PROFIBUS DP vs PA: Sự khác biệt chính là gì?

PROFIBUS DP vs PA: Sự khác biệt chính là gì?
PROFIBUS tiếp tục dẫn đầu công nghệ Fieldbus nối tiếp, mặc dù nó đã ra đời từ năm 1989. Đúng là thế giới đang dần chuyển sang dùng Ethernet công nghiệp để truyền dữ liệu công nghiệp. Tuy nhiên, PROFIBUS vẫn có một tương lai tươi sáng.

Sự thịnh hành và phổ biến của PROFIBUS trong các ngành công nghiệp sản xuất và chế biến phần lớn là do hai tính năng: khả năng đáp ứng các yêu cầu tự động hóa phức tạp và khả năng giao tiếp giữa các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau mà không cần điều chỉnh giao thức.

Có hai biến thể: PROFIBUS DP và PROFIBUS PA. Một trong hai đó là, PROFIBUS DP được coi là "tiêu chuẩn" đơn giản vì nó là tiêu chuẩn thường thấy nhất trong các ứng dụng công nghiệp. Tuy nhiên, cả hai loại đều sử dụng cùng một giao thức nhắn tin và có thể được sử dụng cho các ứng dụng quan trọng và các nhiệm vụ giao tiếp phức tạp.

Điều đó nói lên tằng rằng, có những điểm khác biệt chính, vì vậy chúng ta hãy xem xét nhưng điều khác biệt giữa 2 giao thức trên là gì.

PROFIBUS DP hoạt động như thế nào?
DP là viết tắt của Decentralised Peripherals Thiết bị ngoại vi phi tập trung hay phân tán. Nó được phát triển cho các ứng dụng tự động hóa quy trình và nhà máy khác nhau và sử dụng RS-485 làm lớp vật lý, cho phép khoảng cách cáp dài trong môi trường có nhiều tiếng ồn về điện và có thể hỗ trợ nhiều thiết bị trên cùng một bus.

Các tính năng chính của PROFIBUS DP là tốc độ truyền tải cao và trao đổi dữ liệu đơn giản. Nó có thể chạy trên tốc độ truyền từ 9,6kbps đến 12Mbps. Hơn nữa, chiều dài cáp tối đa tỷ lệ nghịch với tốc độ truyền. Nói cách khác, baudrate càng cao, chiều dài cáp càng ngắn.

Các thiết bị điển hình là IO từ xa, bộ chuyển đổi tần số, tấm HMI và bộ truyền động. Tín hiệu được truyền qua cáp 2 dây (xoắn đôi) và các đặc tính được tiêu chuẩn hóa bởi tổ chức PROFIBUS quốc tế (PI).

PROFIBUS DP thường sử dụng cấu trúc liên kết bus, nơi tất cả các thiết bị được kết nối song song với cáp (xem hình bên dưới). Bạn có thể có tối đa 32 nút trong một phân đoạn, nhưng bộ lặp có thể được sử dụng để mở rộng các phân đoạn và tạo các loại cấu trúc liên kết khác. Bộ lặp cũng có thể dùng như cách ly điện giữa các phân đoạn điện để cách ly nhiễu điện.

PROFBUS PA hoạt động như thế nào?
PA là viết tắt của Process Automation. Nó được phát triển cho môi trường tự động hóa quy trình, thường đòi hỏi các quy trình chậm hơn và có thể phải đối mặt với các điều kiện cháy nổ hoặc nguy hiểm. Ở đây, sự an toàn và khả năng tương tác là điều cần thiết.

Lớp vật lý của PROFIBUS PA là Manchester Encoded Bus Powered Intrinsally Safe (MBP-IS), cho phép truyền dữ liệu đồng bộ. Không giống như biến thể DP, PROFIBUS PA truyền dữ liệu và nguồn điện dọc theo hai dây giống nhau của cáp. Mặc dù các đặc tính của cáp khác nhau nhưng chúng vẫn được tiêu chuẩn hóa bởi PI.

Khía cạnh an toàn về bản chất của kiến ​​trúc này đặc biệt thích hợp cho các thiết bị đặt trong môi trường nguy hiểm vì nó hạn chế nguồn điện đi ra hiện trường. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của phương pháp ngăn chặn truyền thống được sử dụng bởi Modbus.

Một sự khác biệt khác với biến thể này là tốc độ truyền tín hiệu. PROFIBUS PA sử dụng 31,25Kbps. Những thay đổi vật lý và tín hiệu này tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng các cấu trúc hình sao và các cấu trúc liên kết khác (xem hình bên dưới). Chiều dài cáp được xác định bởi môi trường an toàn dự kiến ​​hoặc Khu vực Ex (Khu vực nguy hiểm nổ danh định).

Các bộ điều khiển được thiết kế cho các môi trường nguy hiểm có thể rất đắt, đó là lý do tại sao PROFIBUS PA sử dụng các bộ ghép nối hoặc liên kết DP / PA để kết nối bộ điều khiển hoặc bộ điều khiển PROFIBUS DP với các thiết bị PROFIBUS PA. Bộ ghép DP / PA hoạt động giống như bộ lặp PROFIBUS DP. Tuy nhiên, chúng có giao diện PROFIBUS DP ở một bên và giao diện PROFIBUS PA ở mặt khác. Điều này có thể giúp người dùng tiết kiệm đáng kể tiền bạc, nhưng có một nhược điểm đối với các bộ ghép DP / PA: chúng cho phép truyền dữ liệu chỉ với một tốc độ truyền chậm. Liên kết DP / PA phức tạp hơn. Các liên kết DP / PA được giải thích một cách đơn giản có một hệ thống đệm để cho phép sử dụng tất cả các tốc độ truyền trên PROFIBUS DP.

Bản tóm tắt
PROFIBUS DP và PROFIBUS PA đều sử dụng cùng một giao thức nhắn tin và cả hai đều được sử dụng rộng rãi trong tự động hóa công nghiệp. Tuy nhiên, mỗi biến thể nhắm đến các ứng dụng khác nhau. Dưới đây là tổng quan hữu ích để tóm tắt mọi thứ:

Bạn muốn tìm hiểu thêm về PROFIBUS và các mạng công nghiệp khác?

ComBricks, ProfiTrace