KONICA MINOLTA

Aktuální vydání

celé číslo

11

2019

Využití robotů, dopravníků a manipulační techniky ve výrobních linkách

Průmyslové a servisní roboty

celé číslo

Modulární rozbočovač pro zvýšení výkonu sítí Profibus

Modulární rozbočovač pro zvýšení výkonu sítí Profibus

Klasické instalační koncepty sítí Profibus jsou orientovány liniově. Nový rozbočovač (hub) dovoluje přejít na klasický model sítě, který spolu s nárůstem přenosové rychlosti a propustnosti sítě také umožňuje připojit maximální počet účastníků až po fyzické meze standardu RS-485. Aktivní komponenty jako opakovač nebo přípojka sběrnice poskytují možnost vybudovat strukturovanou síť, v níž se jednotlivé segmenty vzájemně neovlivňují. Na novou, vyšší úroveň se tak dostávají jak výkonnost a dostupnost, tak i snadná správa a údržba zařízení.

Modulární opakovače pro výkonné sběrnice

Nová řada síťových opakovačů řady PSI-REP od společnosti Phoenix Contact umožňuje realizovat provozní sběrnice s topologií optimální pro daný účel. Nově je i u těchto sběrnic nabízena možnost volit liniovou, kruhovou i hvězdicovou strukturu nebo i jejich libovolnou kombinaci, a realizovat tak skutečně efektivní síť.

Obr. 1.

Obr. 1. Modulární opakovače řady PSI-REP pro sběrnici Profibus

Základním principem aktivního systému opakovačů PSI-REP je modularita. Moduly se dodávají v provedení pro sběrnici Profibus nebo RS-485. Každý prvek systému může fungovat jako klasický opakovač v samostatném režimu (obr. 1). Může být ovšem také, díky vestavěnému propojovacímu konektoru a použití propojovací základny, použit jako součást hvězdicového rozbočovače s kapacitou až 40 účastnických linek a s možností výměny modulů za chodu systému (hot-swap). Díky integrované funkci obnovy časování na bitové úrovni (bit retiming) lze s použitím modulů řady PSI-REP vytvářet téměř neomezený počet kaskád v libovolné konfiguraci. Moduly mají dva datové porty galvanicky oddělené jak navzájem, tak i od napájecího obvodu. I pro tuto vlastnost lze z modulů vytvářet plošně rozsáhlé síťové struktury – se vzdálenostmi mezi uzly až do řádu kilometrů – při zachování odolnosti proti rušení a při přenosové rychlosti až 12 Mb/s.

Větší spolehlivost díky segmentaci sběrnice

Každý opakovač řady PSI-REP je řešen jako galvanicky trojcestně oddělený prvek. Jsou-li funkční skupiny uzlů uvažovány v projektu sběrnice jako ekvipotenciální, lze ve výsledku eliminovat vyrovnávací proudy s jejich nepříznivými vlivy na kvalitu přenosu dat po sběrnici, a tím dosáhnout významného nárůstu celkového výkonu celé provozní sítě.

Nejčastějším problémem digitálních sítí jsou totiž občasné rozpady provozu na sběrnici, zpravidla velmi těžko zjistitelné. Tím, že vedou k požadavkům na opakování přenosů datových paketů, mohou tyto příhody výrazně ovlivňovat činnost celého systému. Jejich příčinami mohou být náhodné zkraty na sběrnici, nevhodná zakončení sběrnic, použití neshodných síťových prvků apod. Přechodem z provedení s přímým připojením na koncept galvanicky oddělených segmentů se otevírá možnost snadno lokalizovat chyby a zamezit uvedeným nežádoucím situacím.

Jako další krok v optimalizaci jsou opakovače řady PSI-REP vybaveny také funkcí aktivního sledování příznaků začátku paketu. Díky ní jsou do podřízených segmentů přenášeny pouze platné pakety protokolu Profibus. Uvedená funkce odstraní i rušivé špičky napětí vstupující do systému z různých zdrojů rušení, a jestliže dojde v segmentu k rušení, je tento stav signalizován do odpovídajícího opakovače.

Sítě typu Profibus používající modulární opakovače jsou výrazně odolnější proti poruchám a chybám a jejich údržba je oproti klasickým sítím snazší. Dalším přínosem je větší výkonnost – např. je-li segment o délce 200 m rozdělen na dvě stometrové části, může průchodnost sběrnice vzrůst až na osminásobek původní hodnoty.

Metalické i optické spoje

Použití optického přenosového média má několik výhod. Mezi nimi především možnost prodloužit segment sítě, vést napájecí i datové vodiče těsně blízko sebe, vést spoj oblastmi s vysokou úrovní elektromagnetického rušení nebo ohroženými elektrickým výbojem. Moduly jsou řešeny jako vyjímatelné za chodu, což usnadňuje instalaci systému a umožňuje udržovat ho bez přerušení chodu. Každý modul je funkční okamžitě po připojení na základní propojovací desce s rozvodem napájení, což také urychluje instalaci a usnadňuje údržbu sítě.

Optické spoje jsou použitelné v celé šíři možných konfigurací – od vzájemného spojení dvou bodů až po komplexní optické sítě. S moduly řady PSI-REP lze realizovat stromové, hvězdicové anebo liniové topologie i kruhové redundantní struktury. Maximální dosah závisí na použitém přenosovém médiu a pohybuje se od 70 m při použití plastového vlákna (POF) až do 3 300 m při použití skleněného vlákna. Kvalita přenosové cesty je od okamžiku zapojení linky trvale sledována a zobrazována na příslušném modulu. Linku tudíž nejenže není třeba kalibrovat, ale uživatel může také sledovat její kvalitu za chodu zařízení. Jestliže poklesne kvalita přenosového média, je vysláno včasné varování sepnutím kontaktu v modulu dříve, než se dosáhne nastavené meze bezpečnosti. Možnost vykonat preventivní servisní zásah v dostatečném předstihu před vznikem poruchy na přenosové cestě rovněž přispívá k větší spolehlivosti a k optimálnímu chování komunikačního podsystému za všech provozních podmínek.

Ucelený, spolehlivý a výkonný systém

Rozšíření současné řady komunikačních modulů PSI-MOS o opakovače řady PSI-REP je významným příspěvkem v oblasti výstavby modulární infrastruktury s přenosem dat kovovými i optickými vodiči. Nové opakovače umožňují využít plný výkon sběrnice Profibus při současné nebývalé volnosti při výběru její topologie v důsledku zajištěné segmentace a galvanického (potenciálového) oddělení jednotlivých částí sítě. Díky odolnosti proti vnitřním poruchám i vnějšímu rušení a možnosti použít redundantní uspořádání jsou maximalizovány také přenosová rychlost a spolehlivost komunikačního systému.

Stejně jako mnoho dalších produktů, i uvedené nové komunikační moduly dokonale sledují hlavní motto společnosti: Phoenix Contact – Inspiring Innovations. Inspirující inovace.

Ing. Tomáš Port, manažer produktu,
Phoenix Contact, s. r. o.

Phoenix Contact, s. r. o.
Technická 15
616 00 Brno
tel.: 542 213 401
fax: 542 213 701
http://www.phoenixcontact.cz