Übersicht
Die Vorlesung behandelt wichtige Feldbusse in der Automatisierungstechnik: ASI-Bus, Profibus und CAN-Bus, ihren Aufbau, Unterschiede und Zugriffsverfahren.
ASI-Bus (AS-Interface)
- Einfache Struktur mit zwei Leitungen für Daten- und Stromübertragung.
- Ermöglicht gleichzeitige Versorgung und Datenübertragung zu Sensoren/Aktoren.
- Topologie basiert auf einem Master, an den bis zu 16 (später 32) Slaves angeschlossen werden können.
- Slaves benötigen eine eindeutige Adresse.
- Master fragt nacheinander jeden Slave ab (Master-Slave-Prinzip).
- Einfache, aber beschränkte Technik, zunehmend ersetzt durch Ethernet-basierte Systeme.
Profibus
- Offener Standard für verschiedene Übertragungsmedien (z.B. RS485, Lichtwellenleiter).
- Drei Haupttypen:
- Profibus FMS: Objektorientierte Kommunikation und Parametrierung.
- Profibus DP: Anbindung externer dezentraler Peripheriegeräte (IOs).
- Profibus PA: Übertragung in gefährlichen/explosionsgefährdeten Umgebungen (z.B. Chemieanlagen).
- Meist genutzter Typ: Profibus DP.
- Token-Passing-Verfahren mit Master-Slave-Prinzip: Token gibt einem Master exklusiven Buszugriff.
- Mehrere Masters (z.B. SPS-Stationen) können über Tokenweitergabe auf denselben Bus zugreifen.
CAN-Bus
- Zweiadrige Leitung, nur für die Datenübertragung verwendet.
- Wichtig in der Automobilindustrie (hohe Übertragungssicherheit).
- Verwendet Bit-Arbitrierungsverfahren für Medienzugriff:
- Alle Teilnehmer können gleichzeitig senden.
- Überlappende Bits regeln, wer weiter senden darf (dominante und rezessive Bits).
- Teilnehmer mit niedrigerer Priorität ziehen sich bei Kollision zurück.
- Ermöglicht Priorisierung: Systemsicherheitsdaten haben Vorrang (z.B. ABS vor Radio).
Wichtige Begriffe & Definitionen
- Master-Slave-Prinzip — Ein Master steuert und fragt mehrere untergeordnete Geräte (Slaves) ab.
- Token-Passing — Zugriffsverfahren, bei dem ein „Token“ weitergegeben wird; nur der Besitzer darf senden.
- Bit-Arbitrierung — Zugriffskontrolle, bei der dominante Bits bestimmen, welcher Teilnehmer senden darf.
- Profibus DP — Standard für dezentrale Peripherieanbindung über Profibus.
Aufgaben / Nächste Schritte
- Informieren Sie sich weiter über die Unterschiede zwischen Profibus und Profinet.
- Lesen Sie die Spezifikationen zu CAN-Arbitrierung und Profibus-Topologien nach.