cờ thể đơng bĩ hoá việc đục các đèu vào cũng như đƯt các đèu ra bằng việc gửi đơng thới các thông báo đơng bĩ. Lệnh điều khiển các đèu ra bằng việc gửi đơng thới các thông báo đơng bĩ. Lệnh điều khiển để đƯt chế đĩ đơng bĩ cho mĩt nhờm trạm tớ như sau:
+ SYNC: Đưa ra nhờm trạm tớ về chế đĩ đơng bĩ hoá đèu rạ Trong chế đĩ này, đèu ra của các trạm tớ được giữ nguyên ị trạng thái hiện tại cho chế đĩ này, đèu ra của các trạm tớ được giữ nguyên ị trạng thái hiện tại cho đến lệnh SYNC tiếp theo, trongthới gian đờ dữ liệu đèu ra được lưu trong vùng nhớ đệm của trạm tớ và chỉ khi nhỊn được lệnh SYNC tiếp theo nờ mới được đưa rạ
+ FREEZE: Đưa 1 nhờm các trạm tớ về chế đĩ đơng bĩ hoá đèu vào, ị chế đĩ này các trạm tớ trong nhờm được chỉ định không được phép cỊp nhỊt chế đĩ này các trạm tớ trong nhờm được chỉ định không được phép cỊp nhỊt vùng nhớ đệm dữ liệu đèu vào cho tới khi nhỊn được lệnh FREEZE tiếp theo, trong thới gian đờ trạm chủ vĨn đục giá trị đèu vào từ các trạm tớ.
3.5.4. ChuỈn đoán hệ thỉng
Các hàm chuỈn đoán của DP cho phép định vị lỡi 1 cách nhanh chờng, các thông tin này sẽ được cỊp nhỊt ị trạm chủ thông qua hệ thỉng bus các thông tin này sẽ được cỊp nhỊt ị trạm chủ thông qua hệ thỉng bus truyền. Các thông báo được chia làm 3 lớp.
ChuỈn đoán trạm: Thông báo liên quan đến trạng thái hoạt đĩng chung của trạm. của trạm.
ChuỈn đoán Module: Thông báo chỉ thị lỡi nằm ị khu vực nào trên Modulẹ Modulẹ
ChuỈn đoán kênh: Nguyên nhân của lỡi thuĩc kênh vào/ ra nào của hệ thỉng. thỉng.
3. 6. Profibus-PA (Process Automation)
Đây là loại Bus trướng thích hợp cho các hệ thỉng điều khiển dùng trong các ngành công nghiệp dễ cháy nư. Thực chÍt nờ là hệ thỉng Bus mị trong các ngành công nghiệp dễ cháy nư. Thực chÍt nờ là hệ thỉng Bus mị rĩng của Profibus-DP với kỹ thuỊt truyền dĨn tín hiệu cùng nguơn nuôi (IEC 1158-2) đơng thới cũng đưa thêm ra mĩt sỉ quy định đƯc biệt về thông sỉ và đƯc tính cho thiết bị trướng.
Các yêu cèu cụ thể đƯt ra cho mĩt giao diện Profibus-PA an toàn riêng bao gơm: bao gơm: