ProfiHub B5+R PROFIBUS multirepeater

ProfiHub B5+R – Průmyslový multi-repeater a hub pro PROFIBUS DP

Vícekanálový PROFIBUS DP repeater, který umožňuje vytvořit až 5 nových galvanicky oddělených segmentů v jedné instalaci. Technici jej využijí při budování robustních nebo rozsáhlých sítí, kde je klíčová diagnostika, dostupnost a flexibilita topologie.

Klíčové vlastnosti

• 5 galvanicky oddělených segmentů + 1 hlavní sběrnicový (páteřní připojení)
• 100% ochrana proti zkratům na každém segmentu
• Vlastní repeater a přepínatelné zakončení pro každý segment
• Podpora hvězdicové, stromové a sběrnicové topologie
• Vestavěná diagnostika a LED indikace stavu komunikace
• Redundantní napájení a komunikační propojení dvou ProfiHubů
• Ochrana proti nežádoucímu snížení rychlosti PROFIBUS
• Připojení kabelů přes DB9 konektory i šroubovací svorky
• Kompaktní a odolné provedení pro montáž na DIN lištu

Proč zvolit ProfiHub B5+R?

• Zvyšuje spolehlivost a dostupnost celé PROFIBUS sítě
• Minimalizuje vliv poruchy jednoho segmentu na ostatní
• Umožňuje rychlou diagnostiku PROFIBUS sítě a minimalizování prostojů
• Flexibilní řešení pro rozšíření sítí v náročných průmyslových podmínkách
• Snadná instalace bez zásahu do konfigurace PLC
• Úspora místa a nákladů – nahrazuje až 5 repeaterů

Jak ProfiHub B5+R funguje

ProfiHub B5+R je zařízení, pomocí kterého vytvoříte hvězdicovou metalickou topologii v síti PROFIBUS DP. Maximální počet nově vytvořených PROFIBUS DP segmentů je +5 a všechny segmenty jsou od sebe navzájem galvanicky odděleny. Rušení nebo špatný signál v jednom segmentu se díky multirepeateru ProfiHub do dalšího segmentu nedostane a neovlivní kvalitu jeho signálu.

Instalace ProfiHubu do sítě nevyžaduje změnu konfigurace stanice PB Master. Pracuje transparentně a nevyžaduje vlastní adresu. Výjimkou je aktivace funkce Diagnostics, kdy se zařízení chová jako běžný DP Slave a musí být přidáno do konfiguračního nástroje a adresováno (výchozí adresa 126).

Pomocí rotačního přepínače lze pevně nastavit konkrétní přenosovou rychlost PROFIBUS. Tím se zabrání nežádoucímu snížení rychlosti sítě ze strany PB Masteru. ProfiHub pak nepřepne na jinou rychlost ani v případě chyby nebo absence telegramu.

Příklad nové hvězdicové topologie v síti PROFIBUS DP, kterou jsme vytvořili pomocí zařízení ProfiHub B5+R

Diagnostika

Díky diagnostickým LED na každém segmentu je možno odhalit chybu dřív, než PROFIBUS přestane fungovat. LED indikují stav komunikace – OK, ERROR, žádný signál.

Každý segment je navíc vybaven konektorem DB9 (CANON SUB9), který výborně slouží jako měřicí bod pro připojení PROFIBUS analyzátoru, např. testeru ProfiTrace 2.

ProfiHub B5 má stupeň krytí IP20. Potřebujete-li vyšší, volte variantu ProfiHub A5 s krytím IP65.

Alarm relé kontakt upozorní na výpadek sekundárního napájení a může signalizovat i další události v síti, jako jsou opakované přenosy nebo neplatné telegramy. Lze ho využít pro připojení LED majáku, bzučáku, SMS modulu nebo jako digitální vstup do PLC.

Ukázka zapojení multirepeateru ProfiHub B5+R v rozvaděči. Z hlavního přívodu PB signálu (Main Bus) vytvoří 5 nových galvanicky oddělených PB segmentů (C1-C5 kabely)

Dokonalé galvanické oddělení všech segmentů

Zdokonalená elektronika multirepeateru ProfiHub umožňuje (na rozdíl od konkurenčních repeaterů) neomezené kaskádové řazení za sebou (neplatí tedy max. počet 9 repeaterů v kaskádě za sebou).

ProfiHub má 100% ochranu proti zkratu, tzn. pokud v segmentu 1 zkratujete vodiče A/B vůči sobě, tak tento zkrat neprojde do dalších segmentů. Toto chování se od repeateru logicky očekává, bohužel se ale netýká řady jiných repeaterů na trhu.

Navíc data v síti jsou neustále sledována pro výskyt překmitů, které ProfiHub digitálně vyhlazuje. Od našich zákazníků víme, že multirepeatery ProfiHub upřednostňují právě pro lepší galvanické oddělení všech segmentů, díky kterému minimalizovali výpadky sítí PROFIBUS. 

Díky 100% galvanickému oddělení PROFIBUS segmentů nepropustí ProfiHub B5+R zarušený nebo poškozený signál z jednoho segmentu do druhého.

Cenově i rozměrově výhodnější řešení

ProfiHub je ideální nástroj pro zapojení sítě PROFIBUS do hvězdy, protože zabere na DIN liště méně místa, pro každý kanál máte extra přípojný bod a navíc je to cenově ještě výhodnější.

Ptáte se, oproti čemu? Při našich měřeních často nacházíme více propojených klasických PROFIBUS repeaterů mezi sebou, tzn. horní část je vzájemně propojena a ze spodních segmentů odchází jednotlivé galvanicky oddělené PROFIBUS větve do technologie. Takto je sice možné udělat zapojení do hvězdy, ale ve všech směrech je to nešťastné řešení.

Porovnání rozměrů zapojení repeaterů B1 do hvězdy. Toto zapojení nedoporučujeme a pro vytvoření hvězdicové topologie bude vhodnější zvolit multi-repeater ProfiHub B2 nebo B5.

Raději méně PROFIBUS stanic ve více PROFIBUS segmentech

Z našich zkušeností doporučujeme zákazníkům NEmít v jednom segmentu až 31 PROFIBUS stanic, protože 31 stanic znamená 31 potencionálních příčin problému, které můžou způsobit odrazy signálu v PROFIBUS kabelu. Tento odraz se s délkou segmentu zvětšuje a nakonec je tak velký, že odstaví většinou tu nejvzdálenější stanici.

Našim zákazníkům proto doporučujeme nasadit max. 5–10 PROFIBUS stanic v jednom segmentu. V praxi to znamená, že do multirepeateru ProfiHub přivedete signál od stanice MASTER (můžete pak pokračovat i dál) a na každý segment připojíte max. 5–10 stanic. Může se jednat o stanice vždy v jednom rozvaděči, o stanice v jednom směru od rozvaděče, o všechny měniče / IO periferie / HMI panely apod. Je to vlastně jedno, protože ProfiHub funguje jako hub, takže propojí vše se vším. Je prakticky jedno, jaké stanice na jednotlivé kanály (segmenty) připojíte.

Touto strategií rozdělení sítě na menší segmenty o méně stanicích nejen významně zvýšíte robustnost PROFIBUS sítě, ale v případě problémů se sítí PROFIBUS zkrátíte čas na nalezení příčiny chyby, protože příčinu i důsledek zpravidla najdete jen v jednom segmentu.

Umístíme-li PROFIBUS stanice do více galvanicky oddělených segmentů, zvýšíme tím robustnost a odolnost sítě PROFIBUS vůči případných rušením a chybám v ostatních PROFIBUS segmentech. Chyba z jednoho segmentu se nedostane do druhého segmentu a díky tomu dokážeme chybu rychleji lokalizovat.

Redundance v síti PROFIBUS

Potřebujete-li vytvořit druhé fyzické metalické spojení mezi dvěma místy v síti PROFIBUS, např. kvůli častému poškození kabelu, pak můžete využít funkci redundance. Tuto funkci aktivujete přepnutím rotačního přepínače do polohy 2 nebo 5 a poslední kanály 4 a 5 začnou mezi dvěma ProfiHub moduly fungovat jako redundantní spojení. V případě výpadku jednoho kabelu začíná automaticky fungovat spoj záložní.

Ukázka redundance v PROFIBUS síti přes zařízení ProfiHub B5+R. Dojde-li k poškození jednoho PROFIBUS kabelu, druhý kabel začne okamžitě fungovat jako záložní.

Permanentní diagnostika PROFIBUS

Pomocí otočného přepínače lze zapnout diagnostické funkce komunikace PROFIBUS. Z ProfiHubu se stane DP SLAVE stanice, adresu lze nastavit přes SW konfiguraci MASTER stanice nebo např. pomocí testeru ProfiTrace 2. Prostřednictvím GSD souboru může uživatel nastavit data, která požaduje dostávat od multirepeateru ProfiHub. Cyklická data mohou obsahovat jednoduché statistiky i složité struktury identifikující problémy kanálu.

Ukázka připojení zařízení ComBrick v síti PROFIBUS pro monitoring sítě PROFIBUS a jako další PROFIBUS MASTER. V prohlížeči pak vidíme data z ProfiHub B5+R, ukazující události v síti PROFIBUS.

ProfiHub jako permanentní diagnostika sítě PROFIBUS

ProfiHub B5+R v režimu PROFIBUS diagnostika funguje jako SLAVE stanice a poskytuje stanici MASTER informace o síti a připojených stanicích. Toto lze využít pro vytvoření vizualizačních obrazovek, ve kterých nakreslíte topologii sítě, Live-list stanic, stavy jednotlivých stanic, zachycené výpadky, chyby komunikace, statistiky komunikace atd.

Schéma možností diagnostiky zařízení ProfiHub B2+R. Zobrazená data lze číst do zařízení Combricks a dále je vyhodnocovat v nadřazených např. SCADA HMI systémech.

ProfiHub poskytuje stanici MASTER tyto informace:

• rychlost sítě PROFIBUS,
• stav relé alarm kontaktu stanice ProfiHub,
• přítomnost napájení na svorkách 1 a 2,
• stavy zakončovacích odporů jednotlivých segmentů,
• přítomnost PROFIBUS signálu na jednotlivých segmentech,
• Live-list stanic jednotlivých segmentů, tzn. jaké stanice jsou online připojené do jednotlivých segmentů,
• statistiky celkem za celý ProfiHub a statistiky za jednotlivé segmenty:
  • ztráty stanice,
  • SYNC zprávy,
  • opakování dotazů – celkem,
  • opakování dotazů – sekvence,
  • poškozené zprávy,
  • interní diagnostika,
  • externí diagnostika,
  • diagnostika během datové výměny.

Web stránka zařízení Combricks, kde jsou vidět údaje o zařízení ProfiHub B5+R, které Combricks čte a zobrazuje.