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프로피버스 / Profibus-DP,PA, FMS, Net 는 무었입니까 ? |
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관리자 |
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2007.10.08 |
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44639 |
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| 프로피버스 ( PRPOFIBUS ) 개요 |
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프로피버스 ( Profibus ) 프로토콜은 공장자동화 공급자들의 콘소시엄에 의하여 독일에서
1989년에 탄생되었다 본래에는 디스크리트 매뉴팩처링 ( Discrete Manufacturing )을
가능하게 하기 위하여 개발되었으나 프로세스 자동화 및 기업의 광범위한 어플리케이션들
속으로 확장되어져 왔다.
프로피버스는 Profibus-DP, Profibus-PA, Profibus-FMS, 및 PROFINET을 포함하는 여러
개의 산업용 버스프로토콜 사양을 포함한다. .
Profibus-DP는 아날로그 및 디스크리트 신호들을 지원하는 디바이스 레벨 버스이다.
Profibus-DP 는 리모트 입출력 시스템, 모터 제어센터 및 다양한 스피드 드라이브들과 같은
품목들을 위하여 광범위한 사용이 확장되어 왔다.
Profibus-DP 는 100에서 1,200미터의 거리에서 9.6 Kbps에서 12 Mbps의 속도로서 통신한다.
Profibus-DP는 본질안전 설치에 대하여 본래적으로 지원을 하지 않는다.
Profibus-PA는 프로세스 레벨계기를 위하여 종합적으로 사용되는 전-기능 필드버스이다.
Profibus-PA는 31.25 Kbps로서 통신을하고 세그먼트당 최대의 거리는 1,900미터이다.
Profibus-PA는 본질안전 설치를 지원하기 위하여 설계되었다.
Profibus-FMS는 DCS와 PLC시스템 사이에서 통신을 하기 위하여 일반적으로 사용되어지는 제어 버스 ( Control Bus )이다, 반면에 PROFInet는 이더넷 네트워크를 통하여 Profibus
통신이 허용되도록 하기 위하여 개발되어진 프로토콜이다. .
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| 프로피버스 네트워크 하일라이트 |
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< 네트워크 형태 >
DP....................................... 디바이스 버스
PA....................................... 프로세스 콘트롤 네트워크
FMS.................................... 콘트롤 (셀-레벨) 네트워크
< 물리적매개체 >
꼬임 쌍선 ( Twisted pair wire ) , 파이버 선 ( Optic fiber wire )
< 네트워크 연결방식 >
버스 ( Bus ) , 링 ( Ring ) , 스타 ( Star )
< 최대 디바이스 수량 >
DP...........................................................................................................................
1개 버스당 126 스테이션 ( 각각의 슬래이브에 대하여 가능한
최대 244 입출력 244 바이트 )
PA...........................................................................................................................
디바이스에서 요구되는 전원 및 사용된 본질안전 배리어의 형태
에 따라 재생된 리피터 당 32개 노드/4-6개 세그먼트
< 최대거리 >
DP...........................................................................................................................
93.75Kbps 에서 1200 미터 이하
500Kbps 에서 400 미터
1.5Mbps 에서 200 미터
12Mbps. 에서 100 미터
PA..........................................................................................................................
1,900 미터
리피터 사용시 최대거리 (최대 9개의 리피터 사용되어짐 )
리피터들 사용시 9,500 미터
< 통신 방법 >
DP...........................................................................................................................
피어-투-피어 ( peer-to-peer ), 다중 캐스트 ( Multi-cast ) 또 는
주기적 마스터-슬래브 (토큰 통과 ( Token-passing ) 시퀀스 사용)
PA...........................................................................................................................
클라이언트/서버, 퍼블리셔/서브스크라이버, 이벤트,
정기화 및 비정기화 통신
< 1차 사용 >
DP...........................................................................................................................
PLC에 대하여 디스크리트 및 아날로그에 대하여 사용, 가변
속도 드라이브 , 리모트 입출력 통신
PA...........................................................................................................................
아날로그 및 디스크리트 프로세스콘트롤
< 전원 및 통신 >
DP...........................................................................................................................
통신 버스로부터 전원 분리되어 공급 ( 병렬된 전원버스상으로
공급될 수 있음)
PA...........................................................................................................................
디지털 통신을 보호하기 위하여PA전원공급장치 (컨디셔너) 요구
디바이스 전원 공급장치
DP...........................................................................................................................
디바이스들은 통신 버스들로부터분리되어 급전되어야 함
PA..........................................................................................................................
버스(Bus)로부터 공급됨 (전형적)
< 결선형태 >
DP...........................................................................................................................
쉴드된 꼬임 쌍선 ( Shielded Twisted pair wire )
#22 AWG
PA...........................................................................................................................
쉴드된 꼬임 쌍선 ( Shielded Twisted pair wire )
#18AWG (0.8mm)
1900m (6232 ft.)
< 디바이스 어드레싱 >
DIP 스위치 세팅 또는 핸드헬드/소프트웨어
< 관리 주체 >
프로피버스 인터내셔널 (PI)
< 웹사이트 >
www.profibus.com
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| 시 스 템 비 교 표 |
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전통적인 입출력 시스템
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<장점>
1) 이미 알려진 기술
2) 디바이스 가격 저렴 한 기기의 결선 문제가 다른 현장기기에 영향을 미치지 않는 것을
의미하는 콘트롤 시스템에 대하여 독립적
<결점>
1) 고비용의 설치비
2) 점대점 결전 고비용
3) 많은 결선 접점들은:
- 설치에 필요한 고비용
- 많은 지점들에서 오류 증가
- 고장 진단시 복잡성 증가
- 터미널 블록의 설치에 대한 랙 ( rack ) 공간 또는 상당수량의 캐비닛을 요구
- 초기 점검 및 시운전시 시간소모적
4) 확장은 각각의 추가적인 결선점에 대한 전체 결선 계획에 대한 중복을 요구
프로피버스DP-PA-FMS 네트워크
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<장점>
1) 전세계적으로 1,100회원사에 의하여 광범위한 인정 .
2) 디바이스, 프로세스 제어, 이더넷 레벨에서 네트워크 지원
3) 변속 드라이브, 모터제어센터 어플리케이션 ( 프로피버스-DP)에 대하여 인터페이스들이
가능함
4) 프로피버스-PA 디바이스들에 의한 프로세스 기기설치가능
5) 프로피넷에 의한 기업-전체의 폭넓은 어플리케이션
6) 프로피버스-PA 기기에 대한 본질안전설치가 가능
7) 게이트웨이들이 프로피버스-PA에 대하여 프로피버스-DP 네트워크로 직접적으로 집적화
될 수 있도록 허용함.
8) 대부분의 PLC, DCS 및 컴퓨터 시스템에 대하여 호스트 인터페이스 가능함
9) 저가형 센서 버스네트워크, 특히 AS-인터페이스를 직접 지원가능한 디바이스게이트웨이
10) 2,000개 이상의 가능한 제품
<결점>
1) 프로피버스-DP 는 본질안전 설치를 지원하지 않음
2) 현장능력 ( field capabilities )제어 없음
3) 세그먼트 결선, 전원, 접지, 쉴딩, 및 종단요구는 설계 및 설치에 있어 반드시
고려해야 한다
프로피버스-DP 네트워크
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<장점>
1) RS-485 물리계층에 근거
2) 다중 버스전송 속도 및 결선 거리결합:
- 9.6 kbits/sec에서 1000 m, 리피터 사용시 2000 m 까지 연장
- 1500kbits/sec에서 최대 200 m
3) 아날로그 및 디스크리트신호 양쪽 모두 지원함
4) 입출력 모듈은 전통적인 아날로그 및 디스크리트 디바이스들의 접속을 허용함
5) 많은 변속 드라이브, 모터제어 센터, 및 필드버스 디바이스들에 대한 인터페이스 가능
6) 세그먼트 당 32개 디바이스 지원, 리피터 사용시 62개 지원
7) 단일 마스터 및 다중 마스터 시스템지원
8) 기l존 시스템에 대한 새로운 디바이스의 간단한 집적화
<결점>
1) 본질안전 설치에 가능하지 않음
2) 네트워크 결선에의하여 슬래이브가 급전되지 않음, 분리된 전원 공급원 요구됨
3) 프로피버스-DP 에 대한 수동적인 ( 역동적아님) 어드레싱 설정이 권고됨
4) 고속 능력으로 인한 아날로그 및 디스크리트 어플리케이션의 시간적 비평
5) 변속 주파수 드라이브 및 모터 제어 센터들이 어디에서 버스기술과 작동하는가에 대한 것
6) 전통적인 아날로그 및 디스크리트 디바이스들의 혼합에 대한 것
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탑웍스 ( Topworx ) 논평
강점들
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1) 프로피버스는 더욱 많은 선택을 제공한다.
2) 프로피버스는 프로세스자동화 (PA), 공장자동화 ( DP), 기업-확장광역화(Net)에 대한
상이한 솔루션을 제공하는 유일한 버스 프로토콜이다.
3) 프로피버스는 특히 유럽에서 다중 산업을 통하여 매우 잘 인정되어 졌다.
한계
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프로피버스 특히 프로세스 산업에 있어 북미 지역에서 성공적인 시장 점유를 얻는데는 한계가
되어져 왔다.
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tw-profibus.DOC |
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