MAKALAH JARINGAN KOMPUTER“PROFI”

DISUSUN OLEH :

KELAS 2C – D3. TEKNIK ELEKTRONIKA

BAGUS WAHYU P (05)

BENNDY IBADILLAH (06)

HENDRI SETIAWAN (10)

MARSELLA RANDRA AP (11)

MERIA NOERMALASARI (13)

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

PRODI TEKNIK ELEKTRONIKA

POLITEKNIK NEGERI MALANG

2013

1. Pengantar

Profibus (proses FIELD BUS) adalah standar yang diterima secara luas jaringan

internasional, umum ditemukan dalam pengendalian proses dan perakitan mesin besar dan

material handling. Itu mendukung kabel kabel tunggal blok sensor multi-input, katup pneumatik,

kompleks perangkat cerdas, lebih kecil sub-jaringan (seperti AS-i), dan antarmuka operator. Ini

adalah terbuka, standar independen penjual. Menganut model OSI dan memastikan bahwa

perangkat dari berbagai vendor yang berbeda dapat berkomunikasi bersama-sama dengan mudah

dan efektif. Memiliki dibakukan sebagai DIN 19 245 Bagian 1 dan 2 dan, di samping itu, juga

telah diratifikasi di bawah Eropa Nasional standar EN 50170 Volume 2. Bus hardware

interfacing diimplementasikan pada ASIC (aplikasi spesifik terpadu sirkuit) chip diproduksi oleh

beberapa vendor, dan didasarkan pada standar RS 485 serta Eropa EN50170 spesifikasi

listrik. Standar ini didukung oleh Profibus yang Organisasi Perdagangan.

2. Perangkat

Profibus mendukung dua jenis utama dari perangkat, yaitu, master dan slave.

• Master Device Control bus dan ketika mereka memiliki hak untuk mengakses bus,

mereka dapat mentransfer pesan tanpa ada permintaan terpencil. Ini disebut sebagai

aktif stasiun.

• Perangkat Slave biasanya perangkat periferal yaitu pemancar / sensor dan

aktuator. Mereka mungkin hanya mengakui menerima pesan atau, atas permintaan dari

menguasai, mengirimkan pesan untuk menguasai itu. Ini juga disebut sebagai pasif

stasiun.

3. Standar Profibus dan tingkat komunikasi

Ada beberapa versi standar (gambar 1), yaitu Profibus DP (master/ Slave), Profibus FMS

(multi-master/peer-to-peer), dan Profibus PA (intrinsik aman).

Gambar 1 Ikhtisar versi Profibus

Tingkat komunikasi dalam teknologi otomatisasi yang ditunjukkan pada

gambar. 2. Tinggi kinerja proses tingkat kontrol PC, dengan menggunakan perangkat lunak

standar dan jaringan dapat mewujudkan proses diagnosis, pemantauan proses, kontrol dan

manajemen seluruh informasi tanaman. Tampilan dan operasi dengan standar jendela dapat

menampilkan gambar dari rantai produksi dan grafik. Memanggil semua parameter operasi dan

parameter peralatan untuk memodifikasi dan menyesuaikan, arsip salinan dari semua data setiap

saat, sistem ini benar-benar terbuka.

Otomatisasi tingkat digunakan dengan prosesor tunggal atau beberapa CPU prosesor,

otomatisasi level dan tingkat pengendalian proses komunikasi. Pada tingkat lapangan

didistribusikan perangkat tersebut sebagai I / O modul, transduser, unit drive, perangkat analisis,

katup atau terminal operator, berkomunikasi dengan sistem otomatisasi lebih kuat, sistem

komunikasi real-time.

Gambar. 2. Komunikasi dalam teknologi otomasi

4. Lapisan Profibus

Profibus protokol arsitektur mengikuti ISO / OSI (open system interkoneksi) model

referensi, sesuai dengan standar internasional ISO 7498. Dalam model ini setiap lapisan

mengambil tugas tepat didefinisikan. Layer 1 (lapisan fisik) mendefinisikan teknologi transmisi

fisik. Layer 2 (layer data link) mendefinisikan prosedur akses bus. Layer 7 (lapisan aplikasi)

mendefinisikan tingkat pengguna.

4.1 Profibus lapisan 1 (lapisan fisik)

Field sistem fieldbus penggunaan pada dasarnya ditentukan oleh pilihan transmisi

menengah dan antarmuka bus fisik. Terlepas dari persyaratan keamanan transmisi, pengeluaran

untuk pembelian dan pemasangan kabel bus adalah sangat penting. Profibus standar karena

memberikan berbagai bentuk teknologi transmisi, sementara tetap mempertahankan protokol bus

seragam.

Kabel-terikat transmisi : versi ini sesuai dengan standar US RS-485 dan didefinisikan

sebagai versi dasar untuk aplikasi di bidang teknik produksi,

membangun mengendalikan teknologi dan teknologi

drive. Menggunakan disaring, kabel twisted copper dengan

sepasang konduktor.

Kabel serat optik : untuk aplikasi dalam lingkungan yang sangat rawan gangguan, dan

untuk memperluas Kisaran pada kecepatan transmisi yang tinggi

kerja, PNO telah bekerja di luar spesifikasi untuk serat- optik

teknologi transmisi berbasis.

Transmisi intrinsik aman : Profibus-PA memungkinkan transmisi intrinsik aman dan

pasokan di seluruh stasiun bus. Teknologi transmisi

dijelaskan dalam standar internasional IEC 1158-2.]

4.2 Profibus layer 2 (layer data link)

Oleh karena itu Profibus metode akses bus meliputi prosedur token-passing untuk

komunikasi antara stasiun kompleks (master) dan mendasari master-slave Prosedur untuk

komunikasi stasiun kompleks dengan perangkat periferal biaya rendah. Prosedur ini

dikombinasikan disebut prosedur akses bus hibrida.

Gambar. 3. Metode akses bus hibrida

Profibus memberikan jaringan deterministik. Ini berarti bahwa setiap stasiun dijamin

akses ke bus dalam waktu yang tetap. Determinisme ini diurus oleh token ring Sistem -

diadministrasikan dari tingkat data link (Gbr.3). Token lewat di antara master. Stasiun yang

memegang token dapat mengontrol bus. Master berkomunikasi dengan semua slave selama

periode itu memiliki token. 

Gambar. 4. Pertukaran data

Gambar. 4 menunjukkan prinsip pertukaran data antara master dan slave. Master

mendapat telegram data dari slave setelah mengirimkan telegram permintaan. Ketika master

mengirimkan telegram data ke slave, slave harus merespon dengan telegram status.

4.3 Profibus lapisan 7 (lapisan aplikasi)

Layer 7 dari model OSI menyediakan layanan aplikasi kepada pengguna. Layanan ini

membuat transfer data yang efisien dan terbuka mungkin antara program aplikasi dan layer 2.

Layer aplikasi Profibus ditentukan dalam DIN 19 245 bagian 2 dan terdiri dari:

- The Fieldbus Spesifikasi pesan (FMS)

- Semakin rendah lapisan antarmuka (LLI)

- Jasa manajemen Fieldbus - lapisan 7 (FMA 7)

5. Wiring Profibus

Profibus DP / FMS kabel dapat dilakukan dengan:

- Memutar terlindung kabel tembaga pair;

- Komponen serat optik;

- Komponen inframerah.

5.1 Profibus kabel

The Profibus kabel harus memiliki karakteristik khusus conserning lonjakan impedansi,

kabel kapasitansi, inti penampang, tahanan loop dan redaman sinyal.

Gambar. 5. Kabel bus

Ini harus menjadi sepasang jenis kabel twisted pair (gbr. 5) dengan perisai (dikepang

dan / atau foil). Sebuah standar Kabel Profibus memiliki satu hijau dan satu kabel merah. Merah

harus dihubungkan ke + atau A dan hijau untuk - atau B di stasiun Profibus.

Salah satu pilihan jenis konektor -9 pin Sub-D:

- konektor dengan pemutusan terintegrasi yang tersedia;

- untuk penggunaan higherbaudrates, inductivitybuilt dalam;

- mudah pasang dan cabut tanpa mengganggu;

- komunikasi ke perangkat lain;

- jenis konektor lain yang mungkin, sinyal wajib (A, B, GND, 5V) harus disediakan serta

kemungkinan untuk penghentian.

Gambar. 6. 9 pin sub D

Pemutusan (fitur RS485):

- setiap segmen harus diakhiri pada kedua ujungnya;

- terminasi perlu didukung setiap saat;

- jika mungkin menggunakan satu penghentian di master;

- daya untuk terminasi atau pengakhiran itu sendiri perlu disediakan oleh perangkat.

Gambar. 7. Terminasi bus

Struktur segmen dengan pemutusan ditunjukkan pada gambar. 8.

Gambar. 8. Struktur dengan pemutusan

Pemutusan "on" (biasanya setiap kali hanya satu kabel terhubung ke perangkat yang

terminasi harus "on"). Segmen diperlukan untuk melebihi panjang dan melebihi 32 perangkat

(termasuk Repeater / OLM). Mereka dapat digunakan untuk membangun segmen cabang dan

menghubungkan hingga 126 Stasiun (noaddr. untuk Repeater / OLM).

Aturan adalah:

- segmen memiliki max. dari 32 perangkat (termasuk Repeater / OLM);

- pertama dan segmen terakhir dapat memiliki 31 stasiun;

- segmen antara memiliki 30 stasiun sebagai maksimum.

Setiap stasiun Profibus diberikan alamat unik yang harus nomor antara 0 dan 126. Ini

berarti bahwa tidak pernah bisa lebih dari 127 stasiun di jaringan. Jika kabel yang panjang atau

jumlah stasiun melebihi 32, itu adalah kebutuhan untuk repeater. Masing-masing segmen harus

diakhiri setiap akhir - lihat gbr. 9. Di RS 485, jaringan membutuhkan perbaikan untuk setiap 32

stasiun. Sebuah repeater juga diperlukan jika jarak kabel panjang (100m pada 12 Mbit / s, 1200

at 9,6 kBit.s). Panjang total jaringan tidak bisa melebihi 10 km.

Gambar. 9. Stasiun dan repeater

5.2 Komponen serat optik

Plastik dan serat kaca optik dan optik busi dan modul yang tersedia.

Fitur dari serat optik adalah:

- kebisingan kekebalan tubuh;

- beda potensial independen;

- jarak yang lebih jauh (hingga 20 mil);

- operasi berlebihan adalah mungkin;

- line, cincin dan konfigurasi bintang.

5.3 Komponen inframerah

Wireless menghubungkan perangkat dalam rentang close-up, menyadari komunikasi

dengan bergerak danmengubah perangkat. Ini adalah kebisingan kekebalan tubuh dan tanah

independen.

6. Profibus komunikasi protokol

The Profibus Protokol Sesuai dengan ISO / OSI Model Referensi Terbuka

Sistem. Prinsip-prinsip untuk FMS, DP dan PA protokol yang ditunjukkan pada

gambar. 10. FMS dan DP menggunakan teknologi transmisi yang sama. Lapisan fisik untuk

kedua protokol mengikuti standar EN 50 170. Standar PA untuk lapisan ini adalah IEC 61158-

2. Lapisan berikutnya, link layer, sama-sama dijelaskan dalam tiga protokol. Pada tingkat

pengguna, DP dan PA adalah sama dan FMS berbeda.

Gambar. 10. Protokol Profibus

Profibus DP menggunakan tegangan tinggi dan rendah untuk mewakili setiap bit. Bila

tidak ada ditransmisikan, tegangan tinggi. 8 bit data yang dikemas dalam paket 11 bit (gbr. 11).

Gambar. 11. Paket data

Bit pertama adalah awal yang rendah sedikit, maka muncullah data bit 8. Bit terakhir

adalah stop bit tinggi. Setelah data bit dan sebelum stop bit, paket memiliki bit paritas. Bit ini

diatur ke 1 (Tinggi) atau 0 (rendah) tergantung pada jumlah orang dalam word data - dan

sehingga ada selalu yang ganjil yang antara 11 bit dari paket. Stasiun yang menerima paket

kemudian dapat memeriksa jumlah orang dan dengan cara itu memeriksa apakah kesalahan telah

terjadi selama transmisi. Jadi - sudah dalam lapisan fisik - ada overhead 3 bit untuk setiap 8

databits. The 11 bit yang membawa satu byte (8 bit) yang disebut OCTET Kode fisik yang

digunakan dalam DP dan FMS, disebut NRZ: Non Kembali ke Nol Gambar. 12 menunjukkan

bagaimana data tersebut dimodulasi di atas 10 mA saat ini - memberikan sinyal bahwa

perubahan antara sekitar 19 mA dan 1 mA. Perhatikan representasi bit yang disebut Kode

Manchester. Dalam kode ini selalu pergeseran untuk setiap bit data (ini berbeda dariKode NRZ

digunakan dalam DP).

Gambar. 12. Representasi data IEC - 6 1158-2

Pergeseran dari tinggi ke rendah berarti 1 dan pergeseran dari rendah ke tinggi berarti

0. Dalam ara. 13 setiap kotak kecil adalah salah satu OCTET - kecuali untuk DU, Unit Data,

yang dapat menjadi salah satu atau lebih oktet tergantung pada panjang data.

Gambar. 13. 3 Profibus paling umum

Token Passing telegram adalah tiga oktet = 33 bit. The FDL Status Permintaan telegram

adalah 6 oktet = 66 bit. The Telegram data memiliki kepala 9 oktet = 99 bit dan kisah 2 oktet =

22 bit.

6.1 Profibus DP

Profibus DP (didistribusikan perifer) memungkinkan penggunaan beberapa perangkat

master, hal ini setiap perangkat slave yang ditugaskan untuk satu master. Ini berarti bahwa

beberapa master dapat membaca masukan dari perangkat, namun hanya satu master dapat

menulis output ke perangkat itu. Itu Tujuan Profibus DP cepat dan komunikasi yang efektif di

tingkat lapangan. Menggunakan RS486 (level tegangan 0 dan 5 V) atau Fiber Optik. Baudrate

dapat dipilih dari 9,6 kbit / s untuk 12 Mbit / s.

Komunikasi ini dibangun di atas prinsip master / slave, dengan tipically PLC atau PC

sebagai master dan beberapa stasiun sebagai slave: Digital I / O, Analog I / O, AC atau DC drive,

Magnetik atau pneumatik katup, panel, dll (gbr. 14). Pertukaran data untuk Profibus DP

umumnya siklik di alam. The central controller, yang bertindak sebagai master, membaca input

data dari slave dan mengirimkan data output kembali ke slave. Waktu siklus juga akan

tergantung pada jumlah data yang akan dikirimkan. Waktu siklus bus jauh lebih pendek daripada

waktu siklus program controller (kurang dari 10 mS).

Gambar. 14. Profibus DP

Dalam beberapa instalasi penting untuk menentukan waktu siklus yang tepat. Waktu

siklus tergantung pada baudrate dan jumlah slave, lihat Gbr.15.

Gbr.15. Siklus waktu, DP mono-master

Stasiun DP harus diberi alamat unik, angka (0-126). Satumaster dapat menangani paling

banyak 126 slave. Setiap stasiun dapat mengirim atau menerima maksimal 244 byte.

6.2 Profibus PA

Profibus PA (otomatisasi proses) memenuhi persyaratan khusus proses

otomatisasi. Komunikasi PA didasarkan pada layanan yang diberikan oleh DPV1, dan

diimplementasikan sebagai sistem parsial tertanam dalam tingkat yang lebih tinggi system

komunikasi DP (gbr. 2). Berbeda dengan aplikasi otomatis dalam rekayasa manufaktur yang

membutuhkan siklus pendek waktu beberapa milidetik, faktor lain yang penting dalam proses

otomatisasi, seperti sebagai berikut:

• teknik transmisi bawaan aman;

• perangkat lapangan yang didukung melalui kabel bus;

• transmisi data Handal;

• Interoperabilitas (standarisasi fungsi perangkat).

PA menggunakan protokol DP, dan tidak bisa ada tanpa master DP. Jaringan PA akan

menjadi bagian dari jaringan DP.

Gambar. 16. Profibus PA

Teknologi transmisi yang digunakan oleh PA adalah IEC 1158-2. Baudrate adalah tetap:

31.25 kbit / s, dan sinyal tingkat 0 dan 20 mA. Oleh karena itu kebutuhan untuk sinyal

penerjemah antara PA dan DP bagian dari jaringan. Ada dua macam seperti penerjemah: Coupler

dan Link.

Sebuah Coupler melakukan transmisi sinyal hanya - Dilihat dari sisi DP, semua PA

instrumen tindakan seperti stasiun DP. Coupler ini benar-benar transparan. Jika coupler yang

digunakan, baudrate pada Sisi DP akan diperbaiki. A Link dilengkapi dengan kecerdasan

sehingga jaringan DP dapat berjalan dengan salah satu H2 baudrates (9.6kBit / s ke 12 Mbit /

s). Link memiliki alamat DP sendiri - dan stasiun PA adalah alamat di bawah ini.

7. Konfigurasi

Konfigurasi jaringan Profibus dilakukan dalam perangkat lunak untuk master

(Gbr.18). Jadi - tampak sedikit berbeda untuk Moeller PLC daripada untuk Siemens PLC atau

lainnya.

Tetapi prinsipnya adalah sama. Setiap stasiun Profibus harus disertai dengan GSD atau

File GSE yang merupakan lembar data elektronik. (GSD adalah Jerman dan singkatan Geräte

Stamme Datei). GSD-file dapat didownload dari situs web Profibus (www.profibus.com).

Gbr.18. Konfigurasi Profibus

Para GSD-file harus dipasang di hardware katalog atau data dasar konfigurasi perangkat

lunak. Jaringan dikonfigurasi dengan menghubungkan ke jaringan Profibus itus ebenarnya

Stasiun yang harus menjadi hadir di itu katalog.