SIMATIC PROFIBUS Technologie-Komponenten - Siemens

SIMATIC
PROFIBUS Technologie-Komponenten
s
Broschüre · November 2005

Technologiekomponenten für PROFIBUS DP
Einleitung
Einführung
Der Markt fordert von den industriellen
Produzenten eine
schnelle und wirtschaftliche
Produktion. Dezentrale Automatisierungsstrukturen
sind
die Voraussetzungen für eine
solch flexible Fertigung. Die
Verkettung der Fertigungsbereiche
mit lokalen Netzen sichert
den hierfür nötigen Informationsfluss.
Im Bereich der industriellen Kommunikation sind alle Ebenen
vom Feldbereich bis in die Leitebene durch national und international
standardisierte Bussysteme abgedeckt.
Feldbus PROFIBUS DP
Im Feldbereich, wo eine schnelle Reaktionszeit bei gewöhnlich
kleinen Datenmengen gefordert ist, hat sich der Feldbus PRO-
FIBUS DP durchgesetzt.
PROFIBUS DP ist ein offenes Feldbussystem, das nach europäischem
Standard und international genormt ist. Dieses Feldbussystem
ist auch die Basis für PROFIBUS PA, dem Feldbus für
die Prozessautomatisierung.
Merkmale
Der Feldbus PROFIBUS DP zeichnet sich durch folgende Merkmale
aus:
■ Entspricht IEC 61158-3, Ed. 2
■ Umfangreiches Angebot an Feldbuskomponenten
■ Datenübertragung über Zweidrahtleitung (RS 485) und
Lichtwellenleiter
■ Flexibler und modularer Aufbau des
Automatisierungssystems
■ Kopplung mit Aktuator-Sensor-Interface möglich
■ Reduziert den erforderlichen Verdrahtungsaufwand
■ Bis zu 125 Teilnehmer anschließbar, davon
bis zu 32 pro Bussegment
■ Kurze Reaktionszeiten durch Übertragungsraten bis
12 Mbit/s
■ Flächendeckender Einsatz:
Entfernungen bis zu 23,8 km möglich
■ Einfacher Anschluss von Geräten durch Verfügbarkeit von
ASICs und Anschaltungen
■ PROFIBUS DP ist der Systembus bei der „Vollintegrierten Automation“
■ Führende Hersteller von Automatisierungssystemen
bekennen sich zu PROFIBUS DP als Standard-Schnittstelle
für den Feldbereich.
2 Technologiekomponenten für PROFIBUS DP
ASICs und Anschaltungen
Die Schnittstelle an den Feldbus PROFIBUS DP ist offengelegt.
Durch die Vermarktung von ASICs und Anschaltungen sowie
durch Beratung der Hersteller von Komponenten für PROFIBUS
DP unterstützt Siemens den Anschluss weiterer Feldgeräte.
Für die unterschiedlichen funktionellen Anforderungen (Master-
sowie einfache und intelligente Slave-Geräte) stehen verschiedene
ASICs und Anschaltungen zur Verfügung.
Diese ASICs und Anschaltungen werden auf den folgenden
Seiten beschrieben.
PROFINET
PROFINET ist der neue offene Industrial Ethernet Standard für
die industrielle Automatisierung. Damit können Geräte von
der Feldebene bis in die Leitebene angebunden werden. Außerdem
erlaubt PROFINET, existierende Feldbussysteme, z.B.
den weit verbreiteten PROFIBUS, einfach zu integrieren.
Auch für PROFINET wird es zukünftig Technologiekomponenten
geben – Entwicklungspakete und ASICs für PROFINET sind
derzeit in Vorbereitung (siehe Kurzbeschreibung PROFINET
Technologiekomponenten).
Bleifreiheit
Zwei neue europäische Richtlinien (2002/95/EG - RoHS,
2002/96/EG - WEEE) verbieten es aus Gründen des Umweltschutzes,
ab 01.07.2006 bleihaltige Komponenten in vielen
elektrischen und elektronischen Geräten zu verwenden.
Obwohl gemäß aktueller Gesetzesunterlage Automatisierungsgeräte
nicht unter diese Richtlinien fallen, werden wir
die PROFIBUS ASICs auch als bleifreie Varianten anbieten. Damit
wollen wir unseren Kunden ermöglichen, umweltfreundliche
Produkte zu entwickeln.

Feldbus
PROFIBUS DP, PROFIBUS PA
Anwendungsbereich
PROFIBUS ist das Bussystem für den Feld- und Zellenbereich.
Für die verschiedenen Anforderungen sind 2 Ausprägungen
verfügbar:
■ PROFIBUS DP
■ PROFIBUS PA.
PROFIBUS DP
Der Feldbus PROFIBUS DP zeichnet sich durch eine schnelle
Kommunikation bei kleinen Datenmengen sowie eine hohe
Systemverfügbarkeit aus. Er entspricht der Norm IEC 61158
mit der Protokollvariante DP. PROFIBUS DPV1 ist außerdem die
Basis für PROFIBUS PA.
PROFIBUS PA
PROFIBUS PA ist die PROFIBUS-Variante für die Prozessautomatisierung.
PROFIBUS PA verwendet die Übertragungstechnik
nach IEC 1158-2, die auch für eigensichere Anwendungen genutzt
werden kann. Die Kommunikationsprotokolle von PROFI-
BUS PA und PROFIBUS DP sind identisch. PROFIBUS DP-Kommunikationsprotokoll
+ IEC-1158-2 Übertragungstechnik =
PROFIBUS PA.
Aufbau
Bei PROFIBUS DP wird zwischen aktiven Busteilnehmern und
passiven Busteilnehmern unterschieden.
Aktive Busteilnehmer (Master)
■ Automatisierungsgeräte wie z.B. S7-300/S7-400
■ PC-based Control Systeme wie z.B. WinAC
■ die SIMATIC-Programmiergeräte sowie Personal Computer
■ HMI-Geräte
■ Maschinensteuerungen wie z.B. SINUMERIK
■ Regelsysteme wie z.B. SIMADYN
■ Automatisierungsgeräte anderer Hersteller
Passive Busteilnehmer (Slaves)
■ die dezentralen Peripheriegeräte SIMATIC ET 200
■ Steuerungen, wie z.B. S7-200/S7-300
■ Feldgeräte wie Antriebe oder Geräte zum Bedienen und
Beobachten
■ Feldgeräte der Prozesstechnik, z.B. SITRANS
■ Feldgeräte anderer Hersteller
Der Feldbus PROFIBUS DP kann mit Zweidrahtleitung (RS485),
Lichtwellenleitern oder gemischt aufgebaut werden.
Master-Geräte
ET 200M
S7-400
Slave-Geräte
Programmiergerät
Bedienen &
Beobachten
Master- und Slave-Geräte am PROFIBUS
ET 200pro
PROFIBUS DP
SITRANS P
ET 200S
DP/PA-Link
PROFIBUS PA
Arbeitsweise
In einem Bussystem teilen sich die Teilnehmer das Übertragungsmedium.
Daher muss geregelt werden, wann welcher
Busteilnehmer Zugriff erhält. PROFIBUS DP arbeitet nach dem
Buszugriffsverfahren „Token-Passing mit unterlagertem Master-Slave“.
Es erhalten nur aktive Teilnehmer das Buszugriffsrecht.
Dieses wird durch einen Token von einem Master zum
nächsten weitergereicht. Liegt kein Sendewunsch vor, geht
der Token an den nächsten Master. Die passiven Busteilnehmer
werden direkt von der Masterbaugruppe, der sie zugeordnet
sind, abgefragt.
Offenlegung des PROFIBUS DP, PA
Die für die kurzen Reaktionszeiten erforderliche Kommunikationsleistung
kann nicht mit den üblichen Standardkomponenten
erbracht werden. Deshalb wurden von der Siemens AG für
die PROFIBUS-Anschlüsse leistungsfähige ASICs entwickelt.
Diese ASICs arbeiten bereits einen großen Anteil der PROFIBUS
DP-Kommunikation ab. Aufbauend auf diesen ASICs werden
Anschaltungen für Master- und Slave-Anwendungen angeboten.
PROFIBUS Support Center
Die Support Center unterstützen Feldgerätehersteller vor und
während der Entwicklung und führen die erforderlichen Zertifizierungstests
durch. Außerdem stellen sie weitere Informationen
zu den ASICs, Anschaltungen und den Entwicklungspaketen
bereit. Adressen siehe Seite 12.
PROFIBUS-Nutzerorganisation
Die PNO repräsentiert Anwender und Hersteller von PROFI-
BUS-Produkten und bietet z.B. die Möglichkeit der Zusammenarbeit
und des Erfahrungsaustauschs.
PROFIBUS-Nutzerorganisation (PNO)
Haid-und-Neu-Straße 7
D-76131 Karlsruhe
Fax: 0721/96 58 589, www.profibus.com
Feldbus 3

PROFIBUS-ASICs
Übersicht
Anwendungsbereiche
Die PROFIBUS-ASICs ermöglichen Fremdherstellern den einfachen
Anschluss ihrer Geräte und Systeme an den Feldbus PRO-
FIBUS. Nur mit diesen ASICs sind bei PROFIBUS DP die kurzen
Reaktionszeiten möglich, die bei Übertragungsraten von bis zu
12 Mbit/s erforderlich sind. Für die unterschiedlichen funktionellen
Anforderungen und Anwendungsgebiete stehen verschiedene
ASICs zur Verfügung.
Master-ASICs
Der ASPC 2 (Advanced Siemens PROFIBUS Controller) ist ein
vorverarbeitender Kommunikations-Baustein für Master-Anwendungen
(DP, DPV1, DPV2). Mit diesem ASIC lassen sich
Master-Anschaltungen für den Anschluss an PROFIBUS DP aufbauen.
Die maximale Übertragungsrate beträgt 12 Mbit/s.
Intelligente Slave-ASICs
Der SPC 3 (Siemens PROFIBUS Controller) ist ein vorverarbeitender
Kommunikations-Baustein für intelligente Slave-Anwendungen
(DPV1 ohne Alarme). Er ermöglicht den Anschluss
an PROFIBUS DP. Die maximale Übertragungsrate beträgt 12
Mbit/s. Der SPC 4-2 unterstützt außerdem PROFIBUS PA. Zum
Betrieb des SPC 3 ist zusätzlich ein externer Mikroprozessor
notwendig.
Slave ASIC mit Prozessor-Kern
Der DPC 31 vereinigt die Funktionen des SPC 3, SPC 41 und eines
8031 Prozessors in einem Chip (DPV1, DPV2). Mit dem
DPC 31 steht ein DP-Slave Controller zur Verfügung, der durch
seine Flexibilität enorm vielseitig einsetzbar ist. Der DPC 31 ist
aufgrund des Low Power Managements auch für den Einsatz
im eigensicheren Bereich ausgelegt. Er ermöglicht einen Anschluss
an PROFIBUS DP und PROFIBUS PA.
Für den Anschluss an PROFIBUS PA mit einem Übertragungsverfahren
nach IEC 1158-2 bietet der DPC 31 mit dem SIM 1-1
eine integrierte Kompaktlösung. Die maximale Übertragungsrate
beträgt 12 Mbit/s bei PROFIBUS DP und 31,25 kbit/s bei
PROFIBUS PA.
4 PROFIBUS-ASICs
Master-
Anwendungen
Intelligente
Slave-
Anwendungen
Einfache
Slave-
Anwendungen
ASPC2
FOCSI
PROFIBUS DP
LSPM2
Einsatzgebiete der PROFIBUS-ASICS
RS 485
SPC3 SPC
4-2
PROFIBUS PA
Einfache Slave-ASICs
Der LSPM 2 ist eine Single-Chip-Lösung für einfache Slave-Anwendungen.
Durch das kleine Gehäuse ist er besonders für
den Einsatz bei geringem Platzbedarf geeignet. Die maximale
Übertragungsrate beträgt 12 Mbit/s.
ASICs zur Signalaufbereitung und
Umsetzung auf andere Medien
Diese ASICs fungieren als Ergänzung zu vorhandenen PROFI-
BUS-ASICs. Sie wandeln die Signale in andere Medien/Übertragungsformen
um bzw. bereiten die Signale auf.
Der Chip SIM1-1 (Siemens Medium Attachment Unit) wird für
eine Signalanpassung an PROFIBUS PA benötigt.
Der Baustein FOCSI (Fibre Optical Controller from Siemens)
sorgt für eine saubere elektrische Aufbereitung und Weitergabe
des empfangenen/gesendeten optischen Signals. Um das
Signal in einen Lichtwellenleiter einzukoppeln, werden neben
dem FOCSI auch noch entsprechende optische Sender und
Empfänger benötigt.
DPC
31
IEC 1158-2
SIM 1

Arbeitsweise
Die ASICs übernehmen einen Großteil der Kommunikationsaufgaben
zwischen dem Busteilnehmer und dem Bussystem.
Der LSPM 2 wickelt sämtliche Kommunikationsaufgaben völlig
selbständig ab. Die Pins müssen lediglich mit den entsprechenden
Signalen versorgt werden. Ein zusätzlicher Prozessor
und eine Firmware ist nicht erforderlich.
Die ASICs der SPC-Reihe (SPC 3, SPC 41, DPC 31 und ASPC 2)
verfügen über ein Prozessor-Interface. Sie benötigen zusätzlich
eine Firmware als Schnittstelle zwischen dem ASIC und der
Anwendung.
Firmware
Die Firmware wird in einem Prozessor auf der Anschaltung
bzw. im Feldgerät betrieben. Über die Aufrufschnittstelle der
Firmware werden die Funktionen des Feldgerätes eingebunden.
Der Umfang der Firmware ist abhängig vom jeweiligen
ASIC.
Lieferformen
Die ASICs können über das weltweite Vertriebsnetz der
Siemens AG bezogen werden. Für Tests sind Bestellmengen zu
6 ASICs möglich. Bei Serienfertigung sind Vielfache einer ASIC-
Verpackungseinheit (Tray) möglich. Die Anzahl der ASICs pro
Verpackungseinheit ist abhängig vom ASIC-Typ.
Dokumentation
Die Beschreibungen der Technologiekomponenten finden Sie
zum kostenlosen Download unter
www.ad.siemens.de/csi/dp
in der Rubrik
■ Dezentrale Peripherie/Technologiekomponenten/Handbücher
PROFIBUS-ASICs 5

PROFIBUS-ASICs
LSPM 2
Anwendungsbereich
Der ASIC LSPM 2 (Lean Siemens PROFIBUS Multiplexer) ist eine
Single-Chip-Lösung für einfache Slave-Anwendungen. Beispiele
hierfür sind Sensoren und Aktuatoren wie Schalter oder
Anzeigen. Der ASIC ermöglicht den Anschluss dieser einfachen
digitalen Ein-/Ausgabegeräte an den Feldbus PROFIBUS DP.
Durch das kleine Gehäuse ist der LSPM 2 besonders für den
Einsatz bei geringem Platzbedarf geeignet.
Die maximale Übertragungsrate beträgt 12 Mbit/s. Die Anschaltung
IM 184 ist mit dem ASIC LSPM 2 realisiert.
Aufbau
Der LSPM 2 verfügt über 32 Ein-/ Ausgabebits. Er befindet sich
in einem kompakten MQFP-Gehäuse mit 80 Pins.
Die Aufteilung der Ein-/Ausgangspunkte in Eingänge und Ausgänge
ist frei einstellbar. Zusätzlich sind auf den ASICs Pins für
Diagnose-Informationen vorhanden.
Der LSPM 2 wickelt den gesamten Datenverkehr selbständig
ab. Ein zusätzlicher Mikroprozessor und eine Firmware werden
nicht benötigt.
Mit nur wenigen externen Bauelementen lässt sich auf diese
Weise ein einfacher Anschluss an den Feldbus PROFIBUS DP
realisieren.
Arbeitsweise
Der LSPM 2 wickelt das Busprotokoll völlig selbständig ab. Die
Pins müssen lediglich an die Ein-/Ausgabesignale sowie an die
Busleitungen angeschlossen werden.
Der LSPM 2 arbeitet als Slave am PROFIBUS DP. Nachdem die
ASICs ein fehlerfreies Telegramm des Masters erhalten haben,
erzeugen sie die angeforderten Antworttelegramme.
6 PROFIBUS-ASICs
PROFIBUS DP
RS485-Treiber mit
galvanischer Trennung
Quartz Reset
LSPM2
Jumper Diagnose
Ports
EPROM-
Sockel
Beispiel einer Einbindung des ASIC LSPM 2 in eine Slave-Anwendung
Merkmale
■ Protokoll PROFIBUS DP
■ Maximale Übertragungsrate 12 Mbit/s
■ Automatische Ermittlung der Übertragungsrate
■ Übertragungsart RS 485
■ MQFP-Gehäuse mit 80 Pins
■ ASIC-Beschaltung (glue logic) integriert
■ 32 Ein-/Ausgabebits, davon bis zu 16 Diagnoseeingänge
■ 8 separate Diagnoseeingänge
■ Freie Aufteilung der Ein-/Ausgangspunkte in Ein- und Ausgänge
■ Integrierter Watchdog-Timer
■ Externer Quarzanschluß für
24 MHz- und 48 MHz-Quarz/-Oszillator
■ Versorgungsspannung DC 5 V
■ Geeignet zur Realisierung einfacher digitaler Ein-/Ausgabegruppen
Firmware
Für den Betrieb des LSPM 2 ist keine zusätzliche Firmware erforderlich.
Die gesamte Protokollbearbeitung wird vom LSPM2
übernommen.
Stiftleiste für Bussystem

SPC 3 und SPC 4-2
PROFIBUS DP
Beispiel einer Einbindung des ASIC SPC 3 in eine Slave-Anwendung
Anwendungsbereich
SPC 3, SPC 4-2
Die ASICs SPC 3 und SPC 4-2 sind vorverarbeitende Kommunikations-Bausteine
für intelligente Slave-Anwendungen. Sie ermöglichen
den Anschluss auch komplexer Slave-Geräte an den
Feldbus PROFIBUS DP.
Die Anschaltung IM 183-1 ist mit dem SPC 3 realisiert. Die maximale
Übertragungsrate beträgt 12 Mbit/s.
ASIC SPC 4-2 ist dem SPC 3 bzgl. Anwendung, Aufbau, Arbeitsweise
und Merkmalen sehr ähnlich.
Aufbau
RS485-Treiber mit
galvanischer Trennung
Takt
48 MHz
SPC 3
INT
Daten- und
Adressbus
Microprozessor
WR/RD
Reset
Reset
SPC 3
Der SPC 3 verfügt über einen 1,5 KByte großen Telegrammspeicher.
Er befindet sich in einem PQFP-Gehäuse mit 44 Pins.
SPC 4-2
Im Unterschied dazu besitzt der SPC 4-2 einen 3 KByte großen
Telegrammspeicher.
Arbeitsweise
SPC 3/SPC 4-2 wickeln selbständig sämtliche Kommunikationsaufgaben
des PROFIBUS DP-Protokolls ab. Dadurch ist die Protokollbearbeitung
bedeutend schneller. Außerdem verringert
sich der Software-Umfang im Mikroprozessor der Schnittstellenbaugruppe.
Der Buszugriff erfolgt hardwaregesteuert. Die Datenübergabe
erfolgt durch ein 1,5 KByte bzw. 3 KByte großes RAM. Die
Schnittstelle zur Anwendung ist als Datenschnittstelle ausgeführt.
Dadurch ist eine zeitliche Entkopplung zum Bus möglich.
Zum komfortablen Betrieb mit dem Mikroprozessor wird eine
Firmware mit Aufrufschnittstellen für die Anwendung angeboten.
Stiftleiste für Bussystem
Merkmale
SPC 3, SPC 4-2
■ Protokoll PROFIBUS DP, DPV1 (ohne Alarme), DPV 2
■ Maximale Übertragungsrate 12 Mbit/s
■ Automatische Ermittlung der Übertragungsrate
■ Unterstützung der Mikroprozessoren 80C32, 80X86,
80C166, 80C165, 80C167 sowie HC11-, HC16- und HC916-
Typen
■ Übertragungsart RS 485
■ PQFP-Gehäuse mit 44 Pins
■ Selbständige Abwicklung der Kommunikationsfunktionen
einschließlich des PROFIBUS DP-Protokolls
■ Integrierter Watchdog-Timer
■ Externer Quarzanschluß für 48 MHz-Quarzoszillator
■ Versorgungsspannung DC 5 V
Besonderheit SPC 4-2
■ PROFIBUS PA mit low power- und synchroner Schnittstelle
Firmware
Als Schnittstelle zwischen den Registern der SPC und der Anwendung
wird eine Firmware (Quell-Code in "C") angeboten.
Die Firmware wird auf dem Prozessor des Feldgerätes betrieben
und bietet Aufrufschnittstellen zur einfachen Einbindung
der Anwendung. Sie kann auch für die Anschaltungen
IM 182-1 und IM 183-1 verwendet werden.
Die Firmware ist zum Betreiben des SPC 3 mit den DP-Standard-Funktionen
nicht zwingend erforderlich, da die Register
des ASICs genau dokumentiert sind. Der Anwender erspart
sich durch die Firmware jedoch die erforderliche Entwicklungsarbeit.
Für die Nutzung der erweiterten DP-Funktionen DPV1 (Datensatz
lesen/schreiben) ist die Firmware erforderlich.
PROFIBUS-ASICs 7

Kommunikationsbaustein
DPC 31
Anwendungsbereich
Im DPC 31 wurden die unterschiedlichen Eigenschaften der
ASICs SPC 3 SPC 4-2 in einem Chip vereint, was dazu führt,
dass dieser Baustein für ein breites Spektrum von Applikationen
geeignet ist. Der DPC 31 ist ein vorverarbeitender Kommunikationsbaustein
mit integriertem Prozessorkern. Er ermöglicht
den Anschluss von intelligenten Feldgeräten an PRO-
FIBUS DP. Aufgrund des Powermanagements und der 3,3 V-
Technologie ist der DPC 31 auch in der Verfahrenstechnik einsetzbar
– dort in Verbindung mit PROFIBUS PA. Mit dem DPC
31 kann mit minimalem Aufwand an externen Komponenten
eine Slave-Applikation realisiert werden.
Aufbau
Für die Ankopplung an die Bus-Physik bietet der DPC 31 neben
dem asynchronen Interface für die RS485-Schnittstelle auch
eine synchrone Schnittstelle zum SIM1. Dieses Interface ermöglicht
es, den DPC 31 über eine stromsparende Schnittstelle
auch an die synchrone Übertragungstechnik der IEC 1158-2
Physik anzukoppeln, die PROFIBUS PA verwendet.
Der DPC 31 verfügt über ein 6 kByte großes RAM als Telegrammspeicher
und einen integrierten 8031-Core nebst 24
KByte großem Firmware-ROM, verpackt in einem PQFP-Gehäuse
mit 100 Pins.
Arbeitsweise
Der DPC 31 wickelt selbständig das komplette DP-Slave-Protokoll
ab und entlastet die Applikation von allen zeitkritischen
Kommunikationsfunktionen. Alle erforderlichen Timer und
Überwachungsfunktionen sind im DPC 31 integriert.
Die Schnittstelle zur Applikation bildet ein 6 kByte großes RAM,
über das die Anwendung mit dem Kommunikationsteil des
DPC 31 kommuniziert. Die Schnittstelle ist als Datenschnittstelle
ausgeführt. Zum komfortablen Betrieb mit einem externen
Prozessor wird eine Firmware mit Aufrufschnittstellen angeboten.
Der integrierte 8031-Core ist 100% kompatibel zu den Standard
8031-Derivaten. Dadurch sind alle Standardentwicklungsumgebungen
zum Programmieren und Debuggen einsetzbar.
Dem integrierten 8031-Core wurde ein 256 Byte großes
„internes“ RAM und der „Timer 2“ der 8032-Derivate hinzugefügt,
so dass im DPC 31 letztlich ein echter 8032-Controller
zur Verfügung steht.
In dem Firmware-ROM für den 8031-Core sind folgende Funktionen
hinterlegt:
■ Lese- und Schreibfunktionen für ein SPI-kompatibles
E2PROM ■ Bootloader für Single-Chip-Applikationen
■ alle notwendigen Systemfunktionen, die für die Realisierung
eines „DP-Slaves“ notwendig sind.
8 PROFIBUS-ASICs
Bus- und Boottyp-
Einstellung, Reset
Registerzellen
6 KByte
Kommunikationsund
Code-RAM
Mikrosequenzer
SPC3
DPC31
27 pin IO-Port oder
externes uP-Interface
multifunktionales
IO-Interface
Multiport-RAM-
Controller
Physik-Unit
asynch. synch.
PROFIBUS-
Interface
Blockschaltbild des DPC 31
SSC-
Modul
PLL +
Clock-Unit
Der DPC 31 bietet folgende Betriebsmöglichkeiten:
■ DPC 31 als Single-Chip-Applikationen
■ DPC 31 mit externem ROM/RAM
■ DPC 31 mit externem Mikroprozessor
SPI-Interface 4 Ports und
Sonderfunktionen
ROM
24 kB
Clkout 1/2
Clkout 1/4
8031-IO-Interface
(Emulator-Port)
Standard 8031-Core
mit 256 Byte RAM
und zusätzlichem
Timer 2
12 MHz Quartz oder
Direkteinspeisung
Test- und Versorgungspins
Merkmale
■ Protokoll PROFIBUS DP/ DPV1/ DPV2
■ Maximale Übertragungsrate 12 Mbit/s, mit
Übertragungsverfahren IEC 1158-2 31,25 Kbit/s
■ Automatische Ermittlung der Übertragungsrate
■ Asynchrones Interface gemäß PROFIBUS DP
■ Synchrones Interface gemäß PROFIBUS PA
■ Integrierter 8031-Core
■ SSC-Interface zum Anschluss SPI-kompatibler
Komponenten wie E 2PROMs oder AD-Wandler
■ Standard 8031-Interface
■ Externes Mikroprozessor-Interface vom Typ Intel und
Motorola
■ Versorgungsspannung DC 3,3 V
■ PQFP-Gehäuse mit 100 Pins
Firmware
Für den DPC31 gibt es eine Firmware (Quellcode in „C“), welche
die Nutzung des ohnehin einfach zu bedienenden Bausteins
noch komfortabler macht. Die Firmware wird auf dem
Prozessor des Feldgerätes betrieben und bietet eine einfache
Funktionsschnittstelle für die Einbindung der Anwendung.

Medium Attachment Units
SIM 1-1 und FOCSI
Anwendungsbereich
Der SIM 1-1 (Siemens IEC Medium Attachment Unit) führt eine
Anpassung der Signale für den Anschluss von Feldgeräten an
IEC 1158-2 und damit auch an PROFIBUS PA durch.
PROFIBUS PA ist die PROFIBUS-Variante für die Prozessautomatisierung.
Das Übertragungsverfahren erfolgt gemäß IEC
1158-2, das Kommunikationsprotokoll ist PROFIBUS DP.
PROFIBUS PA kann auch für eigensichere Anwendungen genutzt
werden.
Aufbau
Der SIM 1-1 ergänzt den DPC 31 oder SPC 4-2. Es werden nur
wenige externe Bauelemente neben diesem ASIC benötigt,
um gemäß PROFIBUS PA Feldgeräte an ein eigensicheres Netz
anzuschließen.
Der SIM 1-1 befindet sich in einem TQFP-Gehäuse mit 44 Pins.
Arbeitsweise
Der SIM 1-1 unterstützt alle Sende- und Empfangsfunktionen
sowie die hochohmige Auskopplung der Hilfsenergie vom Buskabel.
Er stellt 2 stabilisierte Versorgungsspannungen zur Verfügung
und erlaubt den Aufbau einer galvanisch getrennten
Spannungsversorgung. Er ist an alle Manchester-Encoder/Decoder
nach IEC 1158-2 anschließbar.
Merkmale
■ Übertragungsverfahren gemäß IEC 1158-2 und damit
auch für PROFIBUS PA
■ Übertragungsrate 31,25 kbit/s
■ TQFP-Gehäuse mit 44 Pins
■ Auskopplung von Hilfsenergie von DC 3,3 V und DC 5 V
oder DC 5 V und DC 6,6 V (Verlustleistung jeweils max.
250 mW)
■ Einstellbare Stromaufnahme aus dem Feldbus zur
Gerätespeisung bis 40 mA
■ Integriertes low power-Management
FOCSI für Lichtwellenleiter
Der Baustein FOCSI (Fiber Optical Controller from Siemens)
sorgt für eine saubere elektrische Aufbereitung und Weitergabe
des empfangenen/gesendeten optischen Signals bei Einsatz
von Lichtwellenleitern für PROFIBUS DP. Um das Signal in
einen Lichtwellenleiter einzukoppeln, werden neben FOCSI
noch entsprechende optische Sender und Empfänger benötigt.
Der Baustein ist mit allen genannten PROFIBUS DP-ASICs
einsetzbar.
PROFIBUS PA
Busspannung 9…32 V
Takt
SIM 1-1
TxS
RxS
DC 3,3 V
DC 5 V
Takt
DPC 31
oder
SPC 4-2
Daten- und
Adressbus
INT WR/RD
Reset
Beispiel einer Einbindung des ASICs SPC 4-2 oder DPC 31
mit SIM 1-1 in eine Slave-Anwendung
Microprozessor
(optional bei
Verwendung
des DPC 31)
Reset
PROFIBUS-ASICs 9

Kommunikationsbaustein
ASPC 2
Anwendungsbereich
Der ASPC 2 ist ein vorverarbeitender Kommunikations-Baustein
für Master-Anwendungen. Er ermöglicht einen Anschluss
an PROFIBUS DP und PROFIBUS FMS.
Durch den Einsatz dieses ASICs werden speicherprogrammierbare
Steuerungen, Personal Computer, Antriebsregelungen
sowie Bedien- und Beobachtungssysteme von den Aufgaben
der Kommunikationsabwicklung erheblich entlastet.
Die Anschaltung IM 180 ist mit dem ASPC 2 realisiert.
Die maximale Übertragungsrate beträgt 12 Mbit/s.
Aufbau
Der ASPC 2 befindet sich in einem MQFP 100-Gehäuse.
Arbeitsweise
Der ASPC 2 wickelt die Telegramm- und Adresskennung sowie
die Bearbeitung der Datensicherungssequenzen ab.
Die Protokollbearbeitung für PROFIBUS DP und PROFIBUS FMS
wird komplett von der Firmware übernommen.
Der ASPC 2 kann einen externen, 1 MByte großen Telegrammspeicher
adressieren. Der Buszugriff erfolgt hardwaregesteuert.
Zum Betrieb wird ein separater Mikroprozessor und die entsprechende
Firmware benötigt. Der ASPC 2 lässt sich bezüglich
der Hardware an alle gängigen Prozessortypen anschließen.
Merkmale
■ Protokolle PROFIBUS DP und PROFIBUS FMS
■ Maximale Übertragungsrate 12 Mbit/s
■ Übertragungsart RS 485
■ Bis zu 125 aktive und passive Teilnehmer anschließbar
■ P-MQFP-Gehäuse mit 100 Pins
■ 16 Bit Datenbus
■ 1 MByte RAM als externen Kommunikationsspeicher
adressierbar
■ Unterstützte Dienste:
Ident; Request-FDL-Status; SDN; SDA; SRD; SRD mit Distribution
Data Base; SM-Dienste
■ 2 Interruptleitungen
■ Versorgungsspannung DC 5 V
■ Verlustleistung maximal 0,9 W.
10 PROFIBUS-ASICs
PROFIBUS DP
RS485-Treiber mit
galvanischer Trennung
ASPC 2
Einbindung des ASICs ASPC 2 in eine Master-Anwendung
Firmware
Die Firmware für den ASPC 2 wickelt die gesamte Protokollbearbeitung
und sämtliche Funktionen ab, die für einen PROFI-
BUS DP-Master-Anschluss erforderlich sind.
Für Gerätehersteller wird die Firmware für PROFIBUS DP als Lizenz
angeboten.
Die Firmware ist für den Prozessor 80C165 geeignet und hat
einen Umfang von ungefähr 80 KByte. Sie kann optional als
Sourcecode oder Objectcode bezogen werden.
Datenbus
Adressbus
Dual-Port-
RAM
Flash-EPROM
OTP-EPROM
80C165
D0-15
A0-13
Stiftleiste für Bussystem

Technische Daten
ASICs
ASICs LSPM 2 SPC 3 SPC 4-2
Anwendungsbereich Einfache Slave-Anwendungen Intelligente Slave-Anwendungen
Übertragungstechnik RS 485 RS 485 RS 485
IEC 1158-2
Übertragungsrate max. 12 Mbit/s 12 Mbit/s 12 Mbit/s
31,25 kbit/s bei IEC 1158-2
Autom. Ermittlung Übertragungsrate ■ ■
Protokolle PROFIBUS DP PROFIBUS DP/DPV1 PROFIBUS DP/DPV2
Buszugriff in ASIC in ASIC
Mikroprozessor erforderlich ■
Umfang Firmware nicht erforderlich 4 bis 24 KByte 8 bis 40 KByte
(Lizenzangebot)
Telegrammspeicher 1,5 KByte 3 KByte
Spannungsversorgung DC 5 V DC 5 V DC 5 V / 3,3 V
Verlustleistung max. 0,35 W 0,65 W 0,4 W (DP), 0,01 W (PA)
Zul. Umgebungstemperatur -40 … +55 °C -40 … +85 °C
Gehäuse MQFP, 80 Pin PQFP, 44 Pin TQFP, 44 Pin
Gehäusegröße 4 cm 2 2 cm 2
WEEE/RoHS-konform ■ ■ i.V.
1 ) Worst case bei Volllast
ASICs DPC 31 SIM 1-1 FOCSI ASPC 2
Anwendungsbereich Intelligente Slave-Anw. Medium Attachment Unit Master-
Anwendungen
Übertragungstechnik RS 485, IEC 1158-2 IEC 61158-2 Lichtwellenleiter RS 485
Übertragungsrate max. 12 Mbit/s
31,25 kbit/s bei IEC
1158-2
31,25 kbit/s 12 Mbit/s 12 Mbit/s
Autom. Ermittlung
Übertragungsrate
■
Protokolle PROFIBUS DP/DPV1,
IsoM, DxB
PROFIBUS PA PROFIBUS DP
Buszugriff in ASIC in ASIC
Mikroprozessor erforderlich je nach Anwendung ■ ■
Umfang Firmware 4 … 24 KByte nicht erforderlich 80 KByte
(Lizenzangebot)
Telegrammspeicher 6 KByte 1 MByte (ext.)
Spannungsversorgung 3,3 V DC 3,3 V DC 5 V DC
Verlustleistung max. 0,2 W (DP)
5 - 10 mW (PA)
0,009 W 0,75 W 0,9 W
Zul. Umgebungstemperatur
-40 … +85 °C -40 … +85 °C -40 … +85 °C -40 … +85 °C
Gehäuse PQFP, 100 Pin TQFP, 44 Pin MQFP, 100 Pin
Gehäusegröße 4 cm 2
2 cm 2
4 cm 2
WEEE/RoHS-konform ■ i.V. i.V. ■
Technische Daten 11

Anschaltungen, Entwicklungspakete
Übersicht
Anwendungsbereich
Aufbauend auf den zuvor beschriebenen PROFIBUS DP-ASICs
werden verschiedene Anschaltungen für Master- und Slave-
Anwendungen angeboten.
Die PROFIBUS DP-Anschaltungen ermöglichen Fremdherstellern
den einfachen Anschluss ihrer Geräte und Systeme an den
Feldbus PROFIBUS DP.
Die Anschaltungen bieten den Vorteil, dass keine zusätzliche
externe Beschaltung entwickelt werden muss.
Für die unterschiedlichen funktionellen Anforderungen und
Anwendungsgebiete stehen verschiedene Anschaltungen zur
Verfügung.
Master-Anschaltungen
Der Kommunikationsprozessor CP5613 ermöglicht den Anschluss
eines Fremdgerätes als Master an PROFIBUS DP. Die
maximale Übertragungsrate beträgt 12 Mbit/s.
Slave-Anschaltungen
Die Anschaltung IM 182-1 ist eine einfache PC-Karte für Slave-
Anwendungen. Sie ist geeignet für PCs mit ISA-Bus. Die maximale
Übertragungsrate beträgt 12 Mbit/s.
Die Anschaltung IM 183-1 ermöglicht den Anschluss eines
Fremdgerätes als Slave an PROFIBUS DP. Die maximale Übertragungsrate
beträgt 12 Mbit/s.
Die Anschaltung IM 184 ermöglicht den Anschluss eines einfachen
Slave-Gerätes an PROFIBUS DP. Die maximale Übertragungsrate
beträgt
12 Mbit/s.
Aufbau
Die Anschaltungen bestehen im wesentlichen aus einem ASIC,
gegebenenfalls einem Mikroprozessor für die Protokollbearbeitung
sowie einen Speicher.
Die Schnittstelle zum Hostsystem ist jeweils über eine mehrzeilige
Stiftleiste oder den ISA-Bus bzw. PCI-Bus realisiert.
Arbeitsweise
Die Anschaltungen übernehmen Kommunikationsaufgaben
zwischen dem Busteilnehmer (Master oder Slave) und dem
Bussystem PROFIBUS DP.
Der Datenaustausch zwischen der Anschaltung und dem Hostsystem
erfolgt je nach Anschaltung entweder über ein Dual-
Port-RAM, über den Adress- und Datenbus, über eine serielle
Schnittstelle oder über die Ports.
12 Anschaltungen, Entwicklungspakete
Master-
Anwendungen
Intelligente
Slave-
Anwendungen
Einfache
Slave-
Anwendungen
IM 182-1
IM 183-1
IM 184
Einordnung der Anschaltungen nach Anwendungsbereich
Entwicklungspakete
Mit Hilfe der Entwicklungspakete (siehe Seite 14 und 15) können
PROFIBUS-Hardware und Softwareapplikationen unter
Verwendung der verschiedenen PROFIBUS-ASICs oder der enthaltenen
Interface-Module (IM) entwickelt und getestet werden.
Durch die umfangreichen aufeinander abgestimmten Hard-
und Softwarekomponenten der Pakete reduziert sich der Entwicklungsaufwand
für ein PROFIBUS-Gerät erheblich.
Die Pakete bieten eine funktionsfähige Entwicklungsumgebung,
auf der Sie mit Ihren speziellen Anforderungen an Hard-
und Software aufsetzen können. Damit wird unser PROFIBUS
Know-How auch anderen Anwendern zugänglich.
Unser Entwicklerteam steht Ihnen bei Ihrer eigenen Entwicklung
beratend zur Seite. Diese Beratungsleistung ist ebenfalls
ein Bestandteil der Entwicklungspakete.
Auf Wunsch können Sie Ihr Gerät bei unseren kompetenten
Support Centers zertifizieren lassen.
Adressen unserer Support Center:
PROFIBUS Support Center
COMDeC
Würzburger Str. 121
D-90766 Fürth
Tel.: 0911/750-2080,Fax: -2100
E-Mail: COMDEC@siemens.com
PROFI Interface Center
One Internet Plaza, PO Box 4991
TN 37602-4991, Johnson City (USA)
Tel.: ++1 (423)-262-2687
Fax: ++1(423)-461-2103
E-Mail: profibus.center@sea.siemens.com
www.sea.siemens.com/pic/default.html
CP 5613

Master-Anschaltung
IM 180
Anwendungsbereich
Die Anschaltung IM 180 ermöglicht den einfachen Anschluss
eines Fremdgerätes als Master an PROFIBUS DP. Die IM 180
übernimmt selbständig die gesamte Bussteuerung.
Durch den Einsatz dieser Anschaltung werden speicherprogrammierbare
Steuerungen, Personal Computer, Antriebsregelungen
sowie Bedien- und Beobachtungssysteme von den
Aufgaben der Kommunikationsabwicklung erheblich entlastet.
Die maximale Übertragungsrate beträgt 12 Mbit/s.
Aufbau
Die Anschaltung IM 180 besteht im wesentlichen aus einem
Mikroprozessor 80C165, dem ASIC ASPC 2 sowie einem Flash-
EPROM- und RAM-Speicher. Der ASIC ASPC 2 wird durch einen
48 MHz Oszillatorbaustein getaktet.
Die Anschaltung hat eine Größe von 100 x 100 mm und ist für
die Face-to-Face-Montage geeignet.
Für die Anschaltung IM 180 ist eine PC-Trägerplatine mit der
Produktbezeichnung IM 181-1 verfügbar. Mit dieser Trägerplatine
kann die IM 180 wie eine kurze ISA-Karte in ein Programmiergerät
bzw. einen PC gesteckt werden.
Arbeitsweise
Der integrierte ASIC ASPC 2 wickelt das Busprotokoll völlig
selbständig ab.
Die Kommunikation mit dem übergeordneten Host-System
läuft über eine Dual-Port-RAM-Schnittstelle. Den Datenaustausch
übernimmt das Anwenderprogramm.
Die Hostsoftware zur Versorgung des Dual-Port-RAM ist vom
Anwender zu erstellen.
Merkmale
■ Max. Übertragungsrate 12 Mbit/s
■ PROFIBUS DP-Protokollbearbeitung über den ASIC ASPC 2
Modulkern:
- Mikroprozessor 80C165, Taktfrequenz 40 MHz
- 2 x 128K x 8 Bit RAM als Anwenderspeicher
- 256K x 16 Bit Flash-EPROM als Programmspeicher
■ 48 MHz Oszillatorbaustein für ASPC 2
Host-Schnittstelle:
- 16-/ 8 Bit Datenbus anschließbar
- Dual-Port-RAM (8K x 16 Bit)
- 64 poliger Stiftstecker (4 Reihen)
- wahlweise 8/16 Bit-Datenbus anschließbar
■ Konsistenter Datenaustausch über das Dual-Port-RAM
■ Spannungsversorgung DC 5 V
■ Zulässige Umgebungstemperatur 0 bis 70 °C
■ Maße (B x H): 100 x 100 mm.
Prozessor
80C165
RxD
TxD
RTS
ASIC
ASPC 2
Datenbus
Adressbus
Flash-EPROM
256 K x 16
RAM
2 x 128 K x 8
Blockschaltbild der Master-Anschaltung IM 180
Konsistenzsteuerung
Dual-Port-
RAM
CS-Logik
D0-D15
A0-A13
Firmware
Die Firmware wird auf dem Mikroprozessor betrieben und wickelt
die gesamte Protokollbearbeitung und sämtliche Funktionen
ab, die für einen Master-Anschluss erforderlich sind.
Treiber
Für Windows NT wird ein entsprechender Treiber angeboten.
Demosoftware
Die Demosoftware für die IM 180/IM 181-1 zeigt beispielhaft,
wie unter den Betriebssystemen MS-DOS und Windows NT das
Dual-Port-RAM der Anschaltung IM 180 versorgt wird und ermöglicht
auf einer Oberfläche verschiedene Operationen mit
der IM 180.
Projektierung
Die Anschaltung IM 180 kann mit der Projektierungssoftware
COM PROFIBUS einfach projektiert werden. Der Anwender
muss kein eigenes Projektierungstool erstellen.
Anschaltungen, Entwicklungspakete 13
A0
TxD
RxD
RTS
Stiftleiste für Host-Bussystem

Slave-Anschaltungen
IM 184
Anwendungsbereich
Die Anschaltung IM 184 ermöglicht den einfachen Anschluss
eines Fremdgerätes als Slave an PROFIBUS DP. Die maximale
Übertragungsrate beträgt 12 Mbit/s.
Die IM 184 ist für einfache Slave-Anwendungen wie zum Beispiel
den Anschluss von einfachen Sensoren und Aktuatoren
ausgelegt.
Aufbau
Die Anschaltung IM 184 besteht im wesentlichen aus dem
ASIC LSPM 2, einem Sockel für das EEPROM sowie einer RS
485-Schnittstelle für den Anschluss an PROFIBUS DP.
Außerdem sind LED-Anzeigen für die Betriebszustände "RUN",
"BUS-ERROR" und "DIAGNOSE" enthalten.
Der ASIC LSPM 2 wird durch einen 48-MHz-Oszillatorbaustein
getaktet.
Die Anschaltung ist nicht größer als eine Scheckkarte und für
die Face-to-Face-Montage geeignet.
Arbeitsweise
Der integrierte ASIC LSPM 2 wickelt das PROFIBUS DP-Busprotokoll
völlig selbständig ab.
Die Kommunikation mit dem übergeordneten Host-System
läuft über eine Stiftleiste. Sie muss hierzu mit den entsprechenden
Ein-/Ausgabesignalen versorgt werden.
Kundenspezifische Einstellungen werden über Jumper ausgeführt.
14 Anschaltungen, Entwicklungspakete
Merkmale
■ Max. Übertragungsrate 12 Mbit/s
■ Automatische Erkennung der Übertragungsrate auf dem
Feldbus
■ PROFIBUS DP-Protokollbearbeitung über den ASIC LSPM 2
■ 48-MHz-Oszillatorbaustein für LSPM 2
■ 32 frei parametrierbare Ein-/Ausgänge, davon bis zu 16 als
Diagnoseeingänge
■ 8 separate Diagnoseeingänge
■ Anschlusstechnik:
- 2 x 34polige Stiftleisten für Anschluss des Host-Bussystems
- 10 polige Stiftleiste für RS 485
■ Potentialgetrennte RS 485-Schnittstelle für PROFIBUS DP
■ Steckplatz für EEPROM (64x16 Bit) (optional zur Adresseinstellung)
■ Spannungsversorgung DC 5 V
■ Stromaufnahme typ. 100 mA
■ Verpolungsschutz
■ Zulässige Umgebungstemperatur 0 bis 70 °C
■ Maße (B x H): 85 x 64 mm (Modulbauform).
Firmware
Eine Firmware ist für den Betrieb der Anschaltung IM 184 nicht
erforderlich.
Die gesamte Protokollbearbeitung wird vom ASIC auf der Anschaltung
übernommen.
Slave-Anschaltung IM 184

Slave-Anschaltung
IM 183-1
Slave-Anschaltung IM 183-1
Anwendungsbereich
Die Anschaltung IM 183-1 ermöglicht den Anschluss eines
Fremdgerätes als Slave an PROFIBUS DP. Die maximale Übertragungsrate
beträgt 12 Mbit/s.
Die IM 183-1 ist für intelligente Slave-Anwendungen ausgelegt.
Aufbau
Die Anschaltung IM 183-1 besteht im wesentlichen aus dem
ASIC SPC 3, dem Mikroprozessor 80C32, einem EPROM- und
RAM-Speicher sowie einer RS 485-Schnittstelle für den Anschluss
an PROFIBUS DP.
Außerdem befindet sich zusätzliche eine RS 232-Schnittstelle
auf der Baugruppe. Sie erlaubt den Anschluss von Geräten mit
einer RS 232-Schnittstelle, wie z.B PCs, an den Feldbus PROFI-
BUS DP.
Der ASIC SPC 3 wird durch einen 48 MHz Oszillatorbaustein getaktet.
Die Anschaltung ist nicht größer als eine Scheckkarte und für
die Face-to-Face-Montage geeignet.
Arbeitsweise
Der integrierte ASIC SPC 3 wickelt das Busprotokoll völlig selbständig
ab.
Die Kommunikation mit dem übergeordneten Host-System
läuft über den Adress- und Datenbus, die auf die Stiftleiste geführt
sind. Den Datenaustausch übernimmt das Anwenderprogramm.
Der eingesetzte Prozessor 80C32 ermöglicht das zusätzliche
Einbringen von benutzerspezifischen Anwendungen.
Merkmale
■ Max. Übertragungsrate 12 Mbit/s
■ Automatische Erkennung der Übertragungsrate auf dem
Feldbus
■ PROFIBUS DP-Protokollbearbeitung über den ASIC SPC 3
■ Modulkern
- Mikroprozessor CPU 80C32
-Taktfrequenz 20 MHz
- 32 KByte SRAM Anwenderspeicher
- 32 KByte bzw. 64 KByte EPROM Programmspeicher
■ 48 MHz Oszillatorbaustein für SPC 3
■ Host-Schnittstelle ist der Adress- und Datenbus der Anschaltung
■ Anschlusstechnik
- 50polige Stiftleiste für Anschluss des Host-Bussystems
- 14polige Stiftleiste für RS 232
- 10polige Stiftleiste für RS 485
■ Software-Reset für ASIC SPC 3
■ Spannungsversorgung DC 5 V
■ Stromaufnahme typ. 100 mA
■ Potentialgetrennte RS 485-Schnittstelle für PROFIBUS DP
■ Zulässige Umgebungstemperatur 0 bis 70 °C
■ Maße (B x H): 86 x 76 mm (Modulbauform).
Firmware
Als Schnittstelle zwischen den Registern des SPC 3 und der Anwendung
wird eine Firmware (Quell-Code in „C“) angeboten.
Die Firmware wird auf dem Mikroprozessor betrieben und bietet
Aufrufschnittstellen zur einfachen Einbindung der benutzerspezifischen
Anwendung.
Die Firmware hat inklusive Beispiele einen Umfang von 4...24
KByte.
Die Firmware ist zum Betreiben der Anschaltung IM 183-1 mit
den DP-Standard-Funktionen nicht zwingend erforderlich, da
die Register des ASICs SPC 3 genau dokumentiert sind. Der Anwender
erspart sich durch die Firmware jedoch die erforderliche
Entwicklungsarbeit.
Für die Nutzung der erweiterten DP-Funktionen DPV1/DPV2 ist
die Firmware erforderlich.
Anschaltungen, Entwicklungspakete 15

Slave-Anschaltung
IM 182-1
Anwendungsbereich
Die Anschaltung IM 182-1 ist eine einfache PC-Karte für PRO-
FIBUS DP-Slave-Anwendungen.
Die IM 182-1 ist geeignet für Personal Computer mit ISA-Bus.
Die maximale Übertragungsrate beträgt 12 Mbit/s.
Aufbau
Die Anschaltung IM 182-1 besteht im wesentlichen aus dem
ASIC SPC 3 sowie einer RS 485-Schnittstelle für den Anschluss
an PROFIBUS DP.
Der ASIC SPC 3 wird durch einen 48-MHz-Oszillatorbaustein
getaktet.
Arbeitsweise
Der integrierte ASIC SPC 3 wickelt das PROFIBUS DP-Busprotokoll
völlig selbständig ab.
Der Anwender muss das RAM des ASICs bzw. die Firmware in
seine Applikation einbinden.
Merkmale
■ Max. Übertragungsrate 12 Mbit/s
■ PROFIBUS DP-Protokollbearbeitung über den ASIC SPC 3
■ 48 MHz Oszillatorbaustein für SPC 3
■ Potentialgetrennte RS 485-Schnittstelle für PROFIBUS DP
■ Potentialgetrennte Spannungsversorgung für die RS 485-
Schnittstelle on board
■ DIP-Schalter zur Einstellung des Adressraums, der I/O-
Adressen und der Interruptleitungen
■ Spannungsversorgung DC 5 V
■ Stromaufnahme typ. 250 mA
■ Zulässige Umgebungstemperatur 0 bis 60 °C.
16 Anschaltungen, Entwicklungspakete
Firmware
Als Schnittstelle zwischen den Registern des SPC 3 und der Anwendung
wird eine Firmware (im Quell-Code ANSI C) angeboten.
Die Firmware wird auf dem Mikroprozessor des Hostsystems
betrieben und bietet Aufrufschnittstellen zur einfachen Einbindung
der IM 182-1.
Die Firmware hat inklusive Beispiele einen Umfang von 4 ... 24
KByte.
Die Firmware ist zum Betreiben der Anschaltung IM 182-1 mit
den DP-Standard-Funktionen nicht zwingend erforderlich, da
die Register des ASICs SPC 3 genau dokumentiert sind. Der Anwender
erspart sich durch die Firmware jedoch die erforderliche
Entwicklungsarbeit.
Für die Nutzung der erweiterten DP-Funktionen DPV1/DPV2 ist
die Firmware erforderlich.
Treiber
Für Windows NT wird ein entsprechender Treiber angeboten.
PROFIBUS DP
RS485-Treiber mit
galvanischer Trennung
Takt
48 MHz
SPC 3
INT
WR/RD
Reset
Blockschaltbild der Slave-Anwendung IM 182-1
Daten- und
Adressbus
ISA-Bus des PC/PG

Entwicklungspakete
Entwicklungspaket 4
Anwendungsbereich
Mit dem Entwicklungspaket 4 können Sie Master- und Slave-
Applikationen für den Anschluss an den PROFIBUS DP entwikkeln
und testen.
Hardware-Komponenten
■ Masteranschaltung CP 5613
■ Slaveanschaltung IM 183-1 –
intelligenter Slave mit ASIC SPC 3
■ Slaveanschaltung IM 184 –
einfacher Slave mit ASIC LSPM 2
■ Busstecker und Buskabel
Software-Komponenten
■ COM PROFIBUS – zum Projektieren des Bussystems
■ Firmware für IM 183-1 – Original-Firmware für ASIC SPC 3,
inklusive Entwicklungslizenz
■ Simulationssoftware – zum Testen und Bedienen der
Komponenten
Dokumentation
Sämtliche Dokumentation ist in deutsch und englisch auf
einer beiliegenden CD enthalten.
Entwicklung von Slaves
Das Entwicklungspaket ermöglicht die Entwicklung eines
PROFIBUS-Slaves mit dem ASIC SPC 3 und LSPM 2.
Ebenso ist die Entwicklung von PROFIBUS-Slaves unter direkter
Verwendung der IM 183-1 und IM 184 (als Piggy-Back Ihrer
Elektronik) möglich.
Zum Aufbau eines kleinen, funktionsfähigen PROFIBUS-Netzwerks
wird die Masteranschaltung CP 5613 in einen PC eingebaut
(PCI-Steckplatz) und mittels Busleitung und Stecker mit
der Slaveanschaltung IM 183-1 verbunden.
Zur Parametrierung der IMs und zur Steuerung des Slaves ist
die Simulationssoftware vorgesehen. Damit ist einen schneller
Einstieg in den Aufbau und die Funktionsweise des Feldbusses
PROFIBUS DP möglich.
Die Simulationssoftware wird auf dem PC installiert und ermöglicht
das Steuern und Abfragen des Slaves. Dabei lassen
sich Eingänge und Diagnosedaten des Slaves lesen, sowie Slave-Ausgänge
setzen. Die Programmbeispiele liegen im Quellcode
und ausführlich dokumentiert vor. Basierend auf diesem
funktionsfähigen Beispiel kann nun Ihre eigene Hard- und
Software entwickelt werden.
Master-System CP 5613
Mit dem CP 5613 und Simulationssoftware erhalten Sie einen
funktionsfähigen PROFIBUS-Master. Darauf aufsetzend kann
sehr schnell eine Masterapplikation realisiert werden.
Eigene Master-Systeme
Soll eine eigene Masteranschaltung entwickelt werden, dann
wird der ASPC2-Master-Firmwarestapel mit einer entsprechenden
Lizenz benötigt. Diese Software kann als Objektcode oder
als Sourcecode erworben werden. Die Software ist auf den
Prozessor 80C165 abgestimmt.
Die Master-Lizenz und die Firmware sind nicht Bestandteil des
Entwicklungspaketes. Weitere Informationen hierzu sind über
die Support Center erhältlich.
Dienstleistung
Die kostenlose Unterstützung der Anwender durch unsere
Support Center ist Bestandteil der Entwicklungspakete.
Die Adressen unserer Support Center finden Sie auf Seite 12.
Personal Computer
oder PG
Master-Anschaltung
CP 5613
Slave-
Anschaltung
IM 184
Komponenten des Entwicklungspakets 4
Projektiersoftware
COM PROFIBUS
Demo-Software
Firmware
Slave-
Anschaltung
IM 183-1
Hardware-Teil Software-Teil
Anschaltungen, Entwicklungspakete 17

Entwicklungspakete
Entwicklungspaket PROFIBUS DP/PA
Anwendungsbereich
Das Entwicklungspaket ermöglicht den Aufbau von PROFIBUS-
Slaves mit den unterschiedlichen PROFIBUS-Normen:
■ PROFIBUS DPV1 (RS 485)
■ PROFIBUS PA (IEC 1158)
■ PROFIBUS auf Lichtwellenleiter-Basis
Unterstützte Zielsysteme:
Die Entwicklungsumgebung zeigt die Realisierung von Applikationen
mit PROFIBUS-ASICs DPC31.
Weiterhin wird der Einsatz des ASICs SIM 1 als Medium Attachment
Unit (vgl. Seite 7) zur Anpassung an die PROFIBUS PA
Physik nach IEC 1158-2 sowie die Anwendung der Bausteine
SIM 1-1 und FOCSI verdeutlicht.
Hardware-Komponenten
■ DPC 31 Development Board;
zum Entwickeln/Testen der eigenen Applikation
■ CP 5613 als Masteranschaltung für den PC (PCI-Karte)
■ Optisches Busterminal zur Umsetzung von Kupferleitungen
auf LWL
■ PROFIBUS DP-Leitung, Kupfer, vorkonfektioniert, violett
■ PROFIBUS DP-LWL-Leitung, Plastik, vorkonfektioniert
■ PROFIBUS PA-Kabel, blau
Software-Komponenten
■ Test- und Simulationssoftware zum Einsatz auf PC unter
WinNT in Verbindung mit der Masterbaugruppe CP 5613
■ Beispielprogramm für das DPC 31-Board mit einfach zu
handhabender Anwenderschnittstelle inkl. Treiber für PRO-
FIsafe (Treiber hier nicht Bestandteil des Lieferumfangs)
■ DPC 31 Original DPV1 Firmware, inklusive Entwicklerlizenz
■ Parametriersoftware "COM PROFIBUS" für CP 5613 für den
DP-Betrieb
Process Device Manager PDM
PDM ist ein durchgängiges und herstellerübergreifendes
Werkzeug zur Projektierung, Parametrierung, Inbetriebnahme
und Diagnose von intelligenten Prozessgeräten. Die beiliegende
PDM-Demosoftware ist die vollwertige PDM-Software, mit
einer 2-monatigen Laufzeitbegrenzung. Durch Zukauf der Lizenz
kann die PDM-Software auch danach uneingeschränkt
genutzt werden.
Funktionalität
Im Entwicklungspaket sind sämtliche Komponenten für die
Entwicklung eines PROFIBUS-Slaves mit den ASICs DPC 31 und
SIM 1-1 enthalten.
18 Anschaltungen, Entwicklungspakete
Die Programmbeispiele liegen im Quellcode und ausführlich
dokumentiert vor - ebenso ist der Hardwareaufbau anhand
von Schaltplänen dokumentiert.
Mit dem beiliegenden CP 5613, den Sie in einen PC einbauen
(PCI-Steckplatz) und der Demosoftware, die Sie unter Windows
NT installieren, erhalten Sie einen funktionsfähigen
PROFIBUS DP-Master. Den CP 5613 und Ihren PROFIBUS Aufbau
(mit dem DPC 31-Board) parametrieren Sie mit dem Projektierungstool
"COM PROFIBUS".
Soll ein PROFIBUS DP-Slave nach RS 485 entwickelt werden,
wird das DPC31-Board nun direkt über die mitgelieferte Kupfer-PROFIBUS-Leitung
an den PC-Master angeschlossen.
Soll eine LWL-Strecke untersucht werden, so wird das mitgelieferte
optische Busterminal (OBT) zum Umsetzen von Kupfer
auf LWL verwendet.
Über den mitgelieferten Lichtwellenleiter wird es an die LWL-
Schnittstelle des DPC 31-Boards angeschlossen.
Soll eine PROFIBUS PA-Strecke untersucht werden, so ist das
DPC 31-Board über einen DP/PA-Koppler anzuschließen. Hierzu
wird die mitgelieferte PROFIBUS DP-Leitung auf den DP/PA-
Koppler gesteckt und die mitgelieferte blaue PROFIBUS PA-Leitung
vom DP/PA-Koppler zu dem PA-Eingang des DPC 31-
Boards verdrahtet. Die Konfigurierung der PROFIBUS PA-Geräte
erfolgt mit der mitgelieferten PDM-Software.
Der für diese Entwicklung von PROFIBUS PA-Applikationen benötigte
PROFIBUS DP/PA-Koppler setzt die PROFIBUS DP-Physik
auf die PROFIBUS PA-Physik um. Er ist nicht im Paket enthalten
und daher separat zu bestellen.
Die Beispielapplikation ist im Firmware-EPROM des DPC 31-
Boards hinterlegt und beginnt nach korrekter Verdrahtung mit
dem Master zu kommunizieren.
Mit der SW des PCs können Sie nun die Funktionalität des Beispiels
variieren, indem Sie z. B. „Grenzwerte“ verändern.
Basierend auf diesem funktionsfähigen Beispiel können Sie
nun Ihre eigene Soft- und Hardware entwickeln.
Dokumentation
Sämtliche Dokumentation ist in deutsch und englisch auf einer
beiliegenden CD enthalten.
Dienstleistung
Die kostenlose Unterstützung der Anwender durch unsere
Support Center ist ein integraler Bestandteil der Entwicklungspakete.Die
Adressen unserer Support Center finden Sie auf
Seite 12.

Internal/
External
Crystal or
Oscillator
Sockel für
80C31
Emulation
Selektor
64 KB Flash 32 KB SRAM
Host Interface
Externer
Mikroprozessor
Speicherbereich für zusätzliche
Applikationen
DPC31
ASYNC
PB
PF
Boot/Bus
Blockschaltbild des PROFIBUS DP/PA-Entwicklungsboards
MUX
DIP-Switch
DIP-Switch
RS 485
FOCSI
ASIC
SIM1
mode
config
PROFIBUS DP
PROFIBUS
Fiber Optic
PROFIBUS PA
LEDs
Entwicklungspaket PROFIsafe
Anwendungsbereich
Mit dem PROFIsafe-Entwicklungspaket können sicherheitsgerichtete
Slave-Applikationen für den Anschluss an den PROFI-
BUS DP entwickelt und getestet werden.
Die Slaves werden nach IEC 61508 bis SIL 3 zertifiziert.
Das PROFIsafe-Entwicklungspaket basiert auf dem PROFIBUS-
Entwicklungspaket 5.
Software-Komponenten
Das PROFIsafe-Entwicklungspaket umfasst folgende Software-
Komponenten:
■ PROFIsafe Driver for Slaves –
Quellcode und Dokumentation
■ CRC-Calc-Tool –
Berechnungstool zur Erstellung der GSD CRC
■ PROFIsafe-Monitor – PROFIsafe Master-Simulation zum Test
der Treiber-Implementierung
Dokumentation
Alle notwendigen Dokumentationen liegen in Deutsch und
Englisch auf einer beigelegten CD vor.
Specific Device
Non-Failsafe part
cyclic
non-cyclic
Architektur einer Failsafe-Applikation
“F“-part
Interface to Device Firmware
PROFIsafe
Interface to DP Slave Stack
DP Slave Stack
PROFIBUS
ASIC
Interface to
2nd channel
PROFIBUS DP
Anschaltungen, Entwicklungspakete 19

Technische Daten
Anschaltungen, Entwicklungspakete
Anschaltungen IM 184 IM 183-1 IM 182-1 IM 180 IM 181
Anwendungsbereich einfache Slave-
Anwendungen
Übertragungsrate
max.
Protokolle PROFIBUS DP
Technische Dokumentation finden Sie im SIMATIC
Guide Technische Handbücher:
Bestellen Sie weitere Druckschriften zum Thema
SIMATIC unter:
Für ein persönliches Gespräch finden Sie Ansprechpartner
in Ihrer Nähe unter:
Mit der A&D Mall können Sie direkt
elektronisch per Internet bestellen:
Siemens AG
Automation and Drives
Postfach 48 48
90327 NÜRNBERG
DEUTSCHLAND
Slave-
Anwendungen
9,6 kbit/s … 12 Mbit/s mit automatischer Baudratenerkennung
ASIC LSPM 2 SPC 3 ASPC 2
www.siemens.de/simatic-doku
www.siemens.de/simatic/druckschriften
www.siemens.de/automation/partner
www.siemens.de/automation/mall
www.siemens.de/profibus
Bestell-Nr. 6ZB5310-0CT01-0BB0
DISPO 26100
KB 1105 1. ROT 20 DE/601189
Gedruckt in Deutschland
Master-
Anwendungen
Mikroprozessor nicht erforderlich 80C32 (20 MHz) Prozessor des PC/PG 80C165 (40 MHz)
Umfang Firmware nicht erforderlich 4 … 24 KByte (incl. Testprogramm) 80 KByte
Speicherausbau 32 KByte SRAM
64 KByte EPROM
2 x 128 KByte
Hostschnittstelle Dual-Port-RAM
zul. Umgebungstemperatur
Spannungsversorgung
0 … 70 °C 0 … 60 °C 0 … 70 °C
DC 5 V
Stromaufnahme typ. 150 mA 250 mA
© Siemens AG 2005
Änderungen vorbehalten
Trägerboard für Anschaltung
IM 180 1)
Platinengröße in mm 85 x 64 mm 86 x 76 mm 168 x 105 mm 100 x 100 mm 168 x 105 mm
Entwicklungspakete Entwicklungspaket 4 Entwicklungspaket
PROFIBUS DP/PA
Anwendungsbereich Master- und Slave-
Anwendungen für PROFIBUS DP
Hardware-Komponenten · Masteranschaltung CP 5613
· Slaveanschaltung IM 183-1
· Slaveanschaltung IM 184
Software-Komponenten · COM PROFIBUS
· Firmware IM 183-1 (Original-
Firmware für SPC 3 inkl. Entwicklungslizenz)
· Simulationssoftware zum Testen
und Bedienen der Komponenten
Dokumentation auf CD-ROM in Deutsch und Englisch
Entwicklung von
PROFIBUS-Slaves
· DPC 31 Development Board
· Masteranschaltung CP 5613
(PCI)
· Optisches Busterminal zur Umsetzung
von Kupfer auf LWL
· COM PROFIBUS für CP 5613
(für DP-Betrieb)
· DPC 31 Original DPV1-Firmware
(inkl. Entwicklungslizenz)
· Beispielprogramm für DPC 31
· Test- und Simulationssoftware
(für den PC-Einsatz des CP 5613
unter Windows NT)
1 ) für ISA-Steckplatz im PC
Entwicklungspaket PROFIsafe
Sicherheitsgerichtete Slave-
Applikationen für PROFIBUS DP
· PROFIsafe Driver for Slaves
(Quellcode und Dokumentation)
· CRC-Calc Tool (Berechnungstool
zur Erstellung der GSD
CRC)
· PROFIsafe Monitor (Master-Simulation
zum Test der Treiber-
Implementierung)
Alle Erzeugnisbezeichnungen können Marken
oder Erzeugnisnamen der Siemens AG oder
anderer, zuliefernder Unternehmen sein,
deren Benutzung durch Dritte für deren Zwecke
die Rechte der Inhaber verletzen kann.
Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann
verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich
vereinbart werden. Liefermöglichkeiten und technische
Änderungen vorbehalten.
Die Informationen in dieser Broschüre enthalten Beschreibungen
bzw. Leistungsmerkmale, welche im
konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen
Form zutreffen bzw. welche sich durch
Weiterentwicklung der Produkte ändern können.