PROFIBUS

オープンなフィールドバス PROFIBUS

1.概要

 PROFIBUSは1980年代にドイツでSiemens, Bosch, ABB等が共同で開発したフィールドバスです。この仕様は1989年にまとまり、ドイツでPROFIBUS普及のための組織・PNOが発足しました。アメリカのリサーチ会社によれば、PROFIBUSは現在世界中で最も普及しているフィールドバスといわれています。

PROFIBUSには、その仕様目的に応じて最適な使い分けができるように、ファクトリー・オートメーション用としてPROFIBUS DP、プロセス・オートメーション用としてPROFIBUS PAの2種類のバスでファミリーを構成しています。

•PROFIBUSは国際規格IEC61158およびヨーロッパ規格EN50170という公的な規格で認められています。

•世界で500万デバイスを越える設置実績を持っています。

•プロフィバス協会の全世界の会員は1200社を越え、それらの会社から2000種類を越える製品・サービスが提供されています。

PROFIBUSの特長1

スピードが早く、データフレームサイズが大きい
PROFIBUS DPの最大スピードは12Mbpsです。これは現在、オープンなフィールドバスと呼ばれているもののなかで最も高速です。たとえば、20個のステーションをPROFIBUS DPのラインに接続した場合、もし各ステーションからのデータが30バイト以内なら、マスターが全部のステーションをスキャンするのに約1.34msec(<2msec)しかかからないことが、実測されています。また、1回の通信で使うことができるデータサイズの大きさも最大244バイト(4バイトの浮動小数点データなら61個)と大きなものになっています。ですから、リモートI/Oやインバータなどの機器を接続して、大容量のデータを送らなければならないときでも、すべてのリアルタイムデータの通信が1回で終了できます。重要なことは、データを分割して送信しませんので、データの同時性が保証される点です。また、リピータを使えば最大12kmまで接続距離を延長できるのも魅力です。


PROFIBUSの特長2

通信方式は単純なマスター・スレーブ方式

工場で使われるデータ伝送には、早さだけではなく、確実さも求められます。つまり、ある決められた時間内に確実にデータが伝わるという保証が必要なわけです。この保証がないとデータの欠落が生じたり、コントロール、監視に影響が出てきます。
PROFIBUSではプロトコルとして最も単純なマスター・スレーブ方式を採用しています。これは、マスター(通常PLC,DCSまたはPC)がスレーブ(下位機器)に問いかけを発して、スレーブ機器はマスターからの問いかけがあったときのみにデータを送ることができる方式です。この方式では原理的にデータの衝突が発生しません。なぜなら、バス上の通信の交通整理をマスターのみで行うからです。このマスター・スレーブ方式ではデータの衝突防止、そして衝突が発生したあとのリカバリーの時間や方法を考慮しなくていいことになります。

マスター・スレーブ方式で単純なプロトコル


PROFIBUSの特長3

様々な製品群

オープン・フィールドバスでは、多くの会社から様々な製品がサポートされていることが必要です。2000種類というPROFIBUSのサポートする製品とサービス範囲はオープン・フィールドバスの中でもトップレベルであり、500万デバイス以上の設置は多くのお客様からの信頼と安心をいただいている証拠となります。
さらに、オープンなフィールドバスでは、たくさんの異なった機器を組み合わせたシステムをいかに簡単に構築できるかという使いやすさが求められます。PROFIBUSではGSDファイルという機器通信仕様を記述したテキストファイルが機器毎に用意され、このファイルをコンフィギュレーションソフトにダウンロードすることで、簡単にシステムを作ることができます。

GSDファイルを使った簡単なエンジニアリング


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