Profibus
Profibus (üblicherweise als „PROFIBUS“ bezeichnet, ein Kunstwort für „Process Field Bus“) ist ein Standard für die Feldbuskommunikation in der Automatisierungstechnik und wurde erstmals 1989 vom BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung) gefördert und dann von Siemens eingesetzt. Er darf nicht mit dem Profinet-Standard für Industrial Ethernet verwechselt werden. Profibus wird offen als Teil der IEC 61158 veröffentlicht.
Die Geschichte von PROFIBUS geht zurück auf einen öffentlich geförderten Verbundplan, der 1986 in Deutschland gegründet wurde und für den 21 Unternehmen und Institute einen Masterprojektplan namens „"Feldbus". Ziel war die Implementierung und Verbreitung des Einsatzes eines bitseriellen Feldbusses basierend auf den Grundanforderungen der Feldgeräteschnittstellen. Zu diesem Zweck einigten sich die Mitgliedsunternehmen darauf, ein gemeinsames technisches Konzept für die Produktion (dh diskrete oder Fabrikautomatisierung) und die Prozessautomatisierung zu unterstützen. Zunächst wurde das komplexe, auf anspruchsvolle Kommunikationsaufgaben zugeschnittene Kommunikationsprotokoll Profibus FMS (Field Bus Message Specification) spezifiziert. Anschließend wurde 1993 die Spezifikation für das einfachere und damit wesentlich schnellere Protokoll PROFIBUS DP (Decentralised Peripherals) fertiggestellt. Profibus FMS wird für die (nicht deterministische) Kommunikation von Daten zwischen Profibus-Mastern verwendet. Profibus DP ist ein Protokoll für die (deterministische) Kommunikation zwischen Profibus-Mastern und ihren Remote-I/O-Slaves.
Heutzutage sind zwei Varianten von Profibus im Einsatz; der am häufigsten verwendete Profibus DP und der seltener genutzte, anwendungsspezifische Profibus PA:
PROFIBUS DP (Dezentralisierte Peripherie) wird verwendet, um Sensoren und Aktoren über eine zentrale Steuerung in Produktionsautomatisierungsanwendungen (Fabrikautomatisierung) zu betreiben. Dabei stehen insbesondere die vielfältigen Möglichkeiten der Standarddiagnostik im Fokus.
PROFIBUS PA (Process Automation) dient zur Überwachung von Messgeräten über ein Prozessleitsystem in Prozessautomatisierungsanwendungen. Diese Variante ist für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen (Ex-Zone 0 und 1) konzipiert. Die physikalische Schicht (d. h. das Kabel) entspricht IEC 61158-2, was die Stromversorgung von Feldgeräten über den Bus ermöglicht und gleichzeitig den Stromfluss begrenzt, sodass keine explosionsfähigen Bedingungen entstehen, selbst wenn eine Fehlfunktion auftritt. Durch diese Funktion wird die Anzahl der an ein PA-Segment angeschlossenen Geräte begrenzt. PA hat eine Datenübertragungsrate von 31,25 kbit/s. PA verwendet jedoch dasselbe Protokoll wie DP und kann über ein Kopplergerät mit einem DP-Netzwerk verbunden werden. Der wesentlich schnellere DP fungiert als Backbone-Netzwerk zur Übertragung von Prozesssignalen an die Steuerung. Dies bedeutet, dass DP und PA eng zusammenarbeiten können, insbesondere in Hybridanwendungen, in denen Prozess- und Fabrikautomatisierungsnetzwerke nebeneinander arbeiten.
Bis Ende 2009 waren über 30 Millionen PROFIBUS-Knoten installiert, davon 5 Millionen in der Prozessindustrie.
