Profibus DP-väyläliitynnän toteuttaminen Anybus-IC-moduulin avulla

Abstract

Tämä opinnäytetyö tehtiin Tampereen ammattikorkeakoulun automaatiolaboratoriolle. Työn tarkoituksena oli tutustua HMS Industrial Networksin valmistamaan Anybus-IC-moduuliin, sekä suunnitella ja toteuttaa siihen perustuva Profibus DP -kenttäväylän I/O-laite. Laitteen tuli sisältää yleisimmät tulo- ja lähtökanavatyypit. Opinnäytetyössä perehdyttiin lisäksi Profibus-kenttäväylän teoriaan, ja esiteltiin väylän käyttöönotto. Opinnäytetyönä valmistettu I/O-laite tuli automaatiolaboratorion demonstraatiokäyttöön.

I/O-laitteen piirikortti suunniteltiin Anybus-IC-moduulin evaluointisarjan piirikaavion pohjalta. Piirikortti teetettiin ulkopuolisella valmistajalla, joka oli erikoistunut protosarjojen valmistamiseen. Piirikortin valmistumisen jälkeen sille juotettiin tarvittavat komponentit. Kun laite oli valmis, se kytkettiin Profibus DP -väylän avulla Siemens S7-300 logiikkaohjaimeen ja sen toiminta testattiin. I/O-laitteessa ilmeni pienehkö suunnitteluvirhe käyttöönoton aikana, mutta se pystyttiin onneksi korjaamaan.

Koska laitteen suunnitteluvaiheessa aikaa oli niukasti, jäi siihen joitakin piirteitä joita olisi voinut vielä kehittää. Opinnäytetyöprosessin tuloksena kuitenkin syntyi toimiva ja asetetut vaatimukset täyttävä I/O-laite. Laitteen avulla pystyttiin osoittamaan kuinka Anybus-IC-moduulilla on mahdollista toteuttaa toimiva Profibus DP -liitäntä.

This thesis was carried out for the automation laboratory of Tampere University of Applied Sciences. The aim of the thesis was to get to know the Anybus-IC module manufactured by HMS Industrial Networks, and to design and implement a Profibus DP fieldbus I/O device based on it. The device was to include the most common input and output channel types. In addition Profibus fieldbus was theoretically examined and implementation of the bus was introduced. The I/O device manufactured for this thesis was meant for demonstration use in the automation laboratory.

The circuit board of the I/O device was designed based on the circuit diagram of the Anybus-IC module’s evaluation kit. The manufacturing of the circuit board was commissioned to an outside manufacturer, who was specialized in manufacturing protokits. After the completion of the circuit board the necessary components were soldered in it. When the device was ready, it was connected to a Siemens S7-300 logic controller via a Profibus DP and the functioning was tested. A small design error occurred during the implementation, but fortunately it was fixable.

Because time was scarce during the design stage of the device, some features that could have been developed further were left as they were. However, as a result of the thesis process, a functioning I/O device that meets the requirements was created. The device helped to demonstrate how it is possible to achieve a functioning Profibus DP interface with Anybus-IC module.