profibus dp

Commitment 

We are and will remain the world’s leading organization 

in the field of digital networking for industrial 

and process automation, serving our customers, our 

members and the press with the best solutions, 

benefits and information. 

We are committed to setting and protecting the 

standards for open communication and control in the 

automation and process market. 

Inledning 

Under hela sin existens har 

industriell automation ständigt 

utvecklats. För inte så många år 

sedan var den begränsad till den 

centrala produktionen i ett företag. 

Här har implementeringen av fältbussteknik 

inneburit en betydande 

innovation, en övergång från centrala 

till decentrala automationssystem. 

Detta har nu varit PROFIBUS 

huvuduppgift i mer än 10 år. 

PROFIBUS har under denna tid 

blivit marknadsledande inom sitt 

område. Trots de senaste årens 

enastående framgångar, har utvecklingsarbetet 

med PROFIBUS fortsatt 

med oförminskad entusiasm och 

energi. Under de inledande åren var 

fokus riktat mot själva kommunikationstekniken. 

I fokus för 

aktiviteterna idag är systemintegration 

och engineering och 

speciellt applikationsprofiler. De 

senare har gjort PROFIBUS till den 

enda fältbussen, som erbjuder en 

heltäckande lösning för både 

verkstads- och processautomation. 

I dagens industri styr informationsteknologin, 

IT, med sina principer 

och standard, mycket av vad som 

händer i den moderna automationsvärlden. 

Moderna fältbussystem har 

anammat dessa principer och har 

därmed uppnått en större överensstämmelse 

med den administrativa 

världen på företagsledningsnivå. 

Därmed följer den industriella automationen 

utvecklingstrenden i 

kontorsvärlden, där IT länge har 

betytt radikalt ändrade strukturer, 

system och processer. Integrationen 

av informationsteknologi i automationsvärlden 

öppnar helt nya 

möjligheter för global datakommunikation 

mellan automationssystem. 

För att åstadkomma detta, 

arbetar PROFIBUS samman med 

den ethernetbaserade kommunikationsstandarden 

PROFInet. 

Användningen av standard och 

öppna lösningar i stället för tillverkarberoende 

ger långsiktig kompatibilitet 

och utvecklingsmöjligheter 

– med andra ord – existerande 

investeringar skyddas. Detta är en 

ledstjärna för PROFIBUS användarorganisation. 

Genom en kontinuerlig 

vidareutveckling av PROFIBUSteknologin 

åstadkommes ett långtidsperspektiv 

för organisationens 

medlemmar.

Innehållsförteckning 

1. Kommunikation inom automation .........1 

1.1 Industriell kommunikation ..........................1 

1.2 Ordlista för fältbussteknologi .....................2 

1.3 Internationell standardisering.....................3 

2. PROFIBUS översikt .................................4 

2.1 Utvecklingshistoria.....................................4 

2.2 Marknadsledare .........................................4 

2.3 Organisation ..............................................4 

2.4 PROFIBUS som "modulärt system" ..........5 

2.5 PROFIBUS – nyckeln till framgång ...........6 

3. PROFIBUS kommunikation....................7 

3.1 Överföringsteknik.......................................7 

3.2 Kommunikationsprotokoll DP...................10 

4. Allmänna applikationsprofiler ..............20 

4.1 PROFIsafe ...............................................17 

4.2 HART .......................................................17 

4.3 Tidmärkning .............................................18 

4.4 Redundanta slavar...................................18 

5. Speciella applikationsprofiler...............19 

5.1 PROFIdrive ..............................................19 

5.2 PA enheter ...............................................20 

5.3 Flödesteknik.............................................22 

5.4 Halvledarteknik, SEMI .............................22 

5.5 Identifikationssystems..............................22 

5.6 Decentrala I/O för PA...............................22 

6. Systemprofiler....................................... 23 

7. Device management ............................. 25 

7.1 GSD ........................................................ 25 

7.2 EDD......................................................... 26 

7.3 FDT/DTM konceptet................................ 27 

8. PROFInet................................................ 28 

8.1 PROFInet ingenjörsmodell...................... 28 

8.2 PROFInet kommunikationsmodell............ 29 

8.3 PROFInet migrationmodell...................... 29 

8.5 XML......................................................... 29 

8.6 OPC och OPC DX................................... 29 

9. Certifiering ............................................. 30 

9.1 Testprocedur ........................................... 30 

9.2 Utfärdande av certifikat ........................... 30 

10. Implementering ..................................... 31 

10.1 Standardkomponenter ............................ 31 

10.2 Interfaceuppbyggnad .............................. 32 

11. PROFIBUS användarorganisation....... 33 

12. Index....................................................... 34 

Innehåll 

Denna "Teknisk beskrivning av 

PROFIBUS" Omfattar utvecklingsnivån 

vid slutet av 2001 och 

ambitionen är att erbjuda en 

lättförstådd beskrivning av världens 

ledande fältbussystem PROFIBUS, 

utan att bli alltför tekniskt djuplodande. 

Den tekniska översikten ger inte 

bara tillräcklig information till de 

läsare som vill ha en översikt, utan 

ger också experterna en hänvisning 

till mera omfattande litteratur. Vi vill 

här passa på att påpeka att trots en 

mycket noggrann källgranskning 

kan vi bara ansvara för de 

PROFIBUS-dokument som är 

tillgängliga på Internet på 

organisationens hemsida. 

Kapitel 1 och 2 

ger en introduktion till fältbussteknologings 

principer och tillämpningen 

med PROFIBUS. 

Kapitel 3 till 6 

Handlar om de centrala aspekterna 

på PROFIBUS. Vissa delar, som 

även behandlats i översikten i 

kapitel 2, finns även med i kapitel 3 

och 4 för att få en så komplett bild 

som möjligt. 

Strukturen följer PROFIBUS 

modulära uppbyggnad från 

kommunikationsteknologi via applikationsprofiler 

till systemprofiler. 

Kapitel 7 till 10 

Är mer praktiskt inriktade. De 

behandlar teman som konfigurering, 

implementering och certifiering. 

Kapitlen innehåller också en kort 

översikt av PROFInet. 

Kapitel 11 och 12 

Avslutar broschyren med 

information om PROFIBUS 

användarorganisation och de 

tjänster den erbjuder samt index. 

Alla PROFIBUS-dokument är, med 

tanke på den internationella 

spridningen, framställda på 

engelska. Denna svenska 

systembeskrivning är också 

framställd på engelska och finns 

dessutom på tyska. Liksom all 

dokumentation finns de att hämta 

på vår hemsida om du är medlem i 

en användarorganisation.

1. Kommunikation inom 

automation 

Alla delar i dagens 

automationskoncept, såväl system 

som alla dess delar, måste ha 

kapacitet att kommunicera och ha 

enhetliga kommunikationsvägar. 

Kommunikationen ökar hela tiden 

såväl horisontellt på fältnivå som 

vertikalt genom flera hierarkiska 

nivåer. Beprövade och väl 

koordinerade 

industriella 

kommunikationssystem som 

PROFIBUS, med interface nedåt till 

AS-interface och uppåt till Ethernet 

(via PROFInet) (se bild 1), ger de 

ideala förutsättningarna för transparenta 

nätverk i alla produktionsprocessens 

delar. 

1.1 Industriell 

kommunikation 

På givare och ställdonsnivå 

Signalerna från digitala givare och 

aktorer överförs på en givarbuss. En 

sådan buss bör ha mycket enkel 

installationsteknik och på samma 

buss bör både data och 

strömförsörjning överföras. AS- 

Interface är en sådan buss och 

lämpar sig väl för detta 

applikationsområde. 

På fältnivå 

Fältenheter och decentral periferi, 

som I/O-moduler, transmittrar, 

drivutrustning, analysinstrument, 

ventiler och operatörspaneler, 

behöver kommunicera med 

automationssystemet med ett 

kraftfullt kommunikationssystem i 

realtid. Processdata skall överföras 

cykliskt medan tillkommande 

interrupt, parametrering och 

diagnosdata överförs acykliskt 

Automation 

Administration 

Enterprise 

Production Produktion 

Field Fältkommunikation communications Datakommunikation 

communications 

Bild. 1: Kommunikation i automationsteknologi 

behovs- och händelsestyrt. 

PROFIBUS uppfyller dessa kriteria 

och ger en universell och enhetlig 

lösning för både verkstads- och 

processautomation. 

På cellnivå 

Styrsystem, både PLC:er och 

industriPC kommunicerar med 

varandra och med IT-system i 

kontorsvärlden. Denna kommunikation 

sker med standard, som 

Ethernet, TCP/IP, Intranet och 

Internet. Informationsflödet kräver 

stora datapaket och en uppsättning 

kraftfulla kommunikationsfunktioner. 

På samma sätt som PROFIBUS 

uppfyller kraven på kommunikation 

på fältnivån så ger det Ethernetbaserade 

öppna, tillverkaroberoende 

automationskonceptet 

PROFInet en trendsättande lösning 

för cellnivån. 

I fortsättningen skall vi ge en 

detaljerad beskrivning av 

PROFIBUS som den centrala vägen 

för informationsflödet i 

automationen. För en beskrivning 

av AS-Interface hänvisar vi till 

annan litteratur. I kapitel 8 finns en 

kort beskrivning av PROFInet. 

Fältbussar 

Industriella kommunikationssystem 

som överför signaler och information 

på en rad olika media: 

kopparkabel, fiberoptik infrarödeller 

radioteknik. De använder en 

bitseriell överföringsteknik för att 

sammankoppla decentralt spridda 

fältenheter (givare, aktorer, drivutrustningar, 

transmittrar …) med 

centrala styrutrustningar eller 

övervakningssystem. 

Fältbussteknologi utvecklades på 

80-talet med syftet att ersätta det 

tidigare systemet med centralt 

PROFInet IEC 61158/61784 

PROFIBUS IEC 61158/61784, EN 50170 

AS-Interface EN 50295 

Cellnivå 

level 

Field Fältnivå 

level 

Givarnivå 

level 

parallellt anslutna signaler och 

analog signalöverföring (4-20 mAeller 

+/- 10V-interface) med digital 

teknik. På grund av olika 

industrirelaterade behov, olika 

användningsområden och vissa 

stora tillverkares egna lösningar 

finns idag ett flertal bussystem på 

marknaden, alla med olika 

egenskaper och mer eller mindre 

öppna. De viktigaste systemen finns 

nu inkluderade i internationell 

standard IEC 61158 och IEC 61784. 

PROFIBUS är en integrerad del av 

standarden. 

Helt nyligen har också 

Ethernetbaserade kommunikationssystem 

fått en specifikation för 

användning i industriell automation. 

De ger ett brett register av 

funktioner för enhetlig kommunikation 

mellan industriell automationsnivå 

och administrativ nivå. 

PROFInet är ett sådant exempel på 

Ethernetbaserad kommunikation. 

Utveckling och spridning av 

fältbussystem på marknaden kräver 

koordination. Detta har gjort att det 

uppstått en rad 

användarorganisationer bestående 

av tillverkare, användare och 

institutioner. PROFIBUS User 

Organisations med PNO i Tyskland, 

PTO i USA, PiS i Sverige och så 

vidare i mer än 23 länder samlas 

under sin paraplyorganisation 

PROFIBUS International (PI) för 

både PROFIBUS och PROFInet. 

Användarfördelar 

Ny- och ständig vidareutveckling av 

fältbussteknologi motiveras av 

nyttan för användaren. Detta visar 

sig framförallt i en förbättrad 

“livstidsekonomi”, en bättre 

“tillgänglighet” och “kvalitetsförbättringar” 

vid både installation, 

drifttagning och under automationsanläggningens 

drift för hela dess 

livstid. Fördelarna uppnås genom 

snabbare och säkrare konfiguration, 

mindre kablage, enklare 

programmering, dokumentation, 

montage och installation men även 

genom en ökad produktivitet. 

Speciellt stora vinster får man 

genom en minskning av 

”livstidskostnaden” för anläggningen 

genom högre tillgänglighet och 

minskad risk för icke planerade 

stopp. Detta uppnås tack vare 

regelbunden diagnostiks information, 

planerat förebyggande 

underhåll, enkel parametrering 

under drift, enhetlig datahantering 

och produktionsstyrning för att bara 

nämna några faktorer. 

PROFIBUS Teknologi och användning 1

Sändare Mottagare Benämning och funktion för de olika lagren 

7 7 Applikationsnivå 

6 6 Presentationsnivå 

5 5 Sessionnivå 

4 4 Transportnivå 

3 3 Nätverksnivå 

2 2 Datalinknivå 

1 1 Fysisk nivå 

Överföringsmedia 

Bild. 2: OSI-modellen 

Interface till applikationsprogram med 

applikationsrelaterade kommandon (read, write) 

Representation (kodning) av data för analys och 

översättning på nästa nivå 

Upp- och nedkoppling av tillfälliga stationsförbindelser, 

synkronisering av kommunikationsprocesser 

Styrning av dataöverföringen för nivå 5 (handha 

transportfel, uppdelning i datapaket) 

Etablering och nedkoppling av förbindelser, förebygga 

trafikstockningar på nätverket 

Bussaccessprotokoll (Medium Access Control, MAC) och 

datasäkerhet 

Definition av mediat (hårdvara), dataöverföringens kodning 

och hastighet 

Fältbussar ökar produktiviteten och 

flexibiliteten i automationsprocesser 

jämfört med konventionell teknik 

och skapar samtidigt förutsättningar 

för konfigureringen av ett 

distribuerat automationssystem. 

Tack vare sin karaktär av universell 

fältbuss kan PROFIBUS användas i 

så gott som alla automationsområden, 

i verkstadsindustrin och 

processautomation i synnerhet men 

också i trafikstyrning, kraftproduktion 

och -distribution. 

1.2 Begrepp inom 

fältbussteknologin 

ISO/OSI referensmodellen 

ett sätt att beskriva kommunikationen 

mellan stationerna i ett 

kommunikationssystem. För att det 

skall fungera effektivt och utan 

konflikter definieras regler och 

överföringsgränssnitt som behövs 

för kommunikationsprotokollet. 1983 

utvecklade 

International 

Organization for Standardization 

(ISO) en modell, OSI, (Open 

System Interconnection Reference 

Model) för just detta ändamål. 

Denna definierar alla delar, 

strukturer och funktioner som 

behövs för kommunikationen och 

arrangerar dem i 7 lager eller nivåer 

i kronologisk ordning efter 

kommunikationsprocessen olika 

faser. Varje lager bygger på 

underliggande lager (Bild 2). Varje 

lager har att fullfölja en specifik 

uppgift i kommunikationsprocessen. 

Om ett kommunikationssystem 

inte behöver vissa funktioner 

har motsvarande lager ingen funktion 

och hoppas därför över. 

PROFIBUS använder lagren 1,2 

och 7. 

2 

Kommunikationsprotokoll 

Definitionen av hur två eller fler 

stationer utbyter data via telegram. 

Ett datatelegram innehåller olika fält 

för meddelanden och kontrollinformation. 

Själva nyttodatafältet 

föregås av ett informationshuvud 

(med käll- och destinationsadress 

och detaljer om det följande 

meddelandet) och avslutas med en 

efterföljande datasäkerhetsdel som 

innehåller kontrollinformation för 

korrekt överföring (feldetektion). 

En funktion för fältbussar är att klara 

en optimal överföring av små 

tidskritiska datamängder. För att 

klara det begränsas datamängden 

och överföringsprocessen förenklas. 

Kontroll av bussaccess 

(MAC, Medium Access Control) är 

en speciell procedur som bestämmer 

när en station får sända data. 

Aktiva stationer kan själv starta 

informationsutbytet medan passiva 

stationer endast kan börja kommunicera 

när de kontaktats av en 

aktiv station. 

Man skiljer mellan kontrollerad, 

deterministisk accesskontroll med 

realtidskapacitet (till exempel 

PROFIBUS master-slav kommunikation) 

och slumpartad stokastisk 

accessprocedur (till exempel Ethernet 

med CSMA/CD). 

Adressering 

Adresser behövs för att kunna välja 

ut en station att kommunicera med. 

Därför får varje enhet en 

stationsadress antingen hårdvarumässigt 

via en dipswitch eller 

genom parametrar vid konfigureringen. 

Kommunikationstjänster 

Ett kommunikationsprotokoll definierar 

ett antal tjänster för att klara de 

olika uppgifter kommunikationen 

kräver (till exempel cyklisk och 

acyklisk dataöverföring). Typen och 

antalet tjänster beskrivs i applikationsdelen 

av ett kommunikationsprotokoll. 

Man skiljer mellan 

förbindelseorienterade tjänster 

(sändare och mottagare är kopplade 

till varandra med sina adresser) och 

förbindelselösa tjänster (utan direkt 

länk mellan sändare och 

mottagare). Till den andra gruppen 

hör multicast- och broadcasttelegram 

vilka sänds antingen till en 

grupp eller till alla stationer. 

IEC 61158 

dokument 

Innehåll 

OSI lager 

IEC 61158-1 Inledning 

IEC 61158-2 

Fysiskt lager: Specifikation och definition av 

tjänster 

1 

IEC 61158-3 Datalänklager: service definition 2 

IEC 61158-4 Datalänklager: protokollspecifikation 2 

IEC 61158-5 Applikationslager: service definition 7 

IEC 61158-6 Applikationslager: protokollspecifikation 7 

Tabell 1: Uppdelning av IEC 61158 

PROFIBUS Teknologi och användning

Profil 3/1 

Profil 3/2 

Profil 3/3 

Datalänk 

IEC 61158 del; 

asynkron 

överföring 

IEC 61158 del; 

synkron 

överföring 

ISO/IEC8802-3 

TCP/UDP/IP/Ethernet 

Profiler 

Dessa används i automationen för 

att definiera speciella egenskaper 

och funktioner för produkter, 

produktfamiljer och även hela 

system på ett sådant sätt att 

karakteristiken i stort fastläggs. Bara 

produkter och system med samma 

tillverkaroberoende profil ger 

”interoperabilitet” i en fältbuss och 

därmed fullt utnyttjar fördelarna med 

en fältbuss för användaren. 

Applikationsprofiler berör i första 

hand produkter (fältenheter, 

styrsystem och deras integration) 

och omfattar både en överenskommen 

del av busskommunikationen 

och de berörda enheternas 

applikation. Dessa typer av profiler 

använder tillverkarna som en 

specifikation för att utveckla 

profilkonforma produkter som därigenom 

blir interoperatibla. Systemprofiler 

beskriver systemklasser, 

vilket inkluderar funktion, programinterface 

och hur de skall integreras. 

1.3 Internationell standard 

Den internationella standardiseringen 

av ett fältbussystem är 

avgörande för hur den accepteras, 

etableras och därmed för hur 

användbar den blir. PROFIBUS blev 

nationell standard 1991/1993 

genom DIN 19245, del I-III och 

sedan europeisk standard 1996: EN 

50170. 

Tillsammans med andra fältbussystem 

är PROFIBUS internationell 

standard, IEC 61158, från 1999. 

Under 2002 har det skett en 

uppdatering av IEC 61158 varvid 

den senaste PROFIBUS och 

PROFInet utvecklingen har 

inkluderats i standarden. 

Fysiskt 

lager 

RS485 

Plast fiber 

Glas fiber 

PCF fiber 

MBP 

ISO/IEC 

8802-3 

Profiluppsättning 

Implementering 

PROFIBUS 

PROFIBUS 

PROFInet 

Tabell 2: Egenskaper hos Communication Profile Family CPF 3 

(PROFIBUS) 

IEC 61158 

Standarden har titeln: "Digital data 

communication for measurement 

and control – field bus for use in 

industrial control systems“ och den 

är uppdelad i 6 delar med namnen 

61158-1, 61158-2 osv. Innehållet i 

Del 1 är en introduktion medan de 

andra delarna bygger på OSIreferensmodellen 

(lager 1, 2 och 7). 

Se tabell 1. 

De olika delarna av IEC 61158 

definierar bland annat det stora 

antalet “tjänster och protokoll” för 

kommunikationen mellan stationer, 

vilket utgör en total samling från 

vilket specifika urval (subset) görs 

för de olika fältbussystemen. 

Det faktum att ett brett spektra av 

olika fältbussar finns på marknaden 

speglas i standarden IEC 61158 av 

definitionen av 10 "field bus protocol 

types“ med beteckningen Typ 1 till 

Typ 10. PROFIBUS är Typ 3 och 

PROFInet är Typ 10. 

IEC 61158 påpekar det faktum att 

busskommunikation (genom definition) 

endast är möjlig mellan 

enheter som tillhör samma 

protokolltyp. 

IEC 61784 

Denna standard har titeln "Profile 

sets for continuous and discrete 

manufacturing relative to field bus 

use in industrial control systems“. 

Kopplingen till IEC 61158 görs med 

följande inledande kommentar: 

"This international standard (i.e. IEC 

61784) specifies a set of protocol 

specific communication profiles 

based on IEC 61158, to be used in 

the design of devices involved in 

communications in factory manufacturing 

and process control“. 

IEC 61784 reder ut vilka av delarna 

i 61158 (och andra standarder) som 

används av de olika ”tjänsterna” för 

busspecifik kommunikation med de 

respektive fältbussystemen. De 

fältbusspecifika ”kommunikationsprofilerna” 

som bestäms på detta 

sätt är sammanställda i 

"Communication Profile Families 

(CPF)“ i enlighet med deras 

implementering i de olika fältbussystemen. 

Profiluppsättningen som implementeras 

med PROFIBUS sammanställs 

i grupp 3, "Family 3“, med 

undergrupperna 3/1, 3/2 och 3/3. 

Tabell 2 visar deras knytning till 

PROFIBUS och PROFInet. 


2. PROFIBUS 

en översikt 

PROFIBUS är ett öppet enhetligt 

digitalt kommunikationssystem med 

ett brett register av applikationer, 

speciellt inom verkstads- och 

processautomation. PROFIBUS 

lämpar sig för både snabba 

tidskritiska applikationer och för 

komplexa kommunikationsuppgifter. 

PROFIBUS kommunikation är 

förankrad i den internationell 

standard IEC 61158 och IEC 61784. 

Applikations och utvecklingsaspekter 

specificeras i de allmänt 

tillgängliga guiderna från 

PROFIBUS International och 

föreningen PROFIBUS i Sverige. På 

så sätt uppfylls kraven från 

användarna på att fältbussen skall 

vara öppen och tillverkaroberoende. 

Därmed kan kommunikationen 

mellan olika tillverkares produkter 

ske utan anpassning eller speciella 

extra mjukvaror. 

2.1 Utvecklingshistoria 

PROFIBUS historia går tillbaka till 

1987 då en europeisk grupp företag 

och institutioner la upp en strategi 

för en “field-bus”. Gruppen bestod 

av 21 medlemmar, företag, universitet 

och andra institutioner och den 

hade stöd från olika myndigheter. 

Målet var att realisera och få ett 

allmänt erkännande för en bitseriell 

fältbuss. Ett viktigt delmål var att 

standardisera ett interface för 

fältenheterna. För att kunna nå en 

bred standard gick de berörda 

medlemmarna i ZVEI (Central 

Association for the Electrical 

Industry) med på att stödja ett 

gemensamt tekniskt koncept för 

såväl verkstads- som 

processautomation. 

Det första steget blev 

specifikationen av det komplexa 

kommunikationsprotokollet 

PROFIBUS FMS (Fieldbus Message 

Specification), som utformades 

för att klara även mycket 

krävande kommunikationsuppgifter. 

Ett vidare steg togs 1993 då den 

första specifikationen färdigställdes 

av det enklare och därför avsevärt 

snabbare PROFIBUS DPprotokollet. 

DP står för Decentral 

Periferi. Detta protokoll utvecklas 

ständigt och finns nu i tre varianter 

med olika grad av funktionalitet: DP- 

V0, DP-V1 och DP-V2. 

2.2 Marknadsledande 

Med dessa två kommunikations_protokoll 

som grund, med ett 

stort antal applikationsinriktade 

profiler och ett snabbt växande antal 

tillgängliga produkter, startade 

PROFIBUS sin triumfartade framgång. 

Först inom verkstadsautomation 

och sedan 1995 även 

inom processautomation. Idag är 

PROFIBUS marknadsledare med 

mer än 50 % av fältbussmarknaden 

i Europa och mer än 20 % av den 

totala världsmarknaden. Mer än 400 

000 anläggningar är utrustade med 

PROFIBUS innehållande mer än 5 

millioner stationer. Det finns mer än 

2000 PROFIBUS produkter från ca 

300 olika tillverkare. 

2.3 Organisation 

PROFIBUS framgång bygger lika 

mycket på dess progressiva teknik 

som på succén för dess icke 

kommersiella användarorganisationer. 

Den första PNO (PROFIBUS 

Nutzer Organization e. V.) bildades 

av tillverkare och användare redan 

1989. Fram till idag har ytterligare 

23 andra regionala PROFIBUS 

organisationer bildats i länder över 

hela världen. Sedan 1995 samlas 

de alla under paraplyorganisationen 

PROFIBUS International (PI) och 

har mer än 1300 medlemsföretag. 

Syftet är den ständiga vidareutvecklingen 

av PROFIBUS 

teknologin och en ökad spridning 

och acceptans i hela världen. 

Utvecklingen och etableringen av ny 

teknik sker inom ramen för 5 

tekniska kommittéer, som består av 

mer än 35 olika arbetsgrupper och 

300 experter. 

Förutom att PI arbetar med att 

utveckla teknologin och få den 

accepterad, så supportar man alla 

medlemmarna runt om i världen 

(användare och tillverkare). Supporten 

består av både råd och 

material men även åtgärder för 

kvalitetssäkring såsom certifiering 

av kompetenscentra och arbete för 

standardisering av teknologin i 

internationell standard. 

Applikationsprofiler 

II 

PA enheter 

IEC 61158/61784 

Common Gemensam Application applikationsprofil Profiles (optional): 

(valfritt): 

PROFIBUS DP 

DP-V0...V2 

RS 485: 

NRZ 

Fiber- 

Glas Glass Multi Multi Mode 

Mode 

MBP *): 

Manchester Bus Powered 

RS 485-IS: 

Intrinsic Safety 

Optics: 

optik: 

Glass Single Mode 

Mode 

PCF / Plastfiber 

/ Plastic 

MBP-LP: Low Power 

MBP-IS: Intrinsic Safety 

• Descriptions Beskrivningar (GSD, (GSD, EDD) 

EDD) 

• Tools Verktyg (DTM, (DTM, Configurators) 

konfiguratorer) 

• Master Conformance Classes 

• Interfaces ( (Comm-FB, Kom. FDT, etc.) 

m.fl.) 

• Restriktioner 

• 

• 

RIO för PA 

SEMI 

PROFIdrive 

V2.0 och V3.0 

Ident 

Vägning & dosering 

Encoder 

Integrations- 

Teknologier 

Systemprofiler 

1…x 


I 

Kommunikationsteknologier 

PROFIsafe, tidmärkning, redundans, etc. 

Bild 3: Teknisk systemuppbyggnad för PROFIBUS 

4 


PI utgör den största användarorganisationen 

för fältbussar i 

världen. Detta innebär i lika delar 

möjligheter inför framtiden och ett 

stort ansvar. Möjligheter att fortsätta 

utveckla och i produkter omsätta 

ledande teknik till nytta för 

användarna, ansvar för alla dem 

som leder användarorganisationerna 

över hela världen och deras 

oförtröttliga strävan att även i 

framtiden hålla PROFIBUS öppen 

och skydda investeringar. Dessa 

mål är ledstjärnan för alla i arbetet 

med PROFIBUS. 

2.4 PROFIBUS ett 

"modulärt system" 

PROFIBUS har en modulär uppbyggnad 

och erbjuder system av 

kommunikationsteknologi, en mångfald 

applikationsoch systemprofiler 

och därtill hanteringsverktyg. Därför 

täcker PROFIBUS i lika hög grad de 

mycket olika kraven från ett brett fält 

av automation inom såväl verkstads 

som processindustri. Antalet anläggningar 

med PROFIBUS är bevis 

på att denna fältbussteknik är 

allmänt accepterad och uppskattad. 

Ur en teknologisk ståndpunkt 

De lägre nivåerna (av kommunikationen) 

i PROFIBUS systemstruktur 

(se bild 3) baseras på den 

tidigare nämnda ISO/OSI referensmodellen. 

Detta har avsiktligt gett 

en rent abstrakt beskrivning av de 

olika kommunikationsstegen utan 

att gå in på detaljer i innehåll eller 

praktisk tillämpning. Bild 3 visar implementeringen 

av OSI-modellen 

(lager 1,2 och 7) för PROFIBUS 

med detaljer för hur de olika lagren 

är implementerade/specificerade. 

Specifikation på tillämpningen och 

utformningen för specifika produktgrupper 

och användningsområden 

har arbetats fram som en överenskommelse 

mellan användare och 

tillverkare och kommer in i strukturen 

ovanför lager 7 i form av applikationsprofiler 

I och II. 

Till det modulära systemet i bild 

3 finns övergripande och nivåoberoende 

följande: 

 

Standard för interface, masterprofiler, 

gemensamma beteckningar 

och systemprofiler som 

syftar till att åstadkomma enhetliga, 

standardiserade system, 

se kapitel 6. 

Ur användarens ståndpunkt 

PROFIBUS finns i form av olika 

applikationstypiska versioner som 

inte har tagits fram teoretiskt utan 

har visats sig användbara genom 

praktisk tillämpning i många applikationer. 

Varje version är resultatet 

av en typisk (men inte låst specifikation) 

kombination av modulära 

delar från grupperna “transmissionsteknologi”, 

kommunikationsprotokoll2 

och "applikationsprofiler”. 

Exemplen nedan visar detta genom 

att beskriva de mest kända 

PROFIBUS versionerna (se bild 4). 

PROFIBUS DP 

Är en version för bland annat 

verkstadsautomation. Den använder 

överföringstekniken RS485, en av 

kommunikationsprotokollversionerna, 

och en eller flera av 

applikationsprofilerna som är speciellt 

lämpad för verkstadsautomation: 

Ident Systems eller Robots/NC. 

PROFIBUS PA 

Är en version för processautomation. 

Den använder MBP-IS 

(Manchesterkodning med Buss 

Power för Intrinsic Safety), 

kommunikationsprotokollversionen 

DP-V1 och applikationsprofilen PA 

Devices. 

Motion Control med PROFIBUS 

Är en version för drivutrustningar. 

Den använder överföringstekniken 

RS485 kommunikationsprotokollversionen 

DP-V2 och applikationsprofilen 

PROFIdrive. 

PROFIsafe 

Är en version för säkerhetsrelaterade 

applikationer (använd i 

olika industrier). Den använder 

PROFIBUS PROFIBUS DP 

DP 

(Verkstad) 

(Verkstad) 

Applikations- 

Applikationsprofiler, 

t.ex.. 

profiler, t.ex.. 

Ident 

Ident 

PROFIBUS PROFIBUS PA 

PA 

(Process) 

(Process) 

Applikations- 


t.ex.. 


PA Devices 

PA Devices 

överföringstekniken RS485 eller 

MBP-IS, en av kommunikationsprotokollversionerna 

för DP och 

applikationsprofilen PROFIsafe. 

2.4.1 Kommunikation 

Kommunikationsteknologi täcker 

överföring och kopplingsteknik 

(lager 1, fysiskt lager, t. ex. 

kontakter, kabel, signalnivåer …) 

och kommunikationsprotokoll med 

bussaccess, regler för data, skyddsfunktioner 

mm. Som behövs för 

överföringen av data. 

PROFIBUS erbjuder kopplingsteknik 

med flera varianter. 

PROFIBUS DP har nu med DP-V0, 

DP-V1 och DP-V2 ett brett spektra 

av möjligheter på protokollnivå, som 

gör att man kan optimera 

kommunikationen mellan olika 

applikationer. Historiskt sett var 

FMS det första kommunikationsprotokollet 

för PROFIBUS. 

Kommunikationsprotokoll 

FMS 

(Field Message Specification) 

Ett protokoll med ett brett register av 

tjänster för kommunikation på 

cellnivå. Det är speciellt utformat för 

kommunikation mellan aktiva 

stationer som PLC:er och PC. Bland 

tjänsterna ingår även cyklisk 

kommunikation mellan aktiva stationer, 

mastrar, och passiva slavar, 

vilket var en föregångare till DP. 

DP 

(Decentral Periferi) 

Står för enkel, snabb cyklisk och 

deterministisk processdatautbyte 

mellan en bussmaster och dess 

tilldelade slavar. Denna version av 

funktioner, kallad DP-V0, har 

utökats med DP-V1, acykliskt 

Motion Motion Control 

Control 

med PROFIBUS 

med PROFIBUS 

(Motordrifter) 

(Motordrifter) 

Applikations- 


t.ex.. 


PROFIdrive 

PROFIdrive 

PROFIsafe 

PROFIsafe 

(Universell) 

(Universell) 

Applikations- 


t.ex.. 


PROFIsafe 

PROFIsafe 

Funktioner och verktyg för 

beskrivning (device description) 

och integration (övergripande 

titel: Integrationsteknik, se 

kapitel 7) 

DP-Stack 

DP-Stack 

(DP-V0..V2) 

(DP-V0..V2) 

RS485 

RS485 

DP-Stack 

DP-Stack 

(DP-V1) 

(DP-V1) 

MBP - IS 

MBP - IS 

DP-Stack 

DP-Stack 

(DP-V2) 

(DP-V2) 

RS485 

RS485 

DP-Stack 

DP-Stack 

(DP-V0..V2) 

(DP-V0..V2) 

RS485 

RS485 

MBP - IS 

MBP - IS 

Bild. 

Bild. 

4: 

4: 

Applikationsorienterad 

Applikationsorienterad 

uppdelning 

uppdelning 

av 

av 

PROFIBUS 

PROFIBUS 


datautbyte mellan master och slav. 

Ytterligare en version, DP-V2, finns 

nu tillgänglig, vilken möjliggör 

uppåtkompatibel direktkommunikation 

från slav till slav inom samma 

busscykel. 

Bussaccessprotokoll 

Lager 2 kallas också datalinklager i 

ISO/OSI-modellen. PROFIBUS hanterar 

2 olika bussaccessprotokoll: 

master-slav procedur kompletterad 

med token passing för koordinering 

av flera aktiva stationer, mastrar. 

Här finns också funktioner för 

datasäkerhet och hanteringen av 

telegram. 

Applikationslager 

Lager 7 utgör applikationsnivån och 

utgör interface till applikationsprogrammet. 

Det tillhandahåller ett 

antal olika cykliska och acykliska 

tjänster för datautbyte och styrning. 

2.4.2 Överföringsteknologi 

RS485 är den mest använda 

överföringstekniken. Den använder 

en dubbelskärmad, partvinnad kabel 

och kan klara överföringshastigheter 

på upp till 12 Mbit/s. 

Versionen RS485-IS har nu nyligen 

specificerats som en 4-tråds överföringsmedia 

för skyddsklass Eex-i 

för användning i explosionsfarliga 

miljöer. Spänning och ström måste 

därvid följa de säkerhetsrelaterade 

maximivärden som gäller både för 

de enskilda enheterna och för 

koppling i systemet. Till skillnad från 

FISCO-modellen (se kapitel 3.1.2), 

som endast har en egensäker 

spänningskälla, så gäller här att 

varje station utgör en aktiv källa. 

Överföringstekniken MBP (Manchester 

Coded, Bus Powered, 

tidigare "IEC 1158-2 - fysik", se 

kapitel 3.1) finns för applikationer i 

processautomation där man vill ha 

energiförsörjning över bussen till 

enheter i egensäkert område. 

Uppkoppling sker enligt FISCOmodellen 

(Fieldbus Intrinsically Safe 

Concept, se kapitel 3.1.2), som är 

speciellt utformad för fältbussar i 

egensäkert område. Både planering 

och installation blir därmed mycket 

enklare än med traditionell teknik. 

2.4.3 Profiler 

Profiler är de specifikationer som 

tillverkare och användare gemensamt 

kommit fram till för speciella 

områden, prestanda eller funktioner 

hos produkter och system. 

Profilerna specificerar de parametrar 

och funktioner hos en produkt 

eller system som hör till en 

profilfamilj tack vare en “profilkonform” 

framställning. Därmed 

uppnår man interoperabilitet för 

produkterna och så långt möjligt 

även utbytbarhet på bussen av 

enheter från olika tillverkare. Profiler 

kan innehålla både applikationsoch 

typspecifika egenskaper hos 

fältenheterna, styrsystemen och 

integrationen (ingenjörsstationen). 

Begreppet profil kan omfatta från 

endast ett par specifikationer för en 

produktklass till en omfattande 

specifikationer av applikationer i en 

typ av industri. Gemensamt namn 

för alla profilerna är applikationsprofiler. 

Man skiljer mellan olika profilgrupper: 

allmänna applikationsprofiler med 

flexibel implementering för olika 

applikationer (exempel är profilerna 

PROFIsafe, redundans och tidmärkning), 

pecifika applikationsprofiler, som 

är utvecklade speciellt för en 

bestämd applikation (exempel är 

PROFIdrive, SEMI och PA Devices) 

och 

system- och masterprofiler, vilka 

beskriver bestämda systemegenskaper 

tillgängliga för fältenheterna. 

I det är dessa applikationsprofilernas 

motsats 

PROFIBUS omfattar ett brett 

register av sådana applikationsprofiler, 

som medger en applikationsorienterad 

implementering. 

2.5 PROFIBUS - 

nyckeln till framgång 

Framgången för PROFIBUS och det 

som gjort den till världsledande 

beror av många faktorer: 

 

 

 

 

 

PROFIBUS ger anläggningsbyggare 

och operatörer en 

universell, enhetlig och öppen 

teknologi som passar alla typer 

av industri. 

PROFIBUS är en nyckelfaktor 

för att väsentligt reducera kostnaderna 

för ingenjörsarbetet vid 

maskinbyggnad och i anläggningar. 

PROFIBUS har konsekvent och 

logiskt utökat sitt tillämpningsområde 

genom att ta 

hänsyn till kraven inom respektive 

automationsgren. Detta 

säkerställer optimal support av 

industrispecifika applikationer. 

PROFIBUS ger användarna en 

optimal integration i många 

automations- och ingenjörssystem 

genom att den är 

allmänt accepterad och väl 

spridd över hela världen. 

PROFIBUS driver konsekvent 

och ständigt frågan om stabilitet 

och ett brett accepterande av 

kommunikationsplattformar, den 

framtida utvecklingen av applikationsprofiler 

och anslutningen 

av industriell automation 

till IT-världen på ledningsnivå. 

Överföring av PROFIBUS på 

fiberoptisk kabel rekommenderas i 

områden med elektromagnetiska 

störningar, mellan anläggningsdelar 

med olika jordpotential och för att 

överbrygga stora avstånd. 

6 

Bild. 5: PROFIBUS konfiguration med aktiva mastrar och passiva slavar 


3. PROFIBUS 

kommunikation 

3.1 Överföringsteknik 

ISO/OSI referensmodell, lager 1 

definierar metoden för den “fysiska” 

dataöverföringen både elektriskt och 

mekaniskt. Detta innefattar även 

kodningen av signalerna och 

överföringsstandarden som används 

(till exempel RS485). Lager 1 

kallas det fysiska lagret. 

Överföringshastighet 

[KBit/s] 

Max 

segmentlängd 

[m] 

9.6 1200 

19.2 1200 

45.45 1200 

93.75 1200 

187.5 1000 

500 400 

1500 200 

3000 100 

6000 100 

12000 100 

Värdena refererar till kabeltyp A 

med följande egenskaper: 

Impedans 135...165 

Kapacitans < 30 pf/m 

Slingresistans 110 /km 

Tråddiameter 0.64 mm 

Trådarea > 0.34 mm 2 

Tabell 3: 

Överföringshastighet och 

längd för kabeltyp A 

PROFIBUS omfattar olika versioner 

av överföringsteknik för lager 1 (se 

tabell 4). Alla versioner är baserade 

på internationell standard och är 

knutna till PROFIBUS både i 

IEC61158 och i IEC 61784. 

3.1.1 RS485 

överföringsteknik 

RS485 överföringsteknik är både 

enkel och ekonomisk och är den 

mest använda när man kräver hög 

hastighet. Skärmad, partvinnad 

kabel med två ledare används som 

överföringsmedia. 

RS485 överföringsteknik är enkel att 

använda. Det krävs inga 

expertkunskaper för att installera 

kabeln. Tänk dock på skärmningsoch 

jordningsriktlinjerna i 

PROFIBUS installationsguide. Busstrukturen 

tillåter att stationer sätts 

in eller tas ut från bussen och att 

man bygger upp bussystemet 

stegvis utan att andra stationer 

påverkas. Senare utökning av 

bussen (inom definierade gränser) 

har ingen inverkan på stationer 

redan i drift. 

En ny version definierar användandet 

av RS485 i egensäker miljö 

(RS485-IS, se beskrivningen i slutet 

av detta kapitel). 

Karakteristika 

för RS485 

10 olika överföringshastigheter kan 

väljas mellan 9,6 kbit/s och 12 

Mbit/s. En gemensam hastighet 

väljs för alla deltagarna på bussen 

när systemet konfigureras. Upp till 

32 stationer kan anslutas per 

segment och den maximalt tillåtna 

kabellängden beror av 

överföringshastigheten. 

Installationsregler 

för RS485 

Nätverkstopologi 

Alla enheter är förbundna i en 

busstruktur (linje). Upp till 32 

stationer kan anslutas till ett 

segment. I början och slutet av varje 

segment skall en aktiv 

bussterminering anslutas (se bild 6). 

Båda busstermineringarna måste ha 

en permanent spänningsförsörjning 

för att trafiken skall fungera felfritt. 

Busstermineringen är vanligtvis 

inbyggd i anslutningskontakterna 

och aktiveras med en omkopplare. 

Om mer än 32 stationer skall 

anslutas till samma nät, eller nätet 

skall räcka längre än avstånden i 

tabell 3, används repeatrar. Två 

segment sammankopplas med en 

repeater. Tänk på att repeatern 

belastar nätet elektriskt och därför 

kan man bara ha 31 stationer i ett 

segment med en repeater. Med 

regenererande repeatrar kan upp till 

10 segment i rad kopplas samman. 

Kabel, 

kontakter, kopplingsteknik 

Det finns olika kablar på marknaden 

för olika applikationer (kabeltyp A till 

D). Kabeln ansluter såväl stationer 

som nätverkskomponenter som 

kopplare, länkar och repeatrar. För 

RS 485 överföringsteknik rekommenderas 

kabeltyp A (se data i 

tabell 3). 

"PROFIBUS”-kabel finns från flera 

olika tillverkare. En typ som 

underlättar montagearbetet ingår i 

konceptet “Fast Connect”. Med fastconnect-kabel, 

-avskalningsverktyg 

och –kontakter görs kabelanslutningen 

säkert och på mycket kort 

tid. 

Tänk på vid kontakteringen att inte 

blanda dataledning A och B. 

Använd alltid en skärmad datakabel 

(typ A är speciellt lämpad med 

dubbel skärm) för att skydda 

systemet mot elektromagnetisk 

störning och induktion. Skärmen 

skall jordas i båda ändar genom att 

skärmen friläggs och anslutes med 

en skärmklämma med stor anläggningsyta. 

Tänk på att jordning ej 

sker genom kontakterna eftersom 

stationsinterfacen oftast inte är 

internt jordade. Behandla alltid 

PROFIBUS-kabeln som en datakabel 

och förlägg den separerad 

från kraftkablar. Använd aldrig 

droppkablar vid överföringshastigheter 

> 1,5 Mbit/s och helst inte 

annars heller. PROFIBUS-kontakter 

på marknaden har i allmänhet 

anslutning för både inkommande 

och utgående kabel och gör droppkablar 

onödiga och gör att stationer 

kan kopplas från och till bussen 

utan att övrig trafik avbryts. Typen 

av kontakt för RS 485 beror av 

skyddsklass. Vanligast för IP20 är 

en 9-polig D-subkontakt. För 

IP65/67 finns tre olika vanligen 

förekommande kontakter: 

 

 

 

M12 rund kontakt enligt IEC 

947-5-2 

Han-Brid kontakt enligt DESINA 

rekommendation och 

Siemens hybridkontakt 

För IP65/67 har både kabel och 

kontakter i de tre fallen anslutning 

för både data och 24 V DC 

spänningsförsörjning. Han-Brid 

kontakten finns också i en version 

där RS 485-dataledarna byts ut mot 

fiber i en delad hybridkabel. 


VP (6) 

Station 1 Station 2 

390 Ω 

Dataledning B 

RxD / TxD - P (3) 

(3) RxD / TxD - P 

RxD / TxD - P (3) 

DGND (5) 

(5) DGND 

220 Ω 

VP (6) 

(6) VP 

RxD / TxD - N (8) 

(8) RxD / TxD - N Dataledning A 

RxD / TxD - N (8) 

Skärm 

Skyddsjord Skyddsjord 

390 Ω 

DGND (5) 

Kabel 

Bussterminering 

Bild. 6: Anslutning och bussterminering för RS485 överföringsteknik 

ström för en specificerad spänning. 

När aktiva källor kopplas samman 

måste summan av alla strömmarna 

från stationerna inte överskrida den 

maximalt tillåtna strömmen. 

En innovation för RS485-IS 

konceptet är att till skillnad från 

FISCO modellen, som endast har 

en egensäker källa, så representerar 

alla stationerna nu aktiva 

källor. Den fortsatta undersökningen 

i testinstituten indikerar att det 

kommer att vara möjligt att ansluta 

upp till 32 stationer på den 

egensäkra busskretsen. 

Problem med dataöverföringen i 

PROFIBUS-nätverk liksom i alla 

seriella nät beror i allmänhet på 

felaktig anslutning, skärmning, 

jordning eller förläggning. Dessa 

problem kan oftast undvikas om 

installationsguiden följs (se 

www.profibus.se ). Med ett 

busstestverktyg kan de upptäckas 

och åtgärdas redan innan de 

orsakar stopp. 

Adresserna till leverantörer av 

de många olika kontakterna, 

kablarna, repeatrar, busstestverktyg 

mm som nämnts ovan 

finner du i PROFIBUS Product 

Catalog ( www.profibus.com ). 

RS485-IS 

Det har länge funnits en önskan från 

användare att kunna använda 

RS485 med sin höga överföringshastighet 

även i egensäkert område. 

PROFIBUS-organisationen har 

tagits sig an uppgiften och arbetat 

fram en handledning för utformning 

av egensäkra RS485 lösningar med 

enkel stations-in/ur-koppling. 

Specifikationen föreskriver för interfacen 

en begränsad spännings- och 

strömnivå. Dessa måste varje 

station iaktta för att säkerställa 

säkerheten vid sammankoppling. En 

elektrisk krets tillåts en maximal 

3.1.2 Överföring 

enligt MBP 

Begreppet MBP 

MBP betyder överföringsteknik 

enligt följande: 

 

 

"Manchester Coding (M)", och 

"Bus Powering", (BP). 

Denna beteckning ersätter den 

tidigare hänvisningen för överföring i 

egensäkert område med “fysik enligt 

IEC 61158-2", "1158-2" osv. 

Orsaken till ändringen är att IEC 

61158-2 (fysiskt lager) numera 

beskriver flera olika anslutnings- 

MBP RS485 RS485-IS Fiberoptik 

Dataöverföring 

Överföringshastighet 

Datasäkerhet 

Kabel 

Energimatning 

Explosionsklass 

Topologi 

Antal deltagare 

Antal repeatrar 

Digital, bitsynkron, 

Manchesterkodning 

Digital 

differentialsignal 

enligt RS 485 NRZ 

Digital 

differentialsignal 

enligt RS 485 NRZ 

Optisk digital NRZ 

31,25 kBit/s 9,6 till 12000 kBit/s 9,6 till 12000 kBit/s 9,6 till 12000 kBit/s 

Telegramhuvud, 

felsäkra start och 

sluttecken 

Partvinnad, 

skärmad, 

tvåtrådskabel 

Kan ske över 

bussen 

Egensäker 

(Eex ia/ib) 

Linje och trädtopologi 

med terminering 

även kombinerat. 

Upp till 32 deltagare 

per segment. Totalt 

126 per nät 

Maximalt 4 

repeatrar 

HD=4, paritetsbit, 

start- och sluttecken 

Partvinnad, 

skärmad, 

tvåtrådskabel av typ 

A 

Möjligt över 

extraledningar i 

kabeln 

Nej 

Linjetopologi med 

terminering 


per segment, max 

126 med repeatrar 

Upp till 9 repeatrar 

med regenerering 



Partvinnad, 

skärmad, 

tvåtrådskabel av typ 

A 

Möjligt över 

extraledningar i 

kabeln 

Egensäker 

(Eex ib) 

Linjetopologi med 

terminering 


per segment. Totalt 

126 per nät 

Upp till 9 repeatrar 

med regenerering 



Glas multimod, 

singelmod, PCF, plast 

Möjligt med 

hybridkabel 

Nej 

Typiskt stjärn- och 

ringtopologi, linje är 

också möjlig 

Upp till 126 per nät 

Användarbestämt 

Tabell 4: Överföringsteknik (fysiskt lager) för PROFIBUS 

8 


teknologier inklusive MBP. Därför 

blir den tidigare hänvisningen nu 

felaktig. 

MBP är synkron överföring med en 

definierad hastighet om 31,25 Kbit/s 

och Manchesterkodning. Denna 

överföringsmetod används mycket 

inom processautomation och 

uppfyller kraven från kemi- och 

petrokemiindustrin om egensäkerhet 

och energimatning på en 

tvåtrådsbuss. Egenskaperna för 

denna överföringsteknik summeras i 

tabell 6. Detta betyder att 

PROFIBUS även kan användas i 

explosionsfarlig miljö av klass 

egensäker utan extra yttre åtgärder. 

Installationsinstruktioner 

MBP 

för 

Anslutningsteknik 

Den egensäkra överföringtekniken 

MBP begränsas vanligen till ett 

segment med fältenheter i explosionsfarligt 

område, som sedan 

länkas till ett RS485-segment (och 

vidare till styrsystem och ingenjörsstation 

i ett kontrollrum) via en kopplare 

eller länk. 

Segmentkopplare 

Dessa omvandlar den modulerade 

RS485-signalen till MBPsignalnivån. 

Ur bussynpunkt är 

kopplaren helt transparent. 

Länkar har tvärtom egen egensäker 

intelligens. De mappar alla fältenheterna 

i MBP-segmentet som en 

enda slav i RS485-segmentet. När 

man använder länkar kan 

hastigheten i RS485-nätet väljas 

fritt. Snabb styrning kan därmed 

PLC 

X 

DP/PA 

link/kopplare 

RS485 

kombineras med den långsammare 

MBP-tekniken utan att snabbheten 

går förlorad. 

Nätverkstopologi med MBP 

Både träd- och linjestruktur (och 

kombinationer av de två) kan 

användas till PROFIBUS med MBPöverföring. 

Vid linjestuktur är stationerna 

anslutna till stamkabeln med hjälp 

av T-kopplingar. Trädstruktur kan 

jämföras med klassisk fältinstallation. 

Stamkabeln av mångledartyp 

ersätts av bussens tvåledarkabel 

medan fältkopplingsboxarna behåller 

sin funktion att ansluta 

fältenheterna och detektera bussavslutningsimpedansen. 

Vid trädstruktur 

är alla fältenheter parallellt 

anslutna till fältfördelaren. I bägge 

fallen måste man tänka på att inte 

överskrida den maximalt tillåtna 

droppkabellängden när man summerar 

längden av alla anslutningskablar. 

I egensäkra applikationer får 

droppkabellängden ej överskrida 30 

m. 

Överföringsmedia 

En skärmad tvåtrådskabel används 

som överföringsmedia, se bild 6. 

Busstamkabeln har en passiv terminering 

i båda ändar, vilket består 

av en seriekopplad RC-krets med R 

= 100 Ω och C = 2 µF. Den ena 

busstermineringen är redan integrerad 

i segmentkopplaren eller 

länken. När man använder MBPteknologi 

har normalt polväxling vid 

inkoppling av en enhet ingen 

inverkan på bussens funktion 

eftersom enheterna oftast har en 

automatisk polaritetsavkänning. 

HMI/ 

Engineering 

12 Mbit/s 

I MBP-IS 31,25 kbit/s 

Instrument 

Bild. 7: Anläggningsutformning och energiförsörjning med MBP 


+ X 

Stationsantal, 

kabellängd 

Antalet stationer som kan anslutas 

till ett segment är begränsat till 32. 

Antalet bestäms dock även av 

skyddsklass och kapaciteten på 

energiförsörjningen över bussen om 

det används. 

I egensäkra nätverk är både den 

maximalt tillåtna spännings- och 

strömförsörjningen strikt begränsade. 

Men även i icke egensäkra 

nätverk är strömuttaget från 

matningsdonet över bussen begränsat. 

Som en tumregel för att beräkna 

maximal kabellängd, räcker det med 

att beräkna energibehovet för de 

anslutna fältenheterna och 

specificera spänningsförsörjningen 

och kabellängden för den valda 

kabeltypen. Strömbehovet (= 

energibehov) erhålls ur summan av 

basströmmen för fältenheterna 

anslutna till respektive segment 

plus, om det är aktuellt, en reserv 

på 9 mA per segment för arbetsströmmen 

till FDE (Fault Disconnection 

Electronics). FDE hindrar att 

felaktiga enheter blockerar bussen 

permanent. 

Det är tillåtet att blanda bussförsörjda 

enheter med sådana som 

har extern energimatning. Tänk på 

att även externt matade enheter 

förbrukar en basström över busstermineringen 

vilken måste räknas 

in i den maximalt tillgängliga 

strömmen. 

I explosionsfarligt område underlättas 

konfiguration och installation 

av PROFIBUS om man följer 

FISCO-modellen. Se mera i kapitel 

3.1.4. 

3.1.3 Fiberoptisk 


I vissa fältbussapplikationer är 

trådbunden överföringsteknik begränsat 

användbar. Det gäller i 

omgivning med mycket hög elektromagnetiska 

störningar eller då 

speciellt långa avstånd skall 

överbryggas. I dessa fall är överföring 

med fiberoptisk kabel lämplig. 

PROFIBUS guide (2.021) för 

fiberoptisk överföring specificerar 

tillgänglig teknik för detta. När dessa 

specifikationer togs fram tog man 

speciell hänsyn till att existerande 

PROFIBUS enheter utan problem 

skulle gå att ansluta till fiberoptisk 

kabel utan att protokollet behövde 


ändras (lager 1). Detta innebär 

nedåt kompatibilitet med existerande 

PROFIBUS installationer. 

De fiberoptiska typer som supportas 

visas i tabell 7. Fiberoptisk överföring 

kan ske som stjärnnät, ring 

(även redundant ring) eller linje. 

I det enklaste fallet införs ett 

fiberoptiskt nät med en RS485 till 

fiber omvandlare. Stationerna 

ansluts via RS485 och man kan 

skifta till fiber var som helst inom en 

anläggning beroende av omständigheterna. 

Gränsvärden för applikationer med FISCO 

Alla stationer måste vara godkända enligt FISCO 

Kabellängden får inte överskrida 1000 m (ia) / 1900 m (ib) 

 

 

Kabeln måste ha följande egenskaper (kabeltyp A): 

R´= 15 ... 150 /km 

L´= 0.4 ... 1mH/km 

C´= 80 ... 200 nF/km 

Vilken kombination man än använder, måste man se till att de 

gällande ingångsparametrarna för fältenheterna matchar de 

maximala värdena för den aktuella strömförsörjningen: 

U i U o 

I i I o 

P i P o 

3.1.4 FISCO modellen 

Konfigurering, installation och 

expansion av PROFIBUS nätverk i 

explosionsfarligt område underlättas 

avsevärt med FISCO modellen. 

Denna modell utvecklades av 

PTB ( Physikalisch Technische 

Bundesanstalt - German Federal 

Technical Institute) och är nu 

internationellt erkänd som modell för 

hantering av fältbussar i explosionsfarligt 

område. 

Modellen baseras på specifikationen 

att ett nätverk är egensäkert 

och kräver ingen individuell 

egensäker uträkning för de 

ingående enheterna om de fyra 

relevanta busskomponenterna 

(fältenheterna, kablarna, segmentkopplarna 

och busstermineringarna) 

faller inom fördefinierade gränser 

vad gäller spänning, ström, 

utmatning, induktans och kapacitans. 

Bevis på detta kan tillhandahållas 

genom certifiering av 

auktoriserade akrediteringsinstitut 

som PTB och BVS (Tyskland) eller 

UL och FM (USA). 

Användarfördelar med FISCO 

Plug & Play även i explosionsfarligt område 

Systemcertifiering behövs ej 

Utbyte av enheter eller expansion av anläggningen kan ske 

Utan tidskrävande uträkningar 

Maximalt utnyttjande av antalet anslutna enheter 

Om FISCO-godkända enheter 

används är det inte bara möjligt att 

använda fler enheter i en krets, utan 

enheterna kan även bytas under 

drift mot enheter från andra 

tillverkare eller också kan kretsen 

utökas – allt utan tidsödande 

uträkningar eller systemcertifiering. 

Plug&play – även i explosionsfarligt 

område. Du behöver bara se till att 

de nämnda reglerna uppfylls (se 

även “Installationsinstruktioner för 

MBP”) när du väljer 

strömförsörjning, kabellängd och 

bussterminering. 

Fibertyp Kärndiameter [µm] Räckvidd 

Multimod glasfiber 62.5/125 2-3 km 

Singlemod glasfiber 9/125 > 15 km 

Plastfiber 980/1000 < 80 m 

HCS ® fiber 200/230 ca. 500 m 

Tabell 5: Karakteristika för optisk fiberkabel 

Överföring med MBP och FISCOmodellen 

baseras på följande 

principer: 

Ingen energi matas ut till 

bussen när en station sänder. 

Varje segment har bara en 

energikälla, strömförsörjningsenheten. 

Varje fältenhet konsumerar en 

konstant basström på minst 10 

mA vänteläge. 

Fältenheterna agerar som en 

passiv strömförbrukare. 

Passiva busstermineringar är 

anslutna i båda ändar av 

busstamledningen. 

Nätverkstrukturerna linje, träd 

och stjärna kan användas. 

Med energimatning över bussen 

fungerar basströmmen på minst 10 

mA som energikälla till fältenheterna. 

Kommunikationssignalerna 

genereras av den sändande 

enheten, som modulerar basströmmen 

med + 9 mA. 

10 


3.2 Kommunikationsprotokoll 

DP 

Kommunikationsprotokollet DP har 

utvecklats för snabbt datautbyte på 

fältnivå. Det är där centrala 

programmerbara styrsystem, som 

PLC:er, PC och processystem, 

kommunicerar med decentrala 

fältenheter, som I/O, 

drivutrustningar, ventiler, transmittrar 

och analysinstrument, via en 

snabb seriell anslutning. Datautbytet 

med de decentrala enheterna är 

företrädelsevis cykliskt. De 

kommunikationsfunktioner som 

behövs för detta är specificerade 

som basfunktionerna för DP 

(version DP-V0). Styrd av specifika 

krav från olika applikationsområden 

har dessa basfunktioner hos DP 

utökats steg för steg med speciella 

funktioner. DP finns därför nu i tre 

versioner: DP-V0, DP-V1 och DP- 

V2, där varje version har sina egna 

speciella nyckelfunktioner (se bild 

8). Denna uppdelning i versioner 

speglar i stort den kronologiska 

sekvensen av arbete med 

specifikationen, driven framåt av 

ständigt ökade krav på nya 

applikationer för PROFIBUS. 

Version V0 och V1 innehåller båda 

”karakteristika” (bindande krav för 

implementering) och optioner, 

medan version V2 endast 

specificerar optioner. 

Det viktigaste innehållet i de tre 

versionerna är: 

Version DP-V0 

DP-V0 omfattar basfunktionerna för 

DP, inklusive cykliskt datautbyte, 

stations, modul och kanalspecifik 

diagnostik samt fyra olika typer av 

interrupt för diagnostik- och 

processinterrupt och för hantering 

av stationer som tas ur och sätts in i 

nätverket under drift. 

Version DP-V1 

DP-V1 innehåller utökningar i 

riktning processautomation, speciellt 

acyklisk datakommunikation för 

parametrering, kontroll, visualisering 

och interrupthantering av intelligenta 

fältenheter, parallellt med den 

cykliska datakommunikationen. 

Detta ger onlinekontakt med 

stationer för att arbeta med 

engineeringverktyg. Dessutom har 

DP-V1 tre tillkommande interrupttyper, 

statusinterrupt, uppdateringsinterrupt 

och tillverkardefinierat 

interrupt. 

Version DP-V2 

DP-V2 innehåller ytterligare 

utökningar och är i första hand 

inriktad på drivteknologi och dess 

krav. Tack vare funktioner som 

isokron (samtidig) slavmod och 

slav-till-slav kommunikation (DXB) 

kan PROFIBUS med DP-V2 

användas som buss för reglering av 

snabba rörelser och sekvenser hos 

drivaxlar 

De olika versionerna av DP är i 

detalj specificerade i IEC 61158. 

Nedan följer en beskrivning av de 

viktigaste egenskaperna. 

3.2.1 DP-V0 

Den centrala styrningen (mastern): 

Läser cykliskt ingångsinformation 

från slavarna och 

 

Funktionsnivåer 

DP-V1 

Acykliskt datautbyte mellan PC eller PLC och slavstationer 

plus extrafunktioner: 

Integration i ingenjörsstationer: EDD och FDT 

Flyttbara PLC mjukvaru-FB (IEC 61131-3) 

Felsäker kommunikation (PROFIsafe) 

Larm 

DP-V0 

Cykliskt datautbyte mellan PLC och slavstationer 


GSD konfiguration 

Diagnostik 

Skriver cykliskt utgångsinformation 

till slavarna. 

Busscykeltiden bör vara kortare än 

cykeltiden för programmet i 

styrsystemet, vilken i allmänhet 

ligger runt 10 ms för de flesta 

applikationer. Snabb dataförmedling 

är inte ensamt tillräckligt för att få 

framgång med ett bussystem. Enkel 

hantering, bra diagnostik och 

störsäker överföring är också viktiga 

nyckelfunktioner. DP ger en optimal 

kombination av dessa egenskaper. 

Hastighet 

DP behöver bara runt 1 ms vid 12 

Mbit/s för att överföra 512 bitar 

ingångsdata och 512 bitars 

utgångsdata fördelat på 32 

stationer. 

DP-V2 

Broadcast datautbyte (Publisher/Subscriber) 

Isosynkron mod (Ekvidistant) 


Klocksynkronisering och tidmärkning 

Hart på DP 

Upp- och nedladdning (segmentering) 

Redundans 

Bild. 8: Funktionalitet för PROFIBUS DP-versionerna och deras egenskaper 

Stationsegenskaper 

Tid 

Bild 9 visar typiska överföringstider 

baserat på antalet stationer och 

överföringshastigheten. Vid användning 

av DP överförs både ingångsoch 

utgångsdata i en enda telegramcykel. 

DP använder för 

överföringen tjänsten SRD (Send 

and Rquest Data with Reply) som 

tillhör lager 2 i ISO/OSI-modellen. 

Diagnostikfunktioner 

De omfattande diagnostikfunktionerna 

hos DP ger en snabb 

lokalisering av fel. Diagnostelegrammen 

överförs på bussen 

och samlas in av mastern. Diagnostelegrammen 

delas in i tre nivåer: 

Stationsspecifik diagnostik 

Meddelanden om en station rent 

allmänt fungerar, som till exempel 

“överbelastning”, “för låg matningsspänning” 

eller ”interface ej klart”. 

Modulrelaterad diagnostik 

Dessa meddelanden indikerar att ett 

fel finns i en specifik I/O-modul i en 

station (till exempel en 8-bitars 

utgångsmodul). 

Kanalrelaterad diagnostik 

Dessa meddelanden visar på att 

felet är relaterat till en individuell in- 

/utgångsbit (kanal), som till exempel 

“kortsluten utgång”. 


Systemkonfiguration 

och stationstyper 

DP stöder implementeringen av 

både monomaster- och multimastersystem. 

Detta kräver en hög 

grad av flexibilitet vid konfigurationen 

av ett system. Maximalt kan 

126 enheter (mastrar och slavar) 

anslutas till en buss. Adressområdet 

är 0 till 127, men adress 

127 används för broadcasting och 

adress 126 ofta för fabriksinställning 

för slavar som skall erhålla sin 

adress via bussen. Kvar blir 0 till 

125. Vid konfigureringen anges 

följande: 

 

 

 

antalet stationer 

tilldelning av I/O-adresser till 

stationsadresserna, 

datagrupperingen för I/O-data, 

formatet för diagnostikmeddelandena 

och 

de bussparametrar som skall 

användas. 

Stationstyper 

Varje DP-system består av olika 

stationstyper. Man skiljer på tre 

typer av stationer: 

DP master klass 1 

Detta är en master som cykliskt 

utbyter information med de 

distribuerade stationerna (slavarna) 

i en specificerad telegramcykel. 

Typiska DPM1 stationer är 

styrsystem (PLC:er) och PC. En 

DPM1-stsation har aktiv access 

med vilken den kan läsa mätvärden 

(ingångar) hos fältenheterna och 

skriva börvärden (utgångar) för 

aktorerna vid bestämda tidpunkter. 

Denna kontinuerligt upprepade 

cykel är basen för automationsfunktionen. 

DP master klass 2 

Stationer som hör till denna typ är 

ingenjörsstationer, konfigureringsverktyg 

och operatörsstationer. De 

används vid konfigurering och för 

underhåll och diagnostik av de 

anslutna enheterna, utvärdering av 

uppmätta värden och parametrar 

samt läsa status. En DPM2-station 

behöver inte vara permanent 

inkopplad till bussystemet. En 

DPM2-station har också aktiv 

bussaccess. 

Slavar 

En slav är en fältenhet (I/O terminal, 

drivutrustning, HMI-station, ventil, 

transmitter, analysinstrument eller 

dylik), som läser information i 

processen och/eller använder 

Bussaccess Token Passing-procedur mellan mastrarna 

och master-slav-procedur mellan mastrar och 

passiva deltagare (slavar) 

Valfritt monomaster- eller multimastersystem 

Antalet mastrar och slavar tillsammans 

maximalt 126 på en buss 

Kommunikation Punkt-till-punkt (kommunikation av användardata) 

eller multicast (styrkommandon) 

Cyklisk kommunikation master-slav av 

användardata 

Driftstatus Operate 

Cyklisk överföring av ingångar och utgångar 

Clear 

Ingångar läses, utgångar stannar i felsäkert 

läge 

Stop 

Diagnostik och parametrering men ingen 

överföring av användardata 

Synkronisering Styrkommandon som synkroniserar ingångar 

och utgångar 

Sync mod 

Utgångar synkroniseras 

Freeze mod 

Ingångar synkroniseras 

Funktioner Cyklisk dataöverföring mellan 

DP master och slav(ar) 

Dynamisk aktivering/deaktivering av individuella 

slavar, kontroll av slavkonfiguration 

Kraftfulla diagnostikfunktioner, 

3 nivåer av diagnostiktelegram 

Synkronisering av ingångar och/eller utgångar 

Möjlighet att tilldela nya adresser till slavar 

över bussen 

Upp till 244 byte ingångs- och 244 byte 

utgångsdata 

Säkerhetsfunktioner 

Säker telegramöverföring med hamming 

distance HD=4 

Watchdog funktioner hos DP slavar 

upptäcker fel hos den konfigurerade mastern 

Access-spärr hos ingångar och utgångar hos 

slavarna 

Övervakning av användardataöverföring med 

justerbara övervakningstider i mastern 

Stationstyper DP master klass 1 (DPM1) till exempel 

styrutrustning typ PLC:er och PC 

DP master klass 2 (DPM2) till exempel 

ingenjörsstationer och diagnostikverktyg 

DP slavar till exempel 

stationer med digitala eller analoga in- 

/utgångar, drivutrustningar, ventiler 

Tabell 6 Översikt av DP-V0 

utgångsinformation för att ingripa i 

processen. Det finns också enheter 

som endast bearbetar ingångs- eller 

utgångsinformation utan att påverka 

processen. Ur kommunikationssynpunkt 

är slavar passiva deltagare 

som endast svarar på direkt 

förfrågan. Detta arbetssätt är enkelt 

och ekonomiskt att implementera 

(när det gäller DP-V0 är det redan 

komplett inkluderat i hårdvaran). 

I ett monomaster system, är 

endast en master aktiv när bussen 

är i drift. Bild 10 visar systemkonfigurationen 

för ett monomastersystem. 

PLC:n är det centrala 

styrsystemet, mastern. Slavarna är 

decentralt anslutna till PLC:n över 

bussen. Denna systemkonfiguration 

ger den kortaste busscykeltiden. 

12 


I ett multimaster system är flera 

mastrar anslutna till en buss. De är 

antingen oberoende styrsystem 

med var sin DPM1 med sina slavar, 

eller extra konfigurerings- och 

diagnosstationer. Ingångs- och 

utgångsinformationen kan läsas av 

alla DP-mastrarna, men endast en 

DP-master (den DPM1 som 

tilldelats slaven vid konfigureringen) 

kan ha skrivaccess till utgångarna. 

18 

14 

10 

6 

0,5 Mbit/s 

1,5 Mbit/s 

Systemstatus 

För att garantera en hög grad av 

utbytbarhet för produkter av samma 

typ måste systemegenskaperna för 

DP också standardiseras. Systemstatus 

för DP bestäms huvudsakligen 

av driftstatus hos DPM1. 

2 

12 Mbit/s 

2 10 20 30 Slavar 

Bild. 9: Busscykeltid i ett DP monomaster system. Varje slav har 2 byte in-: 

och 2 byte utgångsdata 

Driftläget kan kontrolleras antingen 

lokalt eller över bussen från 

konfigureringsenheten. Man skiljer 

på tre olika driftlägen: 

Stop 

Inget datautbyte mellan DPM1 och 

slavarna. 

Clear 

DPM1 läser ingångsinformation från 

slavarna och håller utgångarna i ett 

felsäkert läge (normalt ut = ”0”). 

Operate 

DPM1 i dataöverföringsläge. 

Ingångarna läses från slavarna och 

utgångarna skickas till slavarna 

cykliskt kontinuerligt. 

DPM1 sänder, med konfigurerbart 

intervall, sin status till alla sina 

tilldelade slavar i form av ett 

multicasttelegram. 

Systemets reaktion på ett fel under 

dataöverföringsfasen hos DPM1, 

med andra ord fel hos en slav, 

bestäms av parametrarna för 

funktionen "auto clear". 

Om denna parameter får värdet 

True, ändrar DPM1 utgångarna hos 

alla de tilldelade slavarna till 

felsäkert läge så fort en slav inte 

längre är redo att ta emot 

användardata. DPM1 skiftar 

samtidigt till läge Clear. 

Om denna parameter får värdet 

False, stannar DPM1 i driftläge 

Operate även när ett fel uppstår och 

användaren kan själv bestämma hur 

systemet skall reagera. 

Cyklisk datakommunikation 

mellan DPM1 och slavarna 

Datakommunikation mellan DPM1 

och dess tilldelade slavar sköts 

automatiskt av DPM1 i en definierad 

upprepad sekvens (se bild 11). 

Användaren gör slavtilldelningen i 

konfigurationen av bussystemet. 

Användaren bestämmer också vilka 

slavar som skall inkluderas- 

/exkluderas i den cykliska användardatakommunikationen. 

Datakommunikationen mellan 

DPM1 och slavarna är indelad i tre 

faser: parametrering, konfigurering 

och dataöverföring. Innan mastern 

inkluderar en DP-slav I dataöverföringen, 

görs en kontroll under 

parametrerings- och konfigureringsfasen 

för att kontrollera att enhetens 

konfigurerade data stämmer med 

slavens verkliga konfigurering. Vid 

denna kontroll måste även slavens 

typ, ID-nummer, liksom format, 

längd och antal för ingångar och 

utgångar stämma . 

DP master (klass 1) 

Detta ger användaren ett pålitligt 

skydd mot parametreringsfel. This 

provides the user with reliable protection 

against parameterization errors. 

Förutom användardataöverföring, 

som utförs av DPM1 

automatiskt, kan användaren också 

begära att nya parametreringsdata 

sands till slavarna. 

Sync och freeze mod 

Förutom den stationsrelaterade användardatakommunikationen, 

som 

hanteras automatiskt av DPM1, kan 

mastern också sända kommandon 

till alla slavarna eller till en grupp av 

slavar samtidigt. Dessa styrkommandon 

skickas som multicasttelegram 

och aktiverar sync och 

freeze mod för händelsestyrd 

synkronisering av slavarna. 

Slavarna börjar sync mod när de 

får ett sync kommando från sin 

master. Utgångarna hos alla 

adresserade slavar fryses vid dess 

aktuella status. Under följande 

användardataöverföring, sparas 

utgångsdata hos slavarna medan 

utgångarna behåller samma värden. 

Decentrala ingångar och utgångar 

DP 

slavar 

Bild. 10: PROFIBUS DP monomaster system 


DP master 

Anropstelegram 

Huvud Utgångar Slut 

Huvud Ingångar Slut 

Svarstelegram 

De sparade utgångsvärdena sands 

inte till utgångarna förrän sync 

kommando mottages. Sync mod 

avslutas med kommandot "unsync". 

På samma sätt orsakar ett freeze 

kommando att de adresserade 

slavarna går in i freeze mod. Det 

innebär att status för ingångarna 

fryses vid deras aktuella värden. 

Ingångsdata uppdateras inte förrän 

mastern sänder nästa freeze 

kommando. Freeze mod avslutas 

med kommandot "unfreeze". 

Säkerhetsmekanismer 

Direkt 

respons 

Bild. 11: Cykliska användardata 

transmission in DP 

DP slav 

För att skydda dataöverföringen är 

det viktigt att DP har effektiva 

säkerhetsfunktioner mot felaktig 

parametrering eller fel hos överföringsutrustningen. 

Därför har DPmastern 

och slavarna övervakningsmekanismer 

i form av tidsmonitorer. 

Övervakningsintervallet bestäms vid 

konfigureringen. 

För DP-mastern 

DPM1 använder en Data-Control- 

Timer för att övervaka datakommunikationen 

med slavarna. En 

separat timer används för varje slav. 

Timern larmar så fort korrekt 

dataöverföring inte kunnat utföras 

inom den konfigurerade övervakningstiden. 

När så sker meddelas 

användaren. Om den automatiska 

felhanteringen är aktiverad 

(Auto_Clear = True), lämnar DPM1 

driftläget operate, sätter de 

tilldelade utgångarna i felsäkert läge 

och ändrar driftläget till ”clear”. 

För slaven 

Slaven använder watchdogkontrollen 

för att upptäcka fel hos mastern 

eller överföringen. Om ingen datakommunikation 

sker från mastern 

inom övervakningstiden sätter 

slaven automatiskt utgångarna till 

felsäkert läge. 

Andra skyddsfunktioner är accessskyddet 

som behövs för ingångar 

och utgångar hos slavar som 

adresseras i ett multimastersystem. 

Det skyddet ser till att bara den 

auktoriserade mastern har direkt 

access. Till alla andra mastrar 

tillhandahåller slavarna en avbild av 

sina ingångar och utgångar som 

kan läsas utan accessrättigheter. 

3.2.2 Version DP-V1 

Acyklisk datakommunikation 

De viktigaste egenskaperna för DP- 

V1 är de utökade funktionerna för 

acyklisk datakommunikation. Detta 

är förutsättningen för parametrering 

och kalibrering av fältenheter over 

bussen i runtime och för att 

använda larm och kvittering av larm. 

Överföring av acykliska data görs 

parallellt med den cykliska datakommunikationen, 

men med lägre 

prioritet. Bild 13 visar exempel på 

kommunikationssekvenser. Mastern 

av klass 1 har token och kan sända 

telegram till eller mottaga telegram 

från slav 1, sedan slav 2 och så 

vidare i en bestämd ordning tills den 

når den sista slaven i den aktuella 

listan (MS0 kanal); sedan lämnar 

den över token till mastern av klass 

Diagnostik (diagnostelegram) max 244 byte 

2. Denna master kan sedan utnyttja 

den återstående tiden ("gap") av 

den konfigurerade cykeln för att 

etablera acyklisk kommunikation 

med valfri slav (i bild 13 är det slav 

3) och utbyta register (MS2 kanal). 

Vid slutet av den aktuella cykeln 

lämnar den tillbaka token till 

mastern av klass 1. Det acykliska 

utbytandet av register kan pågå i 

”gapet” i flera på varandra följande 

cykler och i slutet stänger mastern 

av klass 2 uppkopplingen. På 

samma sätt kan även en master av 

klass 1 utföra acyklisk kommunikation 

med slavar (MS1 kanal). 

De andra tjänsterna som finns visas 

i tabell 9. 

Utökad diagnostik 

Som en ytterligare funktion har den 

stationsspecifika diagnostiken utökats 

och uppdelats i kategorierna 

larm och statusmeddelanden (se 

bild 12). 

3.2.3 Version DP-V2 

Okvitterat statusmeddelande, som rapporterar aktuell 

status hos slavarna. Varje ändring ger en uppdatering. 

Standard diagnostik, 6 byte 

Status för cyklisk anslutning 

Slav-till-slav kommunikation 

En funktion för direkt och därmed 

snabb kommunikation mellan slavar 

genom broadcast utan att behöva 

gå via en master. I dessa fall är 

slavarna "publisher". I den ordinarie 

cykliska uppdateringen svarar 

slaven med sina ingångsdata i form 

av ett broadcasttelegram i stället för 

det ordinarie till mastern riktade 

telegrammet. 

Tillverkarspecifik diagnostik 

Andra meddelanden 

Kanaldiagnostik 

Moduldiagnostik 

Stationsdiagnostik 

DP-V0 

DP-V1 

Larm 

Status 

Larm t. ex. process, uppdatering, status, ta ur/sätta i modul, 

Status för t. ex. förebyggande underhåll, utvärdering av trend 

Bild. 12: Uppbyggnad av diagnostikmeddelanden i DP-V0 och DP-V1 

14 


PROFIBUS-DP 

Master klass 1 

Token 

PROFIBUS-DP 


DP-slav 

1 

DP-slav 

2 

DP-slav 

3 

Cykel 

… 

Slav 1 Slav 2 Slav 3 Slav 3 

Klocksynkronisering 

Denna funktion (en realtidsmaster 

sänder tidmärkning till alla slavar 

över en ny icke fast förbindelse 

kallad MS3 service) synkroniserar 

alla stationerna till en systemklocka 

med en avvikelse på maximalt en 

millisekund. Därmed kan händelser 

exakt tidmärkas. Detta är speciellt 

användbart för registrering av 

tidsberoende funktioner i ett nätverk 

med mer än en aktiv master. 

Därmed klaras såväl tidmärkning av 

larm och händelser som planering 

av tidpunkten för framtida 

händelser. 

Utgångsdata 

Cyklisk access, 

Master 1 

Acyklisk access, 

Master 2 

Bild. 13: Cyklisk och acyklisk kommunikation med DP-V1 

Master 

TM positioneringsreglerings- 

R1 R2 R3 TM R1 R2 R3 TM 

R1 R2 R3 

cykel 

Global 

DP-cykel 

control 

DX 

DX 

hastighetsreglerings- 

Cykel 

Slav 1 … 3 

TO 

TI 

TO 

TI 

TO 

TI 

Bild 14: Isokronisk mod 

Andra slavar, så kallade "subscribers" 

(se bild 15), kan därmed 

läsa data direkt från sändande slav 

och använda dem som egna 

ingångar. Detta öppnar möjligheten 

för helt nya applikationer. Det 

reducerar också svarstiden på 

bussen med upp till 90%. 

Isosynkron mod 

Denna funktion ger klocksynkron 

styrning/reglering i master och 

slavar, oberoende av busslasten. 

Funktionen möjliggör mycket precis 

positioneringsreglering över bussen 

med ett tidsfel på mindre än en 

mikrosekund. Alla deltagarnas 

interna cykler är synkroniserade 

med masterns cykel genom ett 

"global control" broadcast telegram. 

Ett speciellt livstecken (i nummerföljd) 

ger en möjlighet att 

övervaka synkroniseringen. Bild 14 

visar den tillgängliga tiden för 

datautbyte (DX, grön), access för en 

master av klass 2 (gul) och reservtid 

(vit). 

Den röda pilen visar vägen från det 

en signal avläses i processen (T I) 

via regleringen (R x) och ut till 

styrsignalen för utgången (T O). 

Hela förloppet sträcker sig normalt 

över två busscykler. 

Uppladdning och nedladdning 

Denna funktion gör att man kan 

ladda ned eller upp en dataarea av 

valfri storlek till/från en fältenhet 

med ett enda kommando. Därmed 

kan program uppdateras och 

enheter utbytas utan att man 

manuellt måste sköta nedladdningen. 

PROFIBUS-DP 


DP-slav 

Publisher 

(t.ex. ljusridå) 

Ingångsdata via broadcast 

DP-slav 

Subscriber 

(t.ex. motor) 

Slav-till-slav kommunikation 

DP-slav 

Subscriber 

(t.ex. ventil) 

Bild. 15: Slav-till-slav datautbyte 


Acykliska tjänster mellan DPM1 och slavarna 

MSAC1_Read 

MSAC1_Write 

MSAC1_Alarm 

MSAC1_Alarm_Ack 

nowledge 

MSAC1_Status 

Mastern läser ett datablock från en slav 

Mastern skickar ett datablock till slaven 

Ett larm skickas från slaven till mastern, som direkt 

kvitterar mottagandet. Slaven kan inte skicka ett nytt 

larm förrän den har mottagit kvitteringen. Därigenom 

förhindras att larm skrivs over. 

Mastern kvitterar till slaven mottagandet av ett larm. 

Ett statusmeddelande skickas från slaven till mastern. 

Meddelandet kvitteras inte. 

Dataöverföringen är förbindelseorienterad över en MSAC1 förbindelse. 

Denna etableras av DPM1 och är nära knuten till förbindelsen för cyklisk 

datakommunikation. Den kan användas av den master som har 

parametrerat och konfigurerat respektive slav 

Genom att man anger längd i ett 

read/write-uppdrag är det också 

möjligt att accessa bara en del av 

ett datablock. Efter en lyckad 

access av ett datablock sänder 

slaven ett positivt svar och om 

något problem uppstår sänder 

slaven ett svar som indikerar vilket 

fel som uppstått. 

Acykliska tjänster mellan DPM2 och slavarna 

MSAC2_Initiate 

MSAC2_Abort 

MSAC2_Read 

MSAC2_Write 

MSAC2_Data_ 

Transport 

Etablera och avveckla en förbindelse för acyklisk 

datakommunikation mellan DPM2 och en slav 

Mastern laser ett datablock från en slav 

Mastern skickar ett datablock till slaven 

Mastern kan skicka applikationsspecifika data 

(specificerade I profiler) acykliskt till slaven och, om så 

önskas, läsa data från slaven I samma cykel. 

Dataöverföringen är förbindelseorienterad över en MSAC2 förbindelse. 

Denna etableras av DPM2, innan den acykliska datakommunikationen 

börjar, med tjänsten Initiate. Förbindelsen kan sedan användas för Read, 

Write och Data_Transport tjänster. Förbindelsen avvecklas på samma sätt. 

En slav kan upprätthålla flera aktiva MSAC2 förbindelser samtidigt. Antalet 

är dock begränsat av de hos respektive slav tillgängliga 

kommunikationsresurserna. 

Tabell 7: Tjänster för acyklisk datakommunikation 

3.2.4 Adressering med slot 

och index 

När PROFIBUS adresserar data 

förutsätts att den fysiska strukturen 

hos slavarna är modulär eller kan 

struktureras internt i logiska funktionsenheter, 

så kallade moduler. 

Denna modul används också i 

basfunktionerna för cyklisk datakommunikation, 

där varje modul har 

ett konstant antal in- och 

utgångsbyte som överförs på en 

bestämd plats i användardatatelegrammet. 

Adresseringsproceduren 

baseras på identifikationsnummer, 

som karakteriserar en 

modultyp som ingång, utgång eller 

en kombination av båda. Alla ident.- 

numren tillsammans ger konfigurationen 

för slaven, vilket också 

kontrolleras av DPM1 vid uppstart 

av systemet. De acykliska tjänsterna 

baseras också på samma 

modell. Alla datablock som förses 

med read/write access räknas 

också till modulerna och kan 

adresseras genom att man anger 

slot-nummer och index. Slotnumret 

adresserar modulen och index 

adresserar datablocken som 

tilldelats modulen. 

Varje block kan ha upp till 244 byte 

(se bild 16). För modulära stationer 

knyts slotnumren till modulerna. 

Modulerna får slotnummer 1 och 

uppåt i jämn följd. Slotnummer 0 är 

för stationen själv. 

Kompaktenheter betraktas som en 

enhet med virtuella moduler. Dessa 

kan också adresseras med slotnummer 

och index. 

Anrop: 

Svar: 

Basenhet 

Index 

0-255 

Modul 1 

Index 

0-255 

8 DO 

1 byte utgångar 

Modul 2 

Index 

0-255 

16 DO 

Modul 3 

Index 

0-255 

8 DI 

Modul 4 

Index 

0-255 

8 AI 

0 1 2 3 4 

… 

… 

1 byte ingångar 

(modul3) 

Konfigurering av data 

under 

dataöverföringen 

Bild. 16: Adressering med slot och index 

2 byte utgångar 

(modul 2) 

… 

4 byte ingångar 

(modul 4) 

… 

Slot-nummer 

i nummerföljd från 

vänster till höger 

16 


4. Allmänna 

applikationsprofiler 

Allmänna applikationsprofiler beskriver 

de funktioner och egenskaper 

som relaterar till alla applikationer. 

De kan användas tillsammans med 

speciella applikationsprofiler. 

4.1 PROFIsafe 

För lång tid var fältbussteknologi för 

verkstads- och processindustri 

begränsad av att säkerhetsrelaterad 

automation bara fick lösas med 

konventionell teknik eller speciella 

säkerhetsbussar. Med PROFIsafe, 

har nu PROFIBUS skapat en bred 

lösning för säkerhetsrelaterade 

applikationer som täcker alla kända 

tillämpningar. 

PROFIsafe definierar hur felsäkra 

enheter (nödstoppsknappar, ljusridåer, 

överfyllnadsskydd mm.) kan 

kommunicera över PROFIBUS med 

felsäkra kontroller så säkert att de 

kan användas för säkerhetsrelaterad 

automation upp till KAT4 

(enligt EN954), AK6 eller SIL3 

(Safety Integrity Level). Det innebär 

säker kommunikation enligt en profil 

som föreskriver ett speciellt format 

för användardata och speciella 

övervakningsfunktioner till 

protokollet utan att inverka på befintlig 

PROFIBUS kommunikation. 

Specifikationen har tagits fram i 

samarbete mellan tillverkare, användare, 

standardiseringskommittéer 

och institutioner (TÜV, BIA). Den är 

baserad på befintlig standard, i 

första hand IEC 61508, som 

speciellt behandlar mjukvaruutveckling. 

PROFIsafe tar hänsyn till många 

olika fel som kan uppstå vid seriell 

busskommunikation, som till exempel 

fördröjning, förlust eller upprepning 

av data, felaktig telegramordning, 

feladressering eller korrupta 

data. 

Det har vidtagits en rad av åtgärder 

i PROFIsafe för riskreduktion: 

Numrering i stigande serie av 

alla säkerhetstelegram. 

Tidsövervakning (timeout) för 

inkommande telegram och 

deras kvittering. 

Identitetskontroll av sändare 

och mottagare (”password”). 

 

Extra datasäkerhet 

(Cyclic Redundancy Check, 

CRC). 

Genom att skickligt kombinera 

dessa åtgärder kombinerat med en 

patenterad ”SIL monitor” (övervakning 

av frekvensen av felaktiga 

telegram) uppnår PROFIsafe 

säkerhetsklass SIL 3 och mera. 

PROFIsafe är en enkelkanals 

mjukvarulösning, som är implementerad 

i produkterna som ett extra 

lager ovanför lager 7 i OSI-modellen 

(se bild 17). Standard PROFIBUS 

komponenter som kablar, ASICs 

eller protokoll förblir oförändrade. 

Detta garanterar redundans och 

kompatibilitet. 

PROFIsafe produkter kan arbeta 

ihop med standardenheter på 

samma buss utan inskränkningar. 

PROFIsafe använder acyklisk kommunikation 

och kan användas med 

RS484, fiberoptisk kabel och med 

överföringstekniken MBP. Detta ger 

både snabba svarstider (viktigt för 

verkstadsindustrin) och drift i egensäkert 

område (viktigt för processindustrin). 

I processautomation räcker det att 

för olika produkter ta fram en 

standardtyp för både felsäker och 

normal drift, eftersom de felsäkra 

funktionerna kan konfigureras i 

applikationen (SIL2 för driftsäkerhet). 

Som en allmän mjukvarudriver är 

PROFIsafe tillämplig för ett brett 

register av utvecklings och 

användningsområden. 

Felsäker 

applikation 

PROFIsafe 

lager 

Standard 

PROFIBUS 

DP-protokoll 

Standard 

applikation 

PROFIBUS 

RS485/MBP 

Bild 17: Felsäker mod med PROFIsafe 

Specifikationen finns i dokumentet 

”PROFIsafe, Profile for Safety 

Technology”, beställningsnummer 

3.092. 

4.2 HART 

Med tanke på det stora antal HARTprodukter 

som installerats i befintlig 

industri är det av stort intresse att 

dessa kan integreras i befintliga 

eller nya PROFIBUS system. 

PROFIBUS "HART" specifikation 

ger en öppen lösning av denna 

fråga. Den kombinerar mekanismerna 

utan några ändringar av 

PROFIBUS protokollet och dess 

tjänster, PROFIBUS PDUs 

(Protocol Data Units) eller hur den 

arbetar eller funktionernas karakteristika. 

Denna specifikation definierar en 

profil för PROFIBUS som 

implementeras i master och slav 

ovanför lager 7. Det innebär att 

HART client-master-server-modellen 

mappas på PROFIBUS. Samarbetet 

från HART Foundation i 

arbetet med specifikationen garanterar 

fullständig konformitet med 

HART-specifikationerna. 

HART-client applikationen är 

integrerad i en PROFIBUS master 

och HART master i en PROFIBUS 

slav (se bild 19). Därigenom 

fungerar den senare som en 

multiplexer och hanterar kommunikationen 

till HART-enheterna. 

För överföringen av HART telegram, 

har en kommunikationskanal definierats 

som opererar oberoende av 

MS1 och MS2 förbindelserna. En 

HMD (HART Master Device) kan 

hantera flera klienter. Antalet 

klienter beror på implementeringen. 

Standard 

applikation 

Standard 

PROFIBUS 

DP-protokoll 

PROFIsafe 

lager 

Felsäker 

applikation 

PROFIsafe 

lager 

Standard 

PROFIBUS 


HART enheter kan anslutas till 

PROFIBUS via HMD med olika 

komponenter (se PROFIBUS guide 

”PROFIBUS Profile for HART” 

beställningsnummer 3.102). 

4.3 Tidmärkning 

När man vill registrera tidsförlopp i 

ett nätverk, speciellt vid diagnostik 

och felsökning, är det till stor hjälp 

att kunna tidmärka händelser och 

aktioner så att tidsföljden kan bli 

exakt. 

PROFIBUS master PROFIBUS slav HART enhet 

HART client 

applikation 

HART profil 

HART 

master 

HART profil 

HART 

komm 

HART 

server 

HART 

komm 

HART kommunikation 

PROFIBUS DP 

Bild 19: Kommunikation med HART-produkter över PROFIBUS 

Master 

MS0 

MS1 

Larm o händelsebuffert 

Variabel 

Variabel 

Variabel 

Variabel 

Bild 18: Tidmärkning och larm 

För detta har PROFIBUS en 

tidmärkningsprofil. Förutsättningen 

är en klockfunktion hos slavarna 

som synkroniseras av en 

klockmaster via MS3 tjänster. En 

händelse kan få en exakt 

systemtidmärkning och på samma 

sätt kan en tidmärkning avläsas. Ett 

koncept av olika prioriterade 

meddelanden 

används. 

Meddelandetyperna sammanfattas 

med begreppet ”Alerts” och är 

uppdelade i högprioriterade ”larm” 

(dessa överför ett 

diagnostikmeddelande) och 

lågprioriterade ”händelser”. I båda 

fallen, läser masterna cykliskt (med 

hjälp av MS1 tjänster) de 

tidstämplade processvärdena och 

larmen från larm- och 

händelsebufferten hos slaven (se 

bild 18). Se även i PROFIBUS 

guiden ”Time Stamp”, 

beställningsnummer 2.192. 

4.4 Slavredundans 

Slavar med redundant kommunikation 

behövs i många applikationer. 

Därför har PROFIBUS 

tagit fram en specifikation för 

slavredundant mekanism som 

beskriver följande egenskaper (se 

bild 20): 

Slavenheter kan ha två olika 

PROFIBUS interface som kallas 

primary och backup 

(slavinterface). Dessa kan 

antingen finnas i en och samma 

station eller fördelat på två 

stationer. 

Enheterna är försedda med två 

oberoende protokollstackar 

med en speciell redundant 

utökning. 

Den redundanta 

kommunikationen, redundancy 

communication (RedCom), 

löper mellan de två 

protokollstackarna i samma 

enhet eller mellan de två 

separata enheterna, helt 

oberoende av PROFIBUS och 

effektiviteten bestäms till största 

delen av redundansomställningstiden. 

I normal drift sker kommunikationen 

helt över den primära slaven och 

bara den är konfigurerad. 

Diagnostikdata från backupslaven 

skickas också av den primära 

slaven till mastern. I det fall den 

primära slaven inte fungerar tar 

backupslaven över dess funktioner, 

antingen för att den själv har 

upptäckt felet eller för att mastern 

begär det. Dessutom övervakar 

mastern alla slavarna och sätter ett 

diagnostik meddelande så snart 

backupslaven inte fungerar eller det 

inte finns någon redundans. 

En redundant slavenhet kan 

operera på en enkel PROFIBUS lina 

eller, om det finns ett redundant 

PROFIBUS-nät, på två linor. 

Fördelarna med en sådan 

redundant lösning är följande: 

Endast en version av redundant 

enhet behövs för att kunna 

bygga olika typer av redundanta 

strukturer. 

Master-, kabel- och slavredundans 

kan användas 

oberoende av varandra.. 

Ingen extra konfigurering av 

backupslaven behövs och därmed 

finns inget behov av något 

komplicerat verktyg. 

Båda slavdelarna kan ha en 

komplett övervakning. 

Slavarna interfererar inte med 

busslasten och försämrar 

därmed inte reaktionstiderna 

över bussen. 

Redundanta slavenheter ger hög 

tillgänglighet, korta omställningstider, 

ingen dataförlust och ökar 

feltoleransen. Se även PROFIBUS 

guiden ”Specification Slave 

Redundancy”, beställningsnummer 

2.212. 

FDL_Status 

PROFIBUS 

(primär slav) 

Redundant 

utökning 

Styrsystem (Master) 

Life-list 

RedCom 

Processdata 

Redundant Slav 

FDL_Status 

PROFIBUS 

(backup slav) 

Redundant 

utökning 

Bild 20: Slavredundans i PROFIBUS 

18 


5. Speciella 

applikationsprofiler 

PROFIBUS utmärker sig framför 

andra fältbussar framförallt genom 

sin extrem breda användbarhet. 

PROFIBUS har inte bara utvecklat 

speciella profiler som löser 

nyckelbehov för användarna i 

många industribranscher utan har 

dessutom lyckats samla alla de 

viktiga aspekterna från de olika 

profilerna i en internationellt 

standardiserad och öppen fältbuss. 

Därmed har fullt skydd åstadkommits 

för existerande investeringar. 

Tabell 11 visar alla de nuvarande 

speciella PROFIBUS applikationsprofilerna 

och även de som är under 

utveckling. 

5.1 PROFIdrive 

Profilen PROFIdrive definierar 

egenskaper och accessproceduren 

för drivdata till elektriska 

drivutrustningar på PROFIBUS, 

alltifrån enkla frekvensomformare till 

snabba servostyrningar. 

Integrationen av drives i automationssystem 

är helt beroende 

av uppgiften för drivutrustningen. 

Därför har PROFIdrive 

definierat sex applikationsklasser, 

som täcker majoriteten av 

tillämpningar. 

För standard drives (klass 1), 

styrs drivutrustningen av ett 

börvärde (till exempel rotationshastigheten), 

men själva hastighetsregleringen 

sköts internt i drivutrustningen. 

När det gäller standard drives med 

teknologiska funktioner (klass 2), 

är automationsprocessen nedbruten 

i flera delprocesser och några av 

automationsfunktionerna flyttas från 

det centrala styrsystemet till 

drivkontrollen. PROFIBUS fungerar i 

detta fall som ett teknologiskt 

interface. 

Slav-till-slav-kommunikation mellan 

de individuella drivutrustningarna 

behövs för denna löning.. 

Positions drive (klass 3) integrerar 

även en positionsstyrning i drivutrustningen 

och klarar därmed ett 

extremt brett spektra av applikationer 

(till exempel på- och avskruvning 

av kapsyler). Positioneringsuppgiften 

skickas till drivern 

över PROFIBUS och startas också 

däröver. 

Central motion control (klasserna 

4 och 5) koordinationen av rörelsesekvenser 

för mulipla drivutrustningar 

från en central numerisk 

styrning (CNC). PROFIBUS sköter 

återkopplingen för positionsregleringen 

och synkroniserar klockorna 

(se bild 21). Positionsregleringskonceptet 

(Dynamic Servo 

Control) med denna lösning klarar 

även mycket avancerade applikationer 

med linjära motorer.. 

Distribuerad automation i form av 

synkroniserade processer och elektriska 

axlar (klass 6) kan göras med 

slav-till-slav-kommunikation och isokroniska 

slavar. Applikationsexemplen 

inkluderar ”elektriska axlar”, 

”kurvskivor” och ”vinkelsynkrona 

processer”. 

PROFIdrive beskriver en enhet som 

funktionsmoduler som samarbetar 

internt och som återspeglar intelligensen 

i drivsystemet. Dessa 

moduler är tilldelade objekt som 

beskrivs i profilen var deras funktion 

definieras. De allmänna funktionerna 

för en drive beskrivs av 

summan av dess parametrar. 

Till skillnad från andra drivprofiler 

definierar PROFIBUS bara access- 

Profil 

PROFIdrive 

PA devices 

Robots/NC 

Panel devices 

Encoders 

Fluid power 

SEMI 

Low-voltage 

switchgear 

Dosage/weighing 

Ident systems 

Liquid pumps 

Remote I/O for PA 

devices 

Profilinnehåll 

Profilen specificerar egenskaperna och accessproceduren för data till 

hastighetsreglerade elektriska drivutrustningar på PROFIBUS. 

Profilen specificerar karakteristika för processenheter på PROFIBUS 

inom processautomation. 

Profilen beskriver hur hanterings- och sammansättningsrobotar kan 

styras över PROFIBUS. 

Profilen beskriver hur enkla human machine interface enheter (HMI) 

ansluts med PROFIBUS till andra automationssystem. 

Profilen beskriver interfacet till PROFIBUS för roterande vinkel- och 

linjära enkodrar med envarvs- eller flervarsupplösning. 

Profilen beskriver styrningen av hydrauliska drivutrustningar över 

PROFIBUS. Framtagen i samarbete med VDMA. 

Profilen beskriver karakteristika för enheter inom halvledartillverkningen 

för anslutning till PROFIBUS (SEMI standard) 

Profilen definierar datautbytet med lågspänningsenheter (omkopplare, 

motorstarter mm.) på PROFIBUS DP. 

Profilen beskriver implementeringen av våg- och doseringssystem på 

PROFIBUS DP. 

Profilen beskriver kommunikationen mellan enheter för identifikationsändamål 

(streckkoder, transpondrar). 

Profilen definierar implementeringen av vätskepumpar på PROFIBUS 

DP. Framtagen i samarbete med VDMA. 

På grund av deras speciella plats i busshanteringen gäller en annan 

enhetsmodell och andra datatyper för decentraliserade I/O på 

PROFIBUS PA jämfört med instrument och dylika. 

Gällande 

PROFIBUS 

guide 

V2 3.072 

V3 3.172 

V3.0 3.042 

V1.0 3.052 

V1.0D 3.082 

V1.1 3.062 

V1.5 3.112 

3.152 

3.122 

3.162 

3.142 

3.172 

3.132 

Tabell 8: Specifika PROFIBUS applikationsprofiler. 


Klocksynkronisering 

Kontrollord+Hastighetsbörvärde+… 

Drivutrustning 

PID-reglering 

Applikation klass 4 

Automation 

Teknologi 

Interpolation 

Positionskontroll 


PID-reglering 

Statusord+Positionsärvärde+… 


PID-reglering 

M M M 

Enkoder Enkoder Enkoder 

Bild 21: PROFIdrive, positionering med central interpolation och 

positionsreglering 

Fysiska block 

(Physical Block, PB) 

Ett PB innehåller karakteristiska 

data för en produkt, som 

produktnamn, tillverkare, version 

och serienummer mm. Det kan bara 

finnas ett fysiskt block i varje enhet. 

Signalanpassningsblock 

(Transducer Block, TB) 

Ett TB innehåller alla data som 

behövs för att anpassa en 

obearbetad signal från en givare så 

att den kan anslutas till ett 

funktionsblock. Om ingen anpassning 

behövs utelämnas TB. 

Multifunktionsprodukter med två 

eller flera givare har motsvarande 

antal TB. 

mekanismen till parametrarna och 

en delmängd med ca. 30 profilparametrar, 

bland vilka till exempel 

felbuffert, drivstyrning och produktidentifigation 

ingår. 

Alla andra parametrar (vilket kan 

uppgå till mer än 1000 i en komplex 

drivutrustning) är tillverkarspecifika, 

vilket ger drivtillverkaren stor 

flexibilitet när han implementerar 

styrfunktioner. Parametrarna och 

dess delar är tillgängliga med 

acyklisk kommunikation över den 

sk. DP-V1 parameterkanalen. 

PROFIdrive V3 använder versionen 

DP-V2 som sitt kommunikationsprotokoll. 

Där ingår slav-till-slav 

kommunikation och isosynkron 

mod, se kapitel 3.2. 

Båda applikationsprofilerna finns 

tillgängliga på Internet ”Profiles for 

variable speed drives”, V2, 

beställningsnummer: 3.072 och 

”PROFIdrive Profile Drive Technology”, 

V3, beställningsnummer: 

3.172. 

5.2 PA enheter 

Moderna processinstrument har 

egen intelligens och kan utföra delar 

av informationsbearbetningen eller 

till och med hela funktionen i ett 

automationssystem. ”PA devices” 

profilen definierar alla funktioner och 

parametrar för olika klasser av 

processprodukter som är typiska för 

signalflödet – från processgivarsignaler 

upp till det bearbetade 

processvärdet som läses av styr- 

och reglersystemet tillsammans 

med status för det uppmätta värdet. 

De olika stegen i informationsbearbetningen 

(signalkedjan) och 

de olika stadierna visas i bild 25. 

PA enheternas profil är dokumenterad 

i ett general data sheet 

som innehåller de aktuella specifikationerna 

för alla enhetstyper och i 

ett device data sheet om innehåller 

de överenskomna specifikationerna 

för enskilda enhetsklasser. ”PA-profilerna 

för de olika produkttyperna 

finns i version 3.0 och innehåller 

datablad för följande typer: 

 

 

 

 

 

Tryck och differentialtryck 

Nivå, temperatur och flöde 

Analoga och digitala ingångar 

och utgångar 

Ventiler och ställdon 

Analysinstrument 

Blockmodellen 

I processautomation är det vanligt 

att använda block för att beskriva 

karakteristika och funktioner för en 

givare eller ett ställdon. Likaså för 

att representera en automationsapplikation 

genom en kombination 

av dessa block. Specifikationen av 

PA produkter använder denna 

funktionsblocksmodell för att beskriva 

funktionella förlopp på det 

sätt som visas i bild 22. 

Följande tre blocktyper används: 

Funktionsblock 

(Function Block, FB) 

Ett FB innehåller alla data för den 

slutliga bearbetningen av ett uppmätt 

värde innan det skickas till styroch 

reglersystemet eller , vid lokal 

styrning, bearbetningen inför den 

lokala styr-/reglerprocessen. 

Följande funktionsblock finns: 

Analogt ingångsblock (AI) 

Ett AI lämnar det uppmätta värdet 

från givaren eller TB vidare till styr- 

/reglersystemet efter att ha bearbetat 

det vidare (ingång hänvisar till 

ingång för bussen). 

Analogt utgångsblock (AO) 

Ett AO anpassar värdet, som styr- 

/reglersystemet specificerat, till PA 

enheten. 

Digital ingång (DI) 

Ett DI ger styr-/reglersystemet ett 

digitalt värde från PA enheten. 

Digital utgång (DO) 

Ett DO anpassar värdet, som styr- 

/reglersystemet specificerat, till PA 

enheten. 

Blocken implementeras av tillverkaren 

som mjukvara i fältenheten. 

Tillsammans representerar 

blocken produktens funktion. 

Normalt arbetar flera block tillsammans 

i en applikation, se bild 

22, som visar en förenklad blockstruktur 

i en multifunktionsenhet. 

Konfigurationen motsvarar uppdelningen 

av en signalkedja i två 

delprocesser: 

20 


Process 

Fältenheter 

Signal 2 

Signal 3 

Fysiskt 

block 

Uppmätt värde 

anpassning 

Signal 1 

Givare 1 

TB 1 

Givare 2 

Givare 3 

TB 1 

TB 1 

Funktionen i den första delprocessen 

”mätnings-/uppdateringsprincipen” 

(bild 25) är signalanpassningsblocken 

transducer 

blocks. Funktionen i den andra 

delprocessen ”bearbetning av 

uppmätta värden / bearbetning av 

utgångsvärdena” (bild 25) sker i 

funktionsblocken function blocks. 

Specifikationer i PA profilen 

Det är bara möjligt att översiktligt 

beskriva ett urval av specifikationerna. 

Beskrivning av signalkedjan 

PA profilen ger en detaljerad 

definition av funktionerna och 

parametrarna för varje steg i 

signalkedjan beskrivna i bild 25. 

Genom exemplet i bild 23 och tabell 

11 ger ytterligare detaljer för steget 

”kalibrering” och bild 24 visar steget 

”gränsvärdeskontroll”. 

Adresseringsparametrar 

Blocken adresseras via en 

startadress och ett offsetindex för 

parametrarna inom blocket. I regel 

kan parametrarnas placering väljas 

fritt av tillverkaren. För att accessa 

parametrarna (till exempel med ett 

operatörsverktyg) är den produktspecifika 

blockstrukturen lagrad i 

innehållsförteckningen (the Directory) 

för enheten. 

Batch parametergrupper 

För implementering av fältinstrument 

i batchprocesser ger 

profilen möjlighet att lagra flera 

uppsättningar parametrar under 

konfigureringen. Den aktuella 

batchprocessen skiftar sedan i 

run time till den rätta 

parametergruppen. 

Uppmätt värde 

bearbetning 

FB 1 

FB 2 

FB 2 

Bild 22: Blockstrukturen i en fältenhet (med multifunktionalitet) 

Buss 

Modulära produkter 

PROFIBUS skiljer mellan kompakta 

och modulära produkter. Funktionsblock 

räknas i detta fall som 

moduler. PA profilen har ett urval av 

funktionsblock för detta ändamål. 

Enheter med en konfigurerad 

modularitet kallas multivariabel 

enheter. 

Produkter med flera 

processvariabler 

Processinstrument erbjuder allt 

oftare flera processvariabler, till 

exempel från flera givare eller i form 

av beräknade värden. Detta har 

man tagit hänsyn till i profilens 

signalanpassningsblock, TB, genom 

att man skiljer mellan primära 

Parameter 

LEVEL_HI 

LEVEL_LO 

CAL_POINT_HI 

CAL_POINT_LO 

Tabell 9: Parametrar för kalibreringsfunktionen 

Givarens 

värden 

S 

Givare 

Nivå 

Övre gräns 

Nedre gräns 

Givarens uppmätta värde 

Undre 

kalibreringspunkt 

Adaption av mätområdet 

värden, Primary Value (PV) och 

sekundära värden, Secondary 

Value (SV). 

Gränsvärdeskontroll 

En del av informationsbearbetningen 

som överlämnats till fältenheterna 

är gränsvärdeskontrollen. 

Därför har PA enheterna mekanismer 

för att signalera när varningseller 

larmgränser överskrids (se bild 

24). 

Mätvärdesstatus 

Information om ett mätvärdes status 

läggs till ett uppmätt värde. Den 

talar om kvalitén på signalen. Det 

finns tre kvalitetsnivåer: bad, 

uncertain och good . Extra information 

för varje kvalitetsnivå finns 

som en substatus. 

Felsäkert läge 

PA profilen har också en funktion för 

felsäkert läge. Om ett fel har 

uppstått i mätvärdeskedjan sätts 

enhetens utgångar till ett av 

användaren definierat värde. 

Användaren kan välja mellan tre 

olika typer av felsäkert läge. 

Parameterbeskrivning 

Mätområde för den uppmätta nivån. 

Del av givarens mätområde med 

vilken nivåns arbetsområde 

mappas. 

Övre 

kalibreringspunkt 

Bild 23: Specifikation av kalibreringsfunktionen 

Utsignal 

i cm 3 

Styr-/Reglersystem 

Givarvärde 

Tid 


Givarens 

värden 

S 

Givare 

Anpassning till 

mätområdet 

Uppmätt värdes filter 

Uppmätt värdes filter 

Utgångsvärde 

Övre 

larmgräns 

Övre 

varning 

Undre 

varning 

Undre 

larmgräns 

För närmare detaljer, se PROFIBUS 

guide ”Profile for Process Control 

Devices”, beställningsnummer 

3.042. 

Tid 

Givarens uppmätta värde Gränsvärdeskontroll Bearbetat värde 

Tid 

Bild 24: Specifikation av gränsvärdesfunktionen 

Givarens uppmätta värde 

Uppmätta värdets status 

Kalibrering 

Linjarisering, skalning 

Filter 

Gränsvärdeskontroll 

Felsäkerhet 

Driftlägesval 

Via bussen till styrsystemet 

Bild 25: Signalkedja I en PROFIBUS 

PA profil 

5.3 Hydraulik 

Här beskrivs formatet för datautbytet 

och parametrarna för 

proportionalventiler, hydrostatiska 

pumpar och drivutrustningar. Den 

följer nära PROFIdrive:s definitioner. 

Antingen en parameterkanal i 

DP-V0 eller acyklisk kommunikation 

i DP-V1 används för att överföra 

parametrar till fältenheten. Arbetet 

med denna profil var klara i oktober 

2001. 

För närmare detaljer, se PROFIBUS 

guide ”Profile Fluid Power 

Technology”, beställningsnummer 

3.112. 

5.4 SEMI 

S 

Operatör 

PROFIBUS PA 

Några av produkterna för 

processindustrin används också vid 

halvledartillverkning, till exempel 

vakuumpumpar, flödesmätare m.fl. 

Det finns redan existerande 

specifikationer för produktmodeller i 

”SEMI”, som vi avser att harmonisera 

med denna profil. 

Arbetet pågår vid detta dokuments 

tryckning, men en basprofil finns 

tillgänglig. 

5.5 Identsystem 

”Ident Systems” är en profil för 

streckkodsavläsare och transpondersystem. 

Dessa är i första hand 

avsedda att användas med DP-V1 

funktioner. Medan den cykliska 

dataöverföringen används för små 

datavolymer för att överföra status- 

/styrinformation, används den acykliska 

kanalen för överföring av de 

stora datavolymer som är resultatet 

av informationen i streckkoden eller 

transpondern. Definitionen av standard 

funktionsblock har gjort 

användningen av dessa system 

enhetlig och jämnat vägen för 

öppna lösningar och internationell 

standard, som till exempel ISO/IEC 

15962 och ISO/IEC 18000. 

5.6 Decentrala I/O för PA 

På grund av sin mycket finmodulära 

uppbyggnad är decentrala I/O svåra 

att få att passa in i en ideal PAmodell. 

Därför har dessa fått sin 

egen plats i området decentral 

processautomation.Dessutom är 

enkla I/O priskänsliga och det 

inverkar på dessa produkters 

konfiguration (moduler, block, …), 

resurser (minne, register, …) och 

funktioner (till exempel acyklisk 

access). Därför har vi tagit fram en 

förenklad modell med begränsad 

funktionalitet. Målet är att ge 

maximal stöd för det grundläggande 

cykliska utbytet av data. 

22 


6. Systemprofiler 

Profiler inom automationsteknologi 

definierar egenskaper och uppförande 

för produkter och system så 

att dessa blir klassificerade (i 

klasser och familjer) oberoende av 

tillverkare, så att man uppnår 

interoperabilitet och utbytbarhet på 

fältbussen. 

Masterprofiler 

beskriver klasser av styrsystem, 

som var och en omfattar en 

”deluppsättning” av alla de möjliga 

masterfunktionerna: 

 

 

 

 

 

 

Cyklisk kommunikation 

acyklisk kommunikation 

Diagnostik, interrupthantering 

Klockfunktioner 

Slav-till-slav-kommunikation 

och isosynkron mod 

Säkerhetsfunktioner 

Systemfunktioner för 

PROFIBUS 

Dessa går ett steg längre och 

beskriver klasser för system 

inklusive de tillgångliga funktionerna 

för Standard Program Interface (FB 

enligt IEC 61131-3, säkerhetslager 

och FDT) och integrationsmetoder 

(GSD, EDD och DTM). Bild 26 visar 

de tillgängliga standardplattformarna 

för applikationsprofilerna. 

I PROFIBUS-systemen bildar 

master- och systemprofilerna en 

behövlig motpart till applikationsprofilerna: 


använder en eller flera av dessa 

Matser/System-profiler 

Profildelar med 

DPV0 … DPV2, 

IEC 61131-3; 

Etc. 

• Applikationsprofiler anpassade till systemplattformarna 

• Systemplattformar som växer med kraven från fältenheterna 

Bild 27: System- och applikationsprofiler I samverkan 

Master- och systemprofilerna 

specificerar systemegenskaperna 

som fältenheterna 

kan använda 

Applikationsprofilerna kräver 

vissa systemegenskaper för att 

kunna implementera önskade 

funktioner. 

Produkttillverkarna kan antingen 

fokusera på existerande systemprofiler 

och systemtillverkarna på 

den befintliga systemplattformen 

eller (med tanke på utvecklingen 

och ständigt ökande krav på 

produkterna) arbeta för utökning av 

dessa applikationsprofiler. 

PROFIBUS arbetar redan på en rad 

av systemprofiler baserat på 

beprövade applikationer i fält (se 

bild 26). Dessa förväntas samlas i 

specifikationer inom kort och utökas 

med ytterligare profiler för att klara 

framtida krav. 

…. 

stödjer en eller flera av dessa 


Master-/Systemprofiler 

Master/system 

profiler 

=systemegenskaper 


=tillämpningsöverenskommelser 

inom 

produktfamilj 

Standardiserade 

funktionsblock 

(kommunikationsblock) 

Vid applikationsprogrammering har 

normalt 

cykliska 

kommunikationsdata (MS0 kanal) 

kunnat nås via processavbilden i 

styrsystemet. För acykliska data har 

det inte funnits något systemneutralt 

interface. Med tanke på det stora 

antalet tillverkare och produkter 

behövs en standard på detta 

område och en metod att integrera 

olika fältenheter i applikationsprogram 

och olika styrsystem utan 

att man behöver vara kommunikationsexpert. 

PROFIBUS har 

därför tagit fram en guide 

”Communication and Proxy Function 

Blocks according to IEC 61138- 

3”. Denna guide specificerar 

funktionsblock i en ”standardkombination” 

som baseras på gällande 

standard IEC 61131-3 (programmeringsspråk) 

och använder 

PROFIBUS-definierade kommunikationstjänster 

från IEC 61158. 

Guiden definierar kommunikationsblock, 

för mastrar klass 1 och 2 

liksom för slavar, samt flera 

ytterligare funktioner. Den teknologiska 

funktionen hos en fältenhet 

kan adresseras med en 

kompakt identifikation, som används 

konsekvent för alla block. Alla block 

har dessutom ett gemensamt 

koncept för felvisning med felkod 

som korresponderar med IEC 

61158-6. 

Tillverkn. 

mindre 

system 

Tillverkn. 

störrre 

system 

Process 

Säkerhet 

Motion 

Control 

Master 

Klass 2 

PLC-tillverkarna för motsvarande 

systemklasser/profiler tillhandahåller 

dessa standard kommunikationsblock 

(”Comm-FB”) i PLC-specifika 

”IEC-bibliotek”. 

Bild 26: Master-/systemprofiler för PROFIBUS 


Fältenhetstillverkarna kan på motsvarande 

sätt skapa enhetliga proxy 

funktionsblock, som kan användas 

till alla olika styrsystem. 

Proxy funktionsblock 

Dessa representerar en teknologisk 

funktion i en fältenhet genom att 

tillhandahålla alla nödvändiga ingångs- 

och utgångsparametrar i 

blockinterfacet. Dessa proxy funktionsblock 

skapas normalt en gång 

av produkttillverkaren och kan implementeras 

i styrsystemet i den 

aktuella systemklassen/profilen utan 

ytterligare anpassning (se bild 29). 

MS0 MS1 MS2 

Bild 28: Application Programmer´s Interface, API 

Application Programmer´s 

Interface (API) 

Device Användar- 

Proxy-FB 

Device Type Type 

Manager program 

(IEC (IEC 61131-3) 

(DTM) (DTM) 

(EDD-Interpreter) 

Process- 

Field Device 

Comm FB 

avbild 

Tool (FDT) 

MS0 

MS1 

MS2 

PROFIBUS 

PROFIBUS 

PROFIBUS 

Kommunikationsplattform 

Kommunikationsplattform 

Applikations- 

Programmerings-Interface 

(API) 

För att göra det så enkelt som 

möjligt för applikationsprogrammerare 

att använda kommunikationstjänsterna 

är de olika standard 

programmeringsspråkens block och 

funktionsanrop samlade i biblioteket. 

Tillsammans med FDT-interfacet 

utökar PROFIBUS ”Comm- 

FB” systemets Applikations- 

Programmerings-Interface enligt 

bild 28. 

PLC system A 

FD-M sänder 

Proxy FB 

Field Device 

Manufacturer 

3 

Bibliotek 

(FD-M) C 

Proxy FB 

Comm FB 

2 

FD-M använder 

Comm FB 

C 

A 

1 

PLC-M sänder 

Comm FB 

4 

Programmerare (D) anv. 

Comm FB och Proxy FB 

D 

C 

B 

Flyttbarhet 

Proxy 

FB 

Comm 

FB 

Applikationsprogram 

PLC system B 

Bibliotek 

Proxy FB 

Comm FB 

C 

B 

D 

C 

B 

Proxy 

FB 

Comm 

FB 

Applikationsprogram 

Bild 29: Flyttbara funktionsblock 

24 


7. Stationskonfigurering 

Moderna fältenheter tillhandahåller 

mycket information och utför också 

funktioner som tidigare utfördes i 

styroch reglersystemen. För att 

utföra dessa uppgifter behöver 

verktygen för konfigurering, parametrering, 

drift och underhåll en 

exakt och komplett beskrivning av 

data och funktioner. Denna 

beskrivning måste innehålla applikationsfunktioner, 

konfigurationsparametrar, 

variabler med enhet 

och arbetsområde, defaultvärden, 

gränsvärden, identifikationsnummer 

mm.. För styr-/reglersystemen gäller 

samma sak att produktspecifika 

parametrar och dataformat måste 

specificeras (integreras) för att 

säkerställa felfritt datautbyte med 

fältenheterna. 

PROFIBUS har utvecklat ett antal 

metoder och verktyg (”integrationstekniker”) 

för denna typ av 

produktbeskrivning för att kunna 

standardisera stationskonfigureringen. 

Funktionsomfånget för dessa 

verktyg är optimerat för olika 

uppgifter, vilket gett upphov till 

begreppet skalbar konfiguration. 

Metoder för produktbeskrivning: 

Kommunikationsegenskaperna 

för en PROFIBUS produkt beskrivs i 

en produktdatafil (General Slave 

Data, GSD) i ett bestämt dataformat. 

GSD-filen skapas av tillverkaren 

av produkten och ingår i 

leveransen. 

Styckvis tillverkning 

(Verkstadsautomation) 

•Drives 

•Funktionssäkerhet 

Program 

•Objekthantering 

•Applikationsinterface 

•Medel- till hög komplexitet 

Kontinuerlig tillverkning 

(Processautomation) 

FDT 

•Nätverkskonfigurering 

GSD 

Applikationsfunktionerna för en 

PROFIBUS-produkt (device 

characteristics) beskrivs med ett 

gemensamt språk: Electronic 

Device Description Language 

(EDDL) utvecklat och specificerat 

av PROFIBUS. Filen (EDD) skapas 

med detta språk av tillverkaren av 

produkten. 

För komplexa applikationer finns 

det också en lösning för att samla 

alla produktspecifika funktioner, 

inklusive användarinterfacet för 

parametrering, diagnostik mm. som 

mjukvarukomponenter i en så kallad 

Device Type Manager (DTM). DTM 

(som till skillnad från GSD och EDD 

är en integrerad mjukvara) fungerar 

sedan som "driver" för enheten på 

andra sidan det FDT interface, som 

är implementerat i ingenjörsverktyget 

eller styrsystemet. 

7.1 GSD 

•Styrning 

•Digitala decentrala I/O 

•Fast konfiguration 

GSD är en läsbar ASCII textfil och 

innehåller både allmän och 

produktspecifik specifikation för 

kommunikationen. Varje del av 

innehållet beskriver en egenskap 

som stöds av produkten. Med hjälp 

av nyckelord läser ett konfigureringsverktyg 

ur GSD-filen: 

produktidentifikationen, justerbara 

parametrar, aktuell datatyp och de 

tillåtna gränsvärdena för konfigurationen. 

Vissa av nyckelorden 

är obligatoriska, till exempel 

tillverkarnamnet, Vendor_Name, 

EDD 

•Parametrering vid sta 

•Enkel hantering 

•Processmätningar 

Interpreter 

•Enhetlig objekthantering 

•Device Description Languag 

•Låg- till medel komplexitet 

•Reglering 

•Parametrering- och diagnosverktyg 

•Parametrering/tuning i run time 

andra är valfria, till exempel 

Sync_Mode_Supp. En GSD ersätter 

konventionella manualer och stöder 

automatisk kontroll av inmatningsfel 

och datakonsistens redan i konfigureringsfasen. 

Strukturen i en GSD 

En GSD-fil är indelad i tre avsnitt: 

Allmänna specifikationer 

Detta avsnitt innehåller information 

om tillverkare och produktnamn, 

hårdvaru- och mjukvaru-versioner, 

liksom vilka hastigheter som stöds, 

tidsintervall för övervakning och 

signalkonfigurationen för bussanslutningen. 

Master specifikationer 

Detta avsnitt innehåller alla 

parametrar som berör mastern, som 

det maximala antal slavar som kan 

anslutas eller upp- eller nedladdningsmöjligheter. 

Detta avsnitt 

finns inte i GSD för slavar. 

Slav specifikationer 

Detta avsnitt innehåller all slavspecifik 

information, som antal och 

typ av I/O-kanaler, specifikation av 

diagnostext och information om 

tillgängliga moduler om det gäller en 

modulär slav. 

Det går också att knyta bitmapfiler 

med en bild av produkten. Formatet 

för GSD-filerna har utformat för 

maximal flexibilitet, det innefattar 

listor, som till exempel vilka 

hastigheter som stöds, men också 

möjligheten att beskriva modulerna 

som ingår i en modulär slav. Ren 

text kan också tilldelas diagnosmeddelandena. 

Det finns två sätt att använda GSD: 

 

 

GSD:n för en kompakt produkt 

vars blockkonfiguration är känd 

redan vid leveransen. Denna 

GSD-fil kan göras färdig av tillverkaren 

av produkten. 

GSD:n för en modulär produkt 

vars blockkonfiguration inte är 

låst vid leveransen. I detta fall 

måste användaren konfigurera 

GSD-filen med hjälp av 

konfigureringsverktyget och 

välja ut moduler och dess 

konfiguration. 

Bild 30: Integrationsteknik med PROFIBUS 


Genom att läsa in GSD-filen i 

konfigureringsverktyget (se bild 30), 

till exempel en PROFIBUS 

konfigurator, kan användaren 

optimalt utnyttja produktens alla 

kommunikationsfunktioner. 

Certifiering med GSD 

Produkttillverkarna är ansvariga för 

innehållet och kvalitén av GSDfilerna 

för deras produkter. För att 

en produkt skall kunna certifieras 

måste det finnas en Profil-GSD 

(innehåller informationen från en 

profil för en produktfamilj) eller en 

individuell Produkt-GSD 

PROFIBUS support 

Till stöd för tillverkarna finns på 

PROFIBUS hemsida en GSD 

editor/checker som kan laddas ner. 

Med den kan man skapa och 

kontrollera GSD-filer. 

Specifikationen av GSD-format och 

uppbyggnad finns i en PROFIBUS 

guide, beställningsnummer: 2.122 

De standardiserade GSD-filerna för 

PROFIBUS-produkter kan laddas 

ner utan kostnad från PROFIBUS 

hemsida i GSD biblioteket under 

www.profibus.com . 

Nya utvecklingssteg 

Kommunikationsfunktionerna för 

PROFIBUS utvecklas ständigt och 

integreras kontinuerligt i GSD av 

PROFIBUS-organisationen. Till 

exempel kan nyckelorden för DP-V1 

återfinnas i GSD version 3 och för 

DP-V2 finns de i GSD version 4. 

Tillverkar ID 

Varje PROFIBUS slav och varje 

master av klass 1 måste ha ett IDnummer. 

Detta behövs för att 

mastern skall kunna identifiera 

typen för de anslutna slavarna utan 

att behöva använda omfattande 

overheaddata. Mastern jämför IDnumren 

från de anslutna slavarna 

med ID-numren specificerade av 

konfigurationsverktyget. 

Överföringen av nyttodata startar 

inte förrän rätta produkttyper med 

rätt adress är anslutna till bussen. 

Därigenom når man optimalt skydd 

mot konfigureringsfel. 

För att erhålla ett ID-nummer för 

varje produkttyp, skickar tillverkaren 

en ansökan till PROFIBUS 

användarorganisation, som administrerar 

ID-numren. Ansökningsformulär 

finns hos varje lokal 

PROFIBUS-organisation och på 

PROFIBUS hemsida. 

Profil ID 

En speciell serie av ID-nummer 

(allmänna ID-nummer) har reserverats 

för fältenheter inom processautomation 

och drives: 9700h - 

977Fh och 3A00h - 3AFFh. Alla 

PROFIBUS-produkter som exakt 

uppfyller specifikationerna i PA 

profilen 3.0 eller högre respektive 

PROFIdrive version 3, får använda 

ID-nummer från dessa serier. 

Specifikationen av dessa profil-IDnummer 

har ytterligare ökat 

utbytbarheten mellan dessa produkter. 

Valet av ID-nummer för en 

enskild produkt beror av flera 

faktorer, till exempel när det gäller 

PA på typ och antal funktionsblock. 

ID-nummer 9760H är reserverat för 

PA-produkter som har flera olika 

funktionsblock (multivariabel produkter). 

Speciella konventioner 

gäller också för utformningen av 

GSD-filerna för dessa PA produkter. 

Detta beskrivs i detalj i profilen för 

PA fältenheter. 

Det första profil-ID-numret för 

PROFIdrive (3A00h) används vid 

uppbyggnaden av DP-V1 kommunikationen 

för att kontrollera att 

mastern och slaven använder 

samma profil. Slavar som svarar 

positivt på denna identifikation 

stöder DP-V1 parameterkanalen 

som beskrivs i PROFIdrive profilen. 

Alla andra profil-ID-nummer används 

för att identifiera tillverkarberoende 

GSD-filer. Därmed kan 

enheter från olika tillverkare bytas ut 

mot varandra utan att bussen 

behöver omkonfigureras. VIK- 

NAMUR mod med tillverkaroberoende 

PROFIdrive GSD till 

exempel är definierad som en 

komponent i PROFIdrive profilen för 

kemisk industri. 

7.2 EDD 

GSD är inte lämplig för att beskriva 

applikationsrelaterade parametrar 

och funktioner i en fältenhet (till 

exempel konfigurationsparametrar, 

arbetsområde för variabler, enheter, 

defaultvärden mm.). Detta kräver ett 

mera kraftfullt språk, vilket har tagits 

fram i form av det universellt 

användbara Electronic Device 

Description Language (EDDL). 

Framförallt ger EDDL möjlighet att 

beskriva funktionerna för en 

fältenhet. Det stöder också 

mekanismer för att 

integrera existerande profilbeskrivningar 

i ”device description”, 

tillåta referenser till existerande 

objekt så att endast tillägg 

behöver beskrivas, 

tillåta access till standard 

bibliotek 

tillåta knytningen av en ”device 

description” till en enhet. 

Genom att använda EDDL kan 

produkttillverkarna skapa motsvarande 

EDDL-filer för sina 

produkter, som, på samma sätt som 

GSD-filerna, förser utvecklingsverktyget 

och därmed styr-/reglersystemet 

med produktinformation. 

Användning av EDD 

En EDD är en flerfaldig informationskälla 

för till exempel: 

 

 

 

 

Konfigurering 

Drifttagning 

Normal drift 

Underhåll 

Dokumentation och e- 

handel 

Nyttan av EDD 

EDD ger fördelar både för användaren 

och tillverkaren. 

Användaren har nytta av de enhetliga 

menyerna och den enhetliga 

hanteringen, till exempel: 

 

 

 

 

Minskat utbildningsbehov 

Mycket säker manövrering 

Ett verktyg för all användning 

Validering 

Tillverkarendrar nytta av att EDDframtagningen 

är enkel och därmed 

ekonomisk. Framtagning av EDD 

sker 

 

 

 

utan specialkunskap 

med användning av befintliga 

EDD och textbibliotek 

lika för enkla och komplexa 

produkter 

Av stor betydelse för både användare 

och tillverkare är att EDD är 

operativsystemoberoende och 

enkelt kan utökas. 

26 


Nya utvecklingssteg 

Liksom GSD kommer EDDL att 

utvecklas för att hålla jämna steg 

med den ständiga utvecklingen av 

avancerad drivteknologi. Arbete 

pågår för närvarande för att få fram 

en unik specifikation för dynamisk 

semantik och en beskrivning av 

hårdvarumodulära drivslavar. 

Specifikationen av EDDL är en 

integrerad del av den internationella 

standarden IEC 61804. Den finns i 

PROFIBUS guiden 2.152. 

7.3 FDT/DTM konceptet 

Det existerande språket för att 

beskriva konfiguration och parametrering 

har sina begränsningar. 

Detta framgår klart för 

komplexa, icke standardiserade 

egenskaper hos intelligenta 

fältenheter, inklusive när diagnostikmöjligheterna 

skall göras 

tillgängliga för operatören av 

anläggningen 

driftoptimering, förebyggande 

underhåll eller speciella 

underhållsrutiner. 

validering, kalibrering eller 

säkerhetsteknologi som kräver 

att operationen av fältenheten 

är ”inbyggd” i mjukvaran. 

Dessa komplexa områden kräver ett 

extra verktyg som ger tillverkare 

möjlighet att förse användarna med 

utökade och mycket specifika 

beskrivningar av deras fältprodukter 

i en standardiserad form och som 

samtidigt ger tillverkarna av 

automationssystem möjlighet att 

integrera detta i styr-/reglersystemet 

via standardiserade interface. 

Lösningen på detta är det 

fältbussoberoende konceptet 

FDT/DTM (se bild 31), som 

utvecklades i en arbetsgrupp med 

PROFIBUS och ZVEI (central 

organisation för tysk elektrisk 

industri) och nu är allmänt 

tillgänglig. 

FDT interface 

Definitionen av ett gemensamt 

interface ger möjligheten att 

implementera mjukvarukomponenter 

i alla ingenjörsverktyg eller 

motsvarande plattformar i automationssystem 

som är utrustade 

med ett sådant interface.Ett sådant 

interface har specificerats av den 

tidigare nämnda arbetsgruppen och 

fått namnet FDT. 

FDT specifikationen finns som en 

PROFIBUS guide, beställningsnummer 

2.162. Gällande version är 

V1.2. 

Fältenheter som mjukvara 

En fältenhets funktioner och 

dialogen för parametrering, konfigurering, 

diagnostik och underhåll, 

komplett med användarinterface 

programmeras som en mjukvarukomponent. 

Denna komponent 

kallas DTM (Device Type Manager) 

och integreras i ingenjörsverktyget 

eller automationssystemet över 

FDT-interfacet. 

En DTM använder routingfunktionen 

i ingenjörsverktyget för att 

kommunicera förbi de hierarkiska 

nivåerna. Dessutom projekterar den 

datahanteringen med versioner. 

Den fungerar för fältenheterna som 

en ”driver”, ungefär som en driver 

för en skrivare, som skrivartillverkaren 

skickar med och som 

installeras i PC:n av användaren. 

DTM framställs av tillverkaren av en 

fältprodukt och inkluderas i leveransen 

av produkten. 

DTM framställning 

Det finns olika sätt att generera en 

DTM: 

 

 

 

Programmering i högnivåspråk 

Återanvändning av existerande 

komponenter eller verktyg 

genom deras kapsling i DTM. 

Generering från en existerande 

komponentbeskrivning med 

hjälp av en kompiler eller 

interpreter. 

Bild 31: FDT/DTM konceptet 

 

Med ett DTM-verktyg i MS 

Visual Basic. 

Med DTM kan man få direkt 

kontakt med alla fältenheterna 

för konfigurering, diagnostik och 

underhåll från en central 

ingenjörsstation. En DTM är inte 

en egen fristående komponent 

utan ett ActiveX objekt med ett 

definierat interface. 

Användarfördelar med 

FDT/DTM 

FDT/DTM-konceptet är protokolloberoende 

och, med dess mappning 

av fältenhetsfunktionerna i 

mjukvarukomponenter, öppnar det 

för nya intressanta möjligheter. Det 

ger ”driver” principen, som är 

välkänd i kontorsvärlden, till 

industrin och automationsvärlden. 

Konceptet ger integrationsmöjligheter 

där de bäst behövs: i 

området engineering, diagnostik, 

service och produktionsstyrning och 

det friställt från de olika kommunikationsteknikerna 

i olika fältbussar 

och de olika ingenjörsverktygen 

i automationssystemen. 

FDT standarden ger en bas för 

integrerade lösningar från fältområdet 

genom automationsnivåerna 

till verktyg och metoder för 

produktionsstyrning. 


8. PROFInet 

PROFInet är omfattande automationskoncept 

som har uppstått 

mot bakgrund av trenden inom 

automationsteknologin mot modulära, 

återanvändbara maskiner och 

anläggningar med distribuerad 

intelligens. Med sin omfattande 

uppbyggnad (gemensam modell för 

engineering, drift och migrationsarkitektur 

i andra kommunikationssystem 

som PROFIBUS och OPC) 

uppfyller PROFInet alla de viktigaste 

kraven på automationsteknik 

för 

 

 

 

 

 

konsistent kommunikation från 

fältnivå upp till administrativ nivå 

på Ethernet 

tillverkaroberoende anläggningsomfattande 

engineeringsmodell 

för hela automationslandskapet 

öppenhet mot andra system 

implementering av IT standard 

integrering av PROFIBUS segment 

utan ändring av befintliga 

nät 

PROFInet finns i form av en 

specifikation och en öppen 

systemoberoende mjukvara i källkod. 

Specifikationen beskriver alla 

aspekter av PROFInet: objekt- och 

komponentmodellen, run time 

kommunikationen, proxy konceptet 

och engineeringen. PROFInet 

mjukvaran täcker all run time 

kommunikation. Med denna 

kombination av specifikation och 

mjukvara i form av källkod blir 

integrationen av PROFInet både 

enkel och effektiv i ett brett register 

av produkter och i olika 

operativsystem. Valet att ta vägen 

över en mjukvarukällkod på vilken 

all produktimplementering bygger 

ger en enastående möjlighet att 

garantera samma kvalitet för 

PROFInet interfacet i alla produkter. 

Proceduren gör att eventuella 

problem att fungera tillsammans 

reduceras till ett minimum. 

PROFInet komponenter 

Basen för PROFInet är användningen av objektmodellen, redan väl 

beprövad i programmeringsvärlden, i automationen. För detta ändamål 

delas maskiner, anläggningar och deras delar in i teknologiska 

modeller, var och en innehållande mekanisk uppbyggnad, elektrisk 

uppbyggnad, elektronik och applikationsmjukvara. Funktionen hos den 

teknologiska modulen är inbyggd i PROFInet-komponenterna och är 

tillgänglig över gemensamt definierade ”interface”. Komponenterna kan 

kombineras modulärt via sina interface och kopplas samman till 

applikationer. 

I den meningen betyder ”komponenter” inbyggda, återanvändbara 

mjukvarubyggstenar. PROFInet använder för implementering den mest 

använda metoden i PC-världen, Microsofts Component Object Model 

(COM) i form av dess utökning för nätverksbaserade system (DCOM). I 

detta fall är alla objekt i ett system likvärdiga och utåt sett identiska. 

Denna typ av distribuerade automationssystem ger möjlighet till en 

modulär uppbyggnad av anläggningar och maskiner och stöder 

återanvändningen av anläggnings- och maskindelar. 

tillverkar/användar-utökningar i form 

av ”facetter”. 

PROFInets ingenjörsmodell skiljer 

mellan programmeringen av styrlogiken 

hos de individuella teknologiska 

modulerna och konfigureringen 

av hela anläggningen till en applikation. 

Anläggningen konfigureras genom 

att PROFInet komponenterna 

Tillverkarspecifikt 

programmerings-och 

konfigureringsverktyg 

En programmering av de individuella 

objekten, deras konfiguration 

och parametrering har gjorts i förväg 

av tillverkaren med tillverkarberoende 

verktyg. Mjukvaran som 

skapats vid programmeringen 

kapslas in i form av en PROFInet 

komponent med hjälp av det 

”Componer-Interface” som också är 

integrerat i verktyget. Componer 

interfacet genererar komponentbeskrivningen 

i form av en XML-fil 

vars konfigurering och innehåll 

definierats i PROFInet specifikationen. 

förbinds med varandra i en 

applikation med hjälp av PROFInets 

ingenjörsverktyg (konfigureringseditorn). 

För att kunna göra detta 

överförs de genererade PROFInetkomponenterna 

till konfigureringseditorn 

genom att XML-filerna 

importeras och förbindelserna 

byggs upp av grafiska linjer. 

Detta tillåter anläggningsövergripande 

kombinationer av distribuerade 

applikationer (från olika 

tillverkare) till en gemensam 

applikation (se bild 32). De stora 

fördelarna med detta är att 

kommunikationen inte längre 

behöver programmeras. I stället 

byggs kommunikationsrelationerna 

mellan komponenterna upp med 

linjer, så kallade kopplingar 

(interconnections). 

Informationen över kopplingarna 

överförs sedan till PROFInetkomponenterna 

med ett enkelt 

musklick. Det innebär att varje 

PROFInet 

konfigureringseditor 

8.1 PROFInets 

engineeringmodell 

Ett tillverkaroberoende ingenjörsverktyg 

har tagits fram. Detta ger en 

användarvänlig konfiguration av 

PROFInet systemen. Det baseras 

på en objektmodell som möjliggör 

utvecklingen av konfigureringsverktyg 

liksom specifikation av 

XML-fil 

Bild. 32: Skapa och sammankoppla komponenter 

28 


enhet känner till sina kommunikationspartner 

och relationen 

till dessa samt vilken information 

som skall utbytas. 

Engineering, HMI 

8.2 PROFInet 

kommunikationsmodell 

PROFInets kommunikationsmodell 

definierar en tillverkaroberoende 

standard för kommunikation på 

Ethernet med standard IT 

mekanismer (run time kommunikation). 

Den använder TCP/IP 

och COM/DCOM, den mest 

använda standarden i PC-världen. 

Den ger direkt access från kontorsvärlden 

genom hela automationshierarkin 

och omvänt (vertikal 

integration) 

Med PROFInet beskrivs datautbytet 

över Ethernet mellan komponenter 

från olika tillverkare med hjälp av 

uppkopplingsprotokollet för DCOM 

tillsammans med den ovannämnda 

standarden. Dessutom finns det en 

optimerad kommunikationsmekanism 

för applikationsområden som 

kräver realtidskommunikation. 

Produkter som skall arbeta på 

Ethernet behöver få inbyggt 

kommunikationsmekanismen som 

beskrivs i PROFInet standarden (se 

bild 33). Anslutningstekniken som 

behövs för kopplingen till Ethernet 

finns i form av en handledning både 

för IP20 och för IP65/67. 

8.3 PROFInets 

migrationsmodell 

Integrationen av PROFIBUS 

segment i PROFInet sker med 

”proxy” (se bild 34). Denna förser 

varje enhet som är ansluten till 

Bild 33.: PROFInet 

produktstruktur 

PROFIBUS med en proxyfunktion. 

Det betyder att när anläggningar 

byggs om eller utökas kan hela 

spektrat av PROFIBUS enheter, 

inklusive PROFIsafe och 

PROFIdrive produkter, integreras 

oförändrade, vilket ger maximalt 

skydd för gjorda investeringar. 

Proxyteknologin tillåter också att 

andra fältbussystem integreras. 

8.4 XML 

PLC 

XML (EXtensible Markup 

Language) är ett flexibelt databeskrivningsspråk 

baserat på en 

enkel ASCII-kod. XML dokument 

kan bytas mellan applikationer på 

flera sätt, till exempel på diskett, via 

e-mail, med TPC/IP eller med http 

över Internet. 

XML har stor betydelse i 

automationsteknologin bland annat 

för parameterbeskrivning i FDT, 

som import- och exportformat för 

fältenhetsparametrar i ingenjörsverktyg 

och som ett sätt att 

åstadkomma vertikal integration 

(datautbyte oberoende av operativsystem). 

8.5 OPC och OPC DX 

Intelligent 

fältenhet 

Bild 34: PROFInet migrationsmodell 

OPC (OLE for Process Control) är 

ett standardinterface som introducerades 

1996 för access av 

Windowsbaserade applikationer i 

automationen. Införandet av OPC 

ger en tillverkarövergripande kommunikation. 

Det ger användaren 

flexibilitet i valet av komponenter 

och deras sammankoppling utan 

någon programmering. 

PLC Fältenhet Drive 

OLE, och därmed OPC, är baserat 

på Microsofts DCOM-modell. 

Sedan 2000 är OPC data och OPC 

tjänster mappade i XML. Det 

betyder att OPC data även kan 

utbytas mellan icke-Windowsbaserade 

plattformar i form av 

läsbara XML dokument. 

OPC DX (Data Exchange) utvecklas 

inom OPC Foundation med målet 

att få fram ett protokoll för utbytet av 

icke tidskritiska användardata 

mellan automationssystem från 

olika tillverkare och typer (PLC, 

DCS, PC) 

OPC DX är baserat på den 

existerande specifikationen OPC 

DA (Data Access). Samtidigt har ett 

engineeringinterface definierats, 

som gör det möjligt att konfigurera 

de anslutna systemen. Till skillnad 

från PROFInet, är inte OPC DX 

objektorienterat utan tag-orienterat, 

med andra ord är inte automationskomponenterna 

tillgängliga som 

COM objekt utan endast dess 

variabler i form av (tag) namn. 

OPC DX kommer att kunna koppla 

samman olika automationssystem i 

en anläggning via Ethernet. Det kan 

dock inte nå fältbussnivån varför 

existerande fältbussystem och 

PROFInet inte påverkas på något 

sätt. 


9. Certifiering 

För att PROFIBUS produkter av 

olika typ och från olika tillverkare 

korrekt skall kunna utföra sina 

uppgifter i automationsprocessen, 

är det viktigt att de säkert kan 

utbyta felfri information över 

bussen. Förutsättningarna för detta 

är att implementeringen av 

kommunikationsprotokoll och 

applikationsprofiler görs av 

tillverkaren i enlighet med 

standard. 

För att garantera detta har 

PROFIBUS organisationen upprättat 

en quality assurance procedure. 

Med den och baserat på 

testrapporter, utfärdas certifikat för 

de produkter som klarar testet. 

Målet med certifieringen är att ge 

användarna den nödvändiga 

säkerheten för felfri funktion hos 

produkter från skilda tillverkare 

Detta görs genom att produkten 

genomgår rigorösa praktiska test i 

oberoende testlaboratorier. Därmed 

upptäcks tidigt eventuella 

missförstånd vid tillämpningen av 

standarden, som därmed kan rättas 

till innan produkten når marknaden. 

Interoperabilitet med andra 

produkter är också en del av testet. 

Efter avslutat godkänt test kan 

tillverkaren ansöka om ett 

produktcertifikat. 

Grunden för certifieringsproceduren 

(se bild 35) är standarden EN 

45000. PROFIBUS användarorganisation 

har godkänt tillverkaroberoende 

testlaboratorier i enlighet 

med specifikationerna i denna 

standard. Endast dessa laboratorier 

är auktoriserade att utföra 

produkttester, som se3dan ligger till 

grund för certifieringen. 

Testproceduren och certifieringsgången 

är beskrivna i PROFIBUS 

guide 2.032 (DP-slavar), 2.062 (PA 

produkter) och 2.072 (DP master). 

9.1 Testprocedur 

Förutsättningarna för testet är det 

tidigare nämnda ID-numret och en 

GSD-fil samt där det är tillämpligt 

även en EDD-fil. 

Testproceduren, vilken är den 

samma för alla testlaboratorier, 

består av flera delar: 

Nej 

Test 

produkter 

Test i testlaboratorium 

OK? 

Ja 

Test i testlaboratorium 

Bild 35: Produktcertifieringsprocedur 

En GSD/EDD kontroll 

av att produktbeskrivningen är gjord 

i enlighet med specifikationen. 

En hårdvarutest 

kontrollerar att de elektriska 

egenskaperna hos PROFIBUS 

interfacet följer specifikationen. 

Detta inkluderar termineringsmotstånd, 

inbyggda drivers och 

andra moduler samt signalkvaliteten. 

En funktionstest 

undersöker bussaccess och 

överföringsprotokoll samt funktionen 

hos produkten. GSD-filen används 

vid parametreringen och 

konfigureringen av testsystemet. 

Produkten behandlas som en svart 

låda under testet, vilket gör att man 

inte behöver veta något om den 

interna strukturen hos produkten. 

Reaktionen från testobjektet och 

tidsförloppen registreras av en 

bussmonitor. Om det behövs 

avläses och loggas utgångarna. 

Konformitetstestet 

utgör huvuddelen av testet. Det är 

en test av om protokollimplementationen 

är i överensstämmelse 

med standard. De viktigaste 

delarna av testet är: 

Statusmaskin: PROFIBUS 

protokollet är definierat i form av en 

statusmaskin. alla externt synliga 

statusändringar testas. 

Förväntat uppförande summeras i 

programmerbara sekvenser. Det 

verkliga uppförandet analyseras 

och jämförs med förväntat uppförande 

och resultatet protokollförs. 

Reaktion på fel: Här simuleras 

bussfel, som avbrott, kortslutning 

av busskabeln och strömavbrott. 

Adresserbarhet: Testobjektet adresseras 

med tre slumpvisa 

adresser inom adressområdet och 

felfri funktion testas. 

Diagnostikdata: Diagnostikdata 

måste stämma med vad som står i 

GSD och standard. Detta testas 

genom att utifrån tvinga fram 

diagnostik. 

Blandad drift: Blandade slavar 

testas för korrekt funktion med en 

FMS och en DP master. 

Interoperabilitetstest: Produkten 

testas för interoperabilitet med 

PROFIBUS-produkter från andra 

tillverkare i en blandad anläggning. 

Anläggningens funktion skall inte 

påverkas av att testobjektet 

tillkommer. Funktionen med olika 

mastrar testas också. 

Varje steg i testet dokumenteras 

noggrant. Testprotokollet ges till 

tillverkaren och till PROFIBUS 

användarorganisation. 

Testprotokollet ligger till grund för 

utfärdandet av certifikat. 

9.2 Certifiering 

När en produkt har klarat alla test 

kan tillverkaren ansöka om ett 

certifikat från PROFIBUS användarorganisation. 

Varje certifierad produkt 

får ett certifikatnummer som 

referens. Certifikatet är giltigt i tre år 

men kan förlängas efter ytterligare 

test. 

Adressen till testlaboratorierna hittar 

man på PROFIBUS hemsida på 

Internet. 

30 


10. Implementering 

Detta kapitel innehåller instruktioner 

om hur kommunikationsprotokoll 

och interface skall implementeras i 

automations- och fältprodukter. 

Det finns ett brett spektrum av 

standardkomponenter och 

utvecklingsverktyg (PROFIBUS 

ASICs, monitorer, testverktyg, 

protokollstackar och utvecklingsverktyg) 

och dessutom tjänster 

som gör, att den som utveckla eller 

implementera PROFIBUS protokoll, 

kan göra detta på ett 

kostnadseffektivt sätt. En översikt 

över komponenter finns i 

produktkatalogen på hemsidan 

(www.profibus.com/productguide.html). 

Mer information finns i 

litteratur och hos våra experter i 

PROFIBUS Competence Center (se 

adress sist i denna skrift). 

Vid implementering av PROFIBUS 

protokoll, tänk på att certifiering 

endast omfattar hela produkter. 

Standardkomponenter certifieras 

inte och är ingen garanti för den 

färdiga produktens certifiering. Dock 

är det viktigt för den färdiga 

produktens kvalitet och möjlighet att 

certifieras att även komponenterna 

håller hög kvalitet. 

10.1 Standardkomponenter 

Interfacemodul 

Den kompletta PROFIBUS interfacemodulen 

är idealisk för små och 

medelstora serier av produkter. 

Dessa kreditkortstora moduler 

innehåller hela bussprotokollet. De 

kopplas till moderkortet för 

produkten som en extra modul. 

Protokollchips 

För längre produktserier är 

implementeringen av kommersiellt 

tillgångliga PROFIBUS protokollchips 

en praktisk lösning. 

Man skiljer på följande 

komponenter: 

Single chips, med alla 

protokollfunktionerna integrerade 

i chipset, 

Kommunikationschips, med 

större eller mindre delar av 

protokollet integrerat på chipset 

och som också kräver en 

separat processor 

 

Bild. 36: Exempel på implementering I en PROFIBUS-slav 

Protokollchips med integrerad 

processor 

Vilket chips som passar beror till 

största delen på komplexiteten hos 

fältenheten och vilken kapacitet och 

funktionalitet som önskas. Här följer 

några exempel. 

Implementering av enkla 

slavar 

Användandet av singlechip ASIC är 

det mest lämpliga för enkla I/Oenheter. 

Alla protokollfunktioner 

finns redan integrerade på ASIC:en. 

Ingen mikroprocessor eller mjukvara 

behövs. Endast bussinterfacedrivern, 

kvartskristall och strömförsörjningselektronik 

tillkommer som 

extra komponenter. 

Exempel på chips är LSPM2 och 

SPM2 från Siemens, IX1 från M2C 

och VPC LS från profichip. 

Implementering av intelligenta 

slavar 

Vid denna typ av implementering, 

sköts de tidskritiska delarna av 

protokollet av ett protokollchip och 

resten av mjukvara i en 

mikroprocessor. I de flesta 

tillgängliga ASIC finns de cyklisk 

protokolldelarna i ett chip, som då 

ansvarar för de tidskritiska datan. 

Ett alternativ är protokollchip med 

integrerad microprocessor, där 

mindre tidskritiska protokolldelar 

kan hanteras. 

De ASIC som finns har ett 

universellt interface och arbetar mot 

de vanligast förekommande microprocessorerna. 

En ytterligare möjlighet är mikroprocessorer 

med en integrerad 

PROFIBUS kärna. 

Implementeringen i komplexa 

mastrar 

I dessa är de tidskritiska delarna 

också implementerade i ett 

protokollchip och resten i form av 

mjukvara i en mikroprocessor. 

För implementering i komplexa 

mastrar finns, liksom för slavar, 

ASIC från olika tillverkare. De kan 

användas tillsammans med många 

av de vanligaste mikroprocessorerna. 

En översikt över tillgängliga 

protokollchips finns på PROFIBUS 

hemsida. För mera information 

hänvisas till respektive tillverkare. 

PROFIBUS stack 

Ofta kommer chip och 

protokollmjukvara (PROFIBUS 

stack) från två olika tillverkare. 

Möjligheten att kombinera ökar 

mångfalden lösningar på marknaden. 

Detta ger en bas för att tillverka 

tekniskt anpassade produkter på ett 

kostnadseffektivt sätt, vilket är helt i 

linje med PROFIBUS användarorganisations 

ambition. 


Det visar också hur öppen, 

tillverkaroberoende och standardiserad 

PROFIBUS är, inte bara 

i specifikationen utan även i 

produktimplementeringen. 

Rena mjukvarulösningar för 

PROFIBUS-implementering ser 

man sällan. Det beror på att prisprestandaförhållandet 

för de processorer 

som krävs är mycket sämre 

än för chipsorienterad implementering. 

Därför används mjukvarulösningar 

endast vid mycket 

speciella omständigheter. 

En översikt över tillgängliga 

protokollmjukvaror finns på 

PROFIBUS hemsida. För mera 

information om produkterna 

hänvisas till respektive tillverkare. 

10.2 Interfaceuppbyggnad 

MBP överföringsteknologi 

Vid implementering av bussdriven 

fältenhet med MBP överföring 

måste man speciellt tänka på att 

hålla strömförbrukningen nere. 

I regel finns det 10-15 mA matningsström 

tillgängligt från bussen 

för dessa produkter. Detta måste 

räcka till hela enheten inklusive 

bussinterfacet och mätelektroniken. 

Speciella modemchips finns som 

uppfyller dessa krav. Dessa modem 

tar energin som behövs till hela 

enheten från MBP-bussanslutningen 

och gör den tillgänglig som 

matningsspänning för övrig elektronik 

i enheten. Samtidigt omvandlas 

de digitala signalerna från 

protokollchipset till bussignal för 

MBP-anslutningen modulerat till 

energikällan. En typisk konfiguration 

med ett kommersiellt tillgängligt runt 

kretskort visas i bild 36. 

Mer information finns i den tekniska 

PROFIBUS guiden 2.092. 

RS485 överföringsteknik 

Till fältenheter som inte tar sin 

energi från bussen kan man 

använda standard RS485-interface. 

Detta ökar flexibiliteten eftersom 

sådana produkter kan anslutas 

direkt till PROFIBUS DP-segmenten 

utan någon link eller kopplare. 

RS485 teknik är både ekonomisk 

och tålig. Överföringshastigheter 

från 9,6 kbit/s till 12 Mbit/s stöds 

utan ändringar. 

Som en ytterligare utökning har 

RS485IS utvecklats, vilket ger en 

egensäker version av RS485. 

RS485 moduler finns från många 

olika tillverkare. 

32 


11. PROFIBUS användarorganisation 

En öppen teknologi kräver underhåll, 

vidareutveckling och marknadstillväxt 

och för detta behövs ett 

företagsoberoende institut som en 

arbetsplattform. 1989 bildades 

PROFIBUS Nutzerorganisation 

e.V. (PNO) för att stödja PROFIBUS 

teknologi. Det är en ideell intresseförening 

för tillverkare, användare 

och institut. PNO är en av medlemmarna 

i PROFIBUS International 

(PI) som bildades 1995 och nu 

omfattar 23 regionala organisationer 

(Regional PROFIBUS Associations, 

RPA) och mer än 1400 medlemsföretag 

och är den största organisationen 

för industriell kommunikation 

i världen. De regionala 

organisationerna finns i alla 

världsdelar, både i de mest 

industrialiserade länderna som USA 

och Japan men även i länder som 

Kina, Brasilien och Thailand. 

RPA organiserar det lokala 

supportarbetet, anordnar mässor 

och seminarier samt fungerar som 

en länk från användarna så att nya 

behov och idéer fångas upp och 

vidarebefordras till arbetsgrupperna 

för vidareutveckling av PROFIBUS. 

Uppgifter 

PI:s huvudsakliga uppgifter är 

följande: 

Underhåll och fortsatt 

utveckling av PROFIBUS 

teknologin. 

Utöka accepterandet och 

användningen av PROFIBUS 

teknologin. 

Skydda användarnas och 

tillverkarnas investeringar 

genom att påverka och delta i 

fortsatt standardisering. 

Representera medlemmarnas 

intresse genom att vara 

remissinstans för standardiseringskommittéer 

och organisationer. 

Ge teknisk support över hela 

världen genom sina kompetenscentra. 

Skapa kvalitetsgaranti genom 

produktcertifiering. 

Organisation av den 

tekniska utvecklingen 

PI har överlåtit utvecklingen av 

PROFIBUS teknologin till PNO i 

Tyskland. Rådsförsamlingen för 

PNO styr nu utvecklingsaktiviteterna. 

Members Assembly 

Utvecklingsarbetet är organiserat i 5 

tekniska kommittéer, Technical 

Committees (TCs) med mer än 35 

permanenta arbetsgrupper, Working 

Groups (WGs). Dessutom finns det 

ständigt olika antal extra WG, som 

handhar speciella tidsbegränsade 

uppgifter. 

WG tar fram nya specifikationer och 

profiler, handhar kvalitetsarbetet 

och standardiseringen, arbetar i 

standardiseringskommittéer och 

utför marknadsaktiviteter (mässor, 

presentationer) för att få PROFIBUS 

teknologin att växa. Ett kansli, 

Business Office, koordinerar alla 

pågående aktiviteter. 

Totalt arbetar mer än 300 experter i 

olika grupper med att utveckla och 

sprida PROFIBUS-teknologin. 

Medlemskap 

Medlemskap i PNO är öppet för alla 

företag, organisationer, institut och 

personer som vill spela en 

konstruktiv roll i utvecklingen och 

spridningen av PROFIBUS teknologin. 

Samverkan mellan medlemmar, 

som ofta är mycket olika 

och kommer från ett brett spektra av 

industrier (speciellt de i olika WG) 

har en betydelsefull synergieffekt 

och genererar viktigt informationsutbyte. 

Detta leder till innovativa 

lösningar, effektivt utnyttjande av 

resurserna och sist men inte minst, 

en betydande marknadsfördel. 

Board of Directors 

Advisory Board 

Operations Manager 

Business Office 

Certification Office 

TC1 

Test and Certification 

TC2 

Communication Profiles 

TC3 

Application Profiles 

TC4 

System Integration 

TC5 

Marketing 

Bild 37: Organisationsplan för PROFIBUS International 


Arbetsgrupper 

WG med sina mer än 300 

betydelsefulla medlemmar har en 

nyckelroll i PROFIBUS succé. Bild 

37 visar hur de 5 TC är uppdelade 

för att handha olika områden. Den 

ytterligare uppdelning i mer än 35 

WG gör att arbetet kan vara 

fokuserat på speciell teknik eller 

specifik industri. 

Alla medlemmar har rätt att delta i 

arbetsgrupperna och kan på det 

sättet aktivt bidra till den fortsatta 

utvecklingen. Alla resultat presenteras 

för medlemmarna för kommentarer 

innan de publiceras av 

rådsförsamlingen. 

Kompetenscentra 

PI har ackrediterat 21 

kompetenscentra, PROFIBUS 

Competence Centers (PCC) över 

hela världen liksom 7 testlaboratorier 

för certifieringsarbete. 

Dessa centra ger all typ av råd och 

support till användare och tillverkare 

samt utför test för certifiering av 

produkter. Adresser finner du på 

PI:s hemsida. 

Dokumentation 

Som ytterligare support tillhandahåller 

PROFIBUS alla användare 

och tillverkare bred och omfattande 

dokumentation. Den finns alltid på 

engelska och ofta på några andra 

språk (tyska, franska, kinesiska, 

svenska). Dokumentationen är 

uppdelad i följande kategorier: 

PROFIBUS International 

Representerad av en ordförande och 1-3 vise ordföranden 

PI Business Office och PI Support Center 

7 PROFIBUS 

Test 

Laboratorier 

Testcentra för 

certifiering 

>1,400 medlemmar över hela världen 

Tillverkande företag, integratörer, användare, 

universitet, institut mm. 

Bild 38: PI organisationen 

PROFIBUS standard 

innehåller PROFIBUS basspecifikation 

och ett urval andra 

dokument. 

PROFIBUS guider 

innehåller specifikationer om till 

exempel implementation, testprocedurer, 

installation, begreppsbeskrivning 

men också applikationsorienterad 

specifikationer som 

tidmärkning och PROFInet. 

22 PROFIBUS 

Kopetence 

Centra 

Teknisk regional 

support 

23 Regionala 

PROFIBUS 

Föreningar 

Nationella 

organisationer 

PROFIBUS profiler 

innehåller alla godkända profilspecifikationer. 

Man skiljer på 

branchtypiska profiler och allmänna 

användarprofiler samt systemprofiler. 

Tekniska beskrivningar och 

kataloger 

De viktigaste PROFIBUS-teman 

beskrivs i ett stort antal översikter ur 

marknadssynpunkt. Produktkatalogen 

innehåller mer än 2000 

PROFIBUS produkter och tjänster 

och ger en utmärkt översikt av 

kapaciteten bland PROFIBUS 

medlemsföretag. 

Dokumenten finns i PDF format på 

PROFIBUS hemsida. Om du så 

önskar kan dokumenten också 

beställas på CD ROM. 

En lista på alla dokument finns 

också på hemsidan. 

34 


12. Index 

A 

Acyklisk datakommunikation................................. 14 

Adressering ............................................................ 2 

Adressering med slot och index....................... 16 

Allmänna applikationsprofiler................................ 17 

Användarfördelar.................................................... 1 

AS-interface............................................................ 1 

B 

Blockmodell .......................................................... 21 

Broadcast .............................................................. .2 

Bussaccesskontroll................................................. 2 

C 

Cellnivå................................................................... 1 

Certifiering ............................................................ 30 

CPF ........................................................................ 3 

Cyklisk datakommunikation .................................. 13 

D 

Data 

Datatelegram ..................................................... 2 

Decentrala I/O ...................................................... 22 

Device management............................................. 25 

Diagnosstikfunktioner ........................................... 11 

Dokumentation ..................................................... 34 

DP .......................................................................... 5 

DP-V0 .............................................................. 11 

DP-V1 .............................................................. 11 

DP-V2 .............................................................. 11 

DPM 

DPM1............................................................... 12 

DPM2............................................................... 12 

DTM...................................................................... 25 

E 

EDD................................................................ 25, 26 

F 

FDT/DTM koncept ................................................ 27 

Fiberoptik................................................................ 9 

Field level ............................................................... 1 

FISCO modellen................................................... 10 

FMS........................................................................ 5 

Funktionsblock (FB).............................................. 20 

Fysikaliska block (PB) .......................................... 20 

H 

HART.................................................................... 17 

Hydraulik .............................................................. 22 

I 

Identsystems ........................................................ 22 

IEC 

IEC 61158.......................................................... 3 

IEC 61784.......................................................... 3 

Implementation..................................................... 31 

Installationsinstruktioner 

Installationsinstruktioner för MBP ...................... 9 

Installationsinstruktioner för RS485 ................... 7 

Interfacemodul...................................................... 31 

Internationell support............................................ 34 

ISO/OSI referensmodellen ..................................... 2 

K 

Kabel, anslutningsteknik......................................... 7 

Klocksynkronisering........................................ 11, 15 

Kommunikation....................................................... 5 

Kommunikation i automationen.......................... 1 

Kommunikations-FB ............................................. 23 

Kommunikationsprotokoll................................. 11 

Kompetenscentra ................................................. 33 

Konformitetstest.................................................... 30 

L 

Länkar .................................................................... 9 

M 

Masterprofiler........................................................ 23 

MBP........................................................................ 8 

Mjukvarukomponenter .......................................... 27 

Modulära enheter ................................................. 22 

N 

Nyckeln till framgång .............................................. 6 

Nätverkstopologi..................................................... 7 

O 

OPC...................................................................... 29 

OPC DX........................................................... 29 

G 

Givarnivå ................................................................ 1 

GSD...................................................................... 25 


P 

PA produkter......................................................... 21 

Produkttyper ......................................................... 12 

PROFIBUS ............................................................. 4 

PROFIBUS Användarorganisation............... 4, 33 

PROFIBUS DP ................................................ 11 

PROFIBUS International.................................... 4 

PROFIdrive........................................................... 19 

Profil ID............................................................ 26 

Profiler ................................................................ 3, 6 

PROFInet.......................................................... 3, 28 

PROFInet ingenjörsmodell............................... 28 

PROFInet kommunikationsmodell..................... 29 

PROFInet migrationsmodell............................. 29 

PROFIsafe............................................................ 17 

Protokollchip......................................................... 31 

R 

Repeatrar ............................................................... 7 

RPA ...................................................................... 33 

RS485 

RS485............................................................ 6, 7 

RS485-IS ....................................................... 6, 8 

T 

Tidmärkning.......................................................... 18 

Tillverkar ID .......................................................... 26 

U 

Uppload och download ......................................... 15 

Utfärdande av certifikat......................................... 30 

V 

Version 

Version DP-V1................................................. 14 

Version DP-V2................................................. 14 

X 

XML ...................................................................... 29 

Ö 

Överföringsblock, Transducer Block (TB)............. 20 

Överföringsteknik.................................................... 7 

S 

Segmentkopplare ................................................... 9 

SEMI..................................................................... 22 

SIL monitor ........................................................... 17 

Slavar 

Slavar .............................................................. 12 

Slavredundans................................................. 18 

Slav-till-slavkommunikation............................... 14 

Speciella applikationsprofiler................................ 19 

Sync och freeze mod............................................ 13 

System 

Systemegenskaper .......................................... 13 

Systemprofiler.................................................. 23 

36 


PROFIBUS 

Systembeskrivning 

Version Augusti 2002 

Beställningsnummer 4.001-SE 

Utgivare 

PROFIBUS i Sverige ekonomisk förening 

Box 252 

281 23 HÄSSLEHOLM 

Sverige 

Tel. : +46 (0) 451 / 49440 

Fax : +49 (0) 451 / 89833 

kansli@profibus.se 

Förbehåll 

PROFIBUS användarorganisation har tagit fram innehållet i denna broschyr så noggrannt som möjligt. Trots det 

kan inte fel uteslutas. Data kontrolleras dock regelbundet och fel rättas till i den version som finns på vår hemsida. 

Denna skrift ersätter inte standard IEC 61158 och ej heller IEC 61784 och de PROFIBUS riktlinjer och guider 

som följer standarden. I alla tveksamma fall hänvisas till standard och guider. 

©Copyright by PROFIBUS Nutzerorganisation e.V. 2002. All rights reserved.

Australia and New Zealand 

PROFIBUS User Group (ANZPA) 

c/o OSItech Pty. Ltd. 

P.O. Box 315 

Kilsyth, Vic. 3137 

Phone ++61 3 9761 5599 

Fax ++61 3 9761 5525 

australia@profibus.com 

PROFIBUS Belgium 

August Reyerslaan 80 

1030 Brussels 

Phone ++32 2 706 80 00 

Fax ++32 2 706 80 09 

belgium@profibus.com 

Association PROFIBUS Brazil 

c/o Siemens Ltda IND1 AS 

R. Cel. Bento Bicudo, 111 

05069-900 Sao Paolo, SP 

Phone ++55 11 3833 4958 

Fax ++55 11 3833 4183 

brazil@profibus.com 

Chinese PROFIBUS User Organisation 

c/o China Ass. for Mechatronics Technology 

and Applications 

1Jiaochangkou Street Deshengmenwai 

100011 Bejing 

Phone ++86 10 62 02 92 18 

Fax ++86 10 62 01 78 73 

china@profibus.com 

PROFIBUS Association Czech Republic 

Karlovo nam. 13 

12135 Prague 2 

Phone ++420 2 2435 76 10 

Fax ++420 2 2435 76 10 

czechrepublic@profibus.com 

PROFIBUS Denmark 

Maaloev Byvej 19-23 

2760 Maaloev 

Phone ++45 40 78 96 36 

Fax ++45 44 65 96 36 

denmark@profibus.com 

PROFIBUS Finland 

c/o AEL Automaatio 

Kaarnatie 4 

00410 Helsinki 

Phone ++35 8 9 5307259 

Fax ++35 8 9 5307360 

finland@profibus.com 

France PROFIBUS 

4, rue des Colonels Renard 

75017 Paris 

Phone ++33 1 45 74 63 22 

Fax ++33 1 45 74 03 33 

france@profibus.com 

PROFIBUS Nutzerorganisation 

Haid-und-Neu-Straße 7 

76131 Karlsruhe 

Phone ++49 7 21 96 58 590 

Fax ++49 7 21 96 58 589 

germany@profibus.com 

Irish PROFIBUS User Group 

c/o Flomeaco Endress + Hauser 

Clane Business Park 

Kilcock Road, Clane, Co. Kildare 

Phone ++353 45 868615 

Fax ++353 45 868182 

ireland@profibus.com 

PROFIBUS Network Italia 

Gall. Spagna, 28 

35127 Padova 

Phone ++39 049 870 5361 

Fax ++39 049 870 3255 

pni@profibus.com 

Japanese PROFIBUS Organisation 

TFT building West 9F 

3-1 Ariake Koto-ku 

Tokyo 135-8072 

Phone ++81 3 3570 3034 

Fax ++81 3 3570 3064 

japan@profibus.com 

Korea PROFIBUS Association 

#306, Seoungduk Bldg. 

1606-3, Seocho-dong, Seocho-gu 

Seoul 137-070, Korea 

Phone ++82 2 523 5143 

Fax ++82 2 523 5149 

korea@profibus.com 

PROFIBUS Nederland 

c/o FHI 

P.O. Box 2099 

3800 CB Amersfoort 

Phone ++31 33 469 0507 

Fax ++31 33 461 6638 

netherlands@profibus.com 

PROFIBUS User Organisation Norway 

c/o AD Elektronikk AS 

Haugenveien 2 

1401 Ski 

Phone ++47 909 88640 

Fax ++47 904 05509 

norway@profibus.com 

PROFIBUS User Organisation Russia 

c/o Vera + Association 

Nikitinskaya str, 3 

105037 Moscow, Russia 

Phone ++7 0 95 742 68 28 

Fax ++7 0 95 742 68 29 

russia@profibus.com 

PROFIBUS Slovakia 

c/o Dept. of Automation KAR FEI STU 

Slovak Technical University 

Ilkovièova 3 

812 19 Bratislava 

Phone ++421 2 6029 1411 

Fax ++421 2 6542 9051 

slovakia@profibus.com 

PROFIBUS Association South East Asia 

c/o Endress + Hauser 

1 Int. Bus. Park #01-11/12 The Synergy 

609917 Singapore 

Phone ++65 566 1332 

Fax ++65 565 0789 

southeastasia@profibus.com 

PROFIBUS User Organisation Southern Africa 

P.O. Box 26 260 

East Rand 

Phone ++27 11 397 2900 

Fax ++27 11 397 4428 

southernafrica@profibus.com 

PROFIBUS i Sverige 

Box 252 

281 23 Hässleholm 

Phone ++46 4 51 49 440 

Fax ++46 4 51 89 833 

kansli@profibus.se 

PROFIBUS Nutzerorganisation Schweiz 

Kreuzfeldweg 9 

4562 Biberist 

Phone ++41 32 672 03 25 

Fax ++41 32 672 03 26 

switzerland@profibus.com 

The PROFIBUS Group U.K. 

Unit 6 Oleander Close 

Locks Heath, Southampton, Hants, SO31 6WG 

Phone ++44 1489 589574 

Fax ++44 1489 589574 

uk@profibus.com 

PROFIBUS Trade Organization, PTO 

16101 N. 82nd Street, Suite 3B 

Scottsdale, AZ 85260 USA 

Phone ++1 480 483 2456 

Fax ++1 480 483 7202 

usa@profibus.com 

PROFIBUS International 

Support Center 

Haid-und-Neu-Straße 7 

76131 Karlsruhe 

Phone ++49 721 96 58 590 

Fax ++49 721 96 58 589 

info@profibus.com 

www.profibus.com 

© Copyright by PNO 08/02 

all rights reserved

profibus dp

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?