PROFIBUS Handbuch

Systemaufbau

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Die asynchrone Datenübertragung mit Lichtwellenleitern ist beim PROFIBUS festgelegt im Abschnitt 23 der Norm IEC 61158-2.

 

Ein Lichtwellenleitersystem besteht immer aus einem Sender der aus dem elektrischen Signal das Licht erzeugt und einem Empfänger der aus dem Licht wieder in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt wird.

 

Signalübertragung mit Lichtwellenleiter

Signalübertragung mit Lichtwellenleiter

 

Das Licht kann unterschiedliche Wellenlängen aufweisen, was beim sichtbaren Licht der Farbe des Lichtes entspricht. Beim PROFIBUS sind die Wellenlängen 660nm, 850nm und 1300nm vorgesehen. 660nm ist ein rotes, sichtbares Licht und die anderen Wellenlängen sind unsichtbares Infrarot.

 

Grundsätzlich wird ein Bit mit dem Wert "0" (ZERO) als Licht (hell), und der Wert "1" (ONE) als kein Licht (dunkel) übertragen. Bei einzelnen Herstellern besteht aber auch die Möglichkeit diese Codierung umzudrehen (invertieren).

 

Für jede Wellenlänge sind unterschiedliche Pegel für hell und dunkel für die Sender und die Empfänger in der Norm festgelegt. Ein Lichtwellenleiter muss somit das Licht vom Sender zum Empfänger leiten, ohne dass die Dämpfung das vorgeschriebene Mass überschreitet.

 

Um nun zwei elektrische PROFIBUS Segmente über Lichtwellenleiter zu verbinden, braucht es mindestens zwei Lichtwellenleiter. Ein Leiter für den Hinweg und ein Leiter für den Rückweg.

 

Zwei Lichtwellenleiter für den PROFIBUS

Zwei Lichtwellenleiter für den PROFIBUS

 

Eine solche Lichtwellenleiter Strecke funktioniert wie ein Repeater, nur über eine grössere Distanz. Somit haben die einzelnen LWL-Konverter weder eine Adresse noch erscheinen diese in der Konfiguration des Systemes. Lediglich bei der Festlegung der Busparameter müssen diese eventuell berücksichtigt werden.

 

Im normalen Betriebsmodus werden auf einem LWL die Daten übertragen und auf den zweiten bleibt das "idle" Signal. Es gibt nun die Möglichkeit die korrekte Funktion der Verbindung mit einem "Echo" zu überprüfen.

Signalkontrolle mit einem Echo

Signalkontrolle mit einem Echo

 

Zu diesem Zweck werden die gesendeten Daten vom Empfänger über die zweite LWL wieder an den Sender zurückgesendet. Dieser vergleicht das empfangene mit dem gesendeten Signal und gibt bei Abweichungen eine Fehlermeldung. Bedingung für die korrekte Funktion ist natürlich, dass das Echo nicht zu lange verzögert werden darf. Diese Überprüfung der LWL Verbindung ist die Voraussetzung für den Aufbau eines redundanten Netzwerkes.