Profibus DP Potenzialfrei

[Klaus123]

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Hallo,
ich habe mal ne frage zu Profibus.
Profibus DP ist ja potenzialfrei aber was versteht man darunter das an jedem Teilnehmer ein PE angeschlossen ist und an den steckern auch der Schirm aufgelegt ist sodas überall das geliche potenzial ist ?
Und warum ist MPI nicht potenzialfrei ?
MPI könnte man wenn man MPI fähige Baugruppen hätte auch als Feldbus einsetzen oder ?

 

[RONIN]

Was du wahrscheinlich mit "potentialfrei" meinst ist die Funktionsweise des RS485-Signals dass dem
Profibus unterliegt. Ist ein Gegentakt-Signal bei dem Spannung auf den Leitungen A und B nicht zu
irgendeinem dritten Bezugspotential gemessen wird, sondern untereinander.

MPI ist übrigens, rein elektrisch gesehen, ident zu Profibus beides RS485.
Ist nur ein anderes Protokoll über den selben physikalischen Kanal.
Siehe

https://de.wikipedia.org/wiki/EIA-485
https://de.wikipedia.org/wiki/Multi_Point_Interface
https://de.wikipedia.org/wiki/Profibus
​

für Details.

Der Schirm wird geerdet im Einstreuungen abzuleiten. Hat aber mit der Signalübertragung grundsätzlich
nichts zu tun und wird auch nicht als Bezugspotential zur Messen der Spannung an A und B verwendet.

Wenn du die Forensuche mit den Stichwörtern "Profibus" und "MPI" benutzt findest du auch
viele Themen die deiner Frage ähneln.

 

[PN/DP]

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Und warum ist MPI nicht potenzialfrei ?

Aus Kostengründen. Damit die Geräte-Schnittstelle billiger wird.

MPI könnte man wenn man MPI fähige Baugruppen hätte auch als Feldbus einsetzen oder ?

Ja, das Protokoll ist aber langsamer (mehr Protokoll-Overhead). Und man müßte das gesamte Protokoll zur Kommunikation mit den anderen Baugruppen selber programmieren, es sei denn, die anderen Baugruppen verstehen Globaldaten(GD)-Kommunikation.

Harald

 

[Klaus123]

Das mit dem Potenzialfrei habe ich nicht verstanden auch nicht mit dem nachlesen auf der Seite.
Ich dachte potenzialfrei ist dafür gut das zwischen den Baugruppen keine ausgleichströme fließen können damit die Baugruppen nicht beschädigt werden.
Also wenn mir das jetzt noch mal jemand einfach und verständlich erklären könnte wäre echt super.

Die kummunikation für MPI müsste man doch nicht programmieren es gibt ja durchaus Baugruppen die man mit MPI vernetzen kann zB Touch Panel

 

[PN/DP]

Hmm, OK, wenn Du den Anschluß eines HMI als Feldbus bezeichnest... Da ist die CPU eh passiv und das HMI ist der aktive Master.

Der Anschluß des RS485-Leitungstreiber-Chip (meist 75176) an die Elektronik des Gerätes sowie die 5V-Versorgung der Abschlußwiderstände ist bei MPI-Schnittstellen nicht potentialfrei, die Schnittstelle wird aus den selben 5V wie die CPU-Chips versorgt. Bei Profibus-Schnittstellen werden die Signale zum Treiber-Chip über Optokoppler und die Versorgungsspannung über Transformator angeschlossen und damit die Schnittstelle vollkommen potentialfrei. Das hat nichts mit dem Schirm zu tun - der darf auch bei Profibus nicht als Potentialausgleichsleitung missbraucht werden.

Harald

 

[holgero]

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Ich dachte potenzialfrei ist dafür gut das zwischen den Baugruppen keine ausgleichströme fließen können damit die Baugruppen nicht beschädigt werden.

Genau so ist es. Jeder Profibusteilnehmer hat ein eingebautes Potentialgetrenntes Schaltnetzteil, welches aus der internen Betriebsspannung eine potentialfreie 5V- Spannung für die Busschnittstelle erzeugt. Diese Spannung ist nicht geerdet und wird auch nirgends mit dem Schirm verbunden.

 

[hausenm]

Naja Optokoppler sind das nicht gerade. für die Potentialtrennung.
Es werden DC/DC Wandler eingesetzt.
Potentialfreiheit bedeutet das die Bezugspotentiale an der Ein- bzw. Ausgangsseite unterschiedlich sind und von einander isoliert.
Im allgemeinen funktioniert der DC/DC Wandler wie folgt:
Aus einer Spannung (DC in) wird ein Frequenzsignal erzeugt- welche dann üner Übertrager (Trafos oder Optokoppler) isoliert auf die
Sekundärseite übertragen werden.
Der Vorteil hierbei sind die schon erwähnten Ausgleichsströme und die Vermeidung von sog. Erdbrummschleifen.
Beide Phänomene tragen zur Signalverschlechterung bei.
EMV Gründe sprechen auch für eine Potentialtrennung.
Gruß

 

[PN/DP]

Naja Optokoppler sind das nicht gerade. für die Potentialtrennung.

Siemens empfiehlt und verwendet standardmäßig Optokoppler.
Optokoppler bei PROFIBUS Anschaltungen

Applikationshinweis: Optokoppler bei PROFIBUS Anschaltungen
[...]
Der bisher für PROFIBUS DP mit 12 Mbaud Übertragungsrate empfohlene Optokoppler HCPL-7101 von Hewlett-Packard ist abgekündigt.
[...]
Wir empfehlen die Ersatztypen HCPL-7721, HCPL-0721 zu verwenden. Andere Typen halten die erforderlichen Zeiten unter worst case Bedingungen nicht ein.

Beispielschaltung Galvanisch getrennte RS-485 Schnittstelle mit Optokopplern und DC/DC-Übertrager hatte Manuel schon verlinkt:

http://www.mikrocontroller.net/artic...ische_Trennung

Harald

 

[hovonlo]

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Na das mit den Optokopplern ist auch bei Siemens schon eine Weile her. Bei der 1516er CPU wird für den Profibus z.B. ein ADuM2486 für die Daten eingesetzt.
Datenblatt zu finden unter:
http://www.analog.com/en/products/i...ation/standard-digital-isolators/adm2486.html