O protocolo Profibus (este nome vem da sigla Process Field Bus, ou Barramento de campo de processos) é uma tecnologia que
surgiu da crescente necessidade de aquisição cada vez maior de informações de processo, cujas pesquisas iniciais datam do ano de 1987 na Alemanha, reunindo cerca de 21 instituições (empresas, universidades, etc.). Nesta época foram desenhados dois protocolos vinculados à especificação Profibus, que são:

• Profibus FMS (Field Message Specification, ou Especificações de mensagens de campo), que é um protocolo utilizado para a troca de informações entre controladores. Nesta arquitetura não há dispositivos Mestres ou Escravos. Com o advento da tecnologia ProfiNET, este protocolo está caminhando gradualmente para o desuso.
• Profibus DP (Decentrallised Periphery, ou Periferia Descentralizada) que é o protocolo utilizada para comunicação entre um controlador (Mestre) e módulos de I/O e dispositivo de campo (Escravos). Existem três versões funcionais deste protocolo, que são o DP-V0, DP-V1 e DP-V2.

Em linhas gerais, o Profibus é um padrão de barramento de campo aberto e independente de fornecedores, e, como todo padrão, existem normas internacionais que estabelecem estes padrões e que são utilizadas para a certificação dos dispositivos. No caso do Profibus, as normas são a EN 50170, EN 50254 e IEC 61158. Basicamente, todos os dispositivos Profibus existentes no mercado devem ser homologados para que se garanta a compatibilidade deste com os demais que comporão uma rede ou mesmo que a rede possa operar sem problemas. Particularmente, enfrentei um problema prático ao configurar uma rede Profibus DP, onde o mestre Profibus não era homologado e, quando fui construir a configuração da rede o software não reconhecia o arquivo de configuração do dispositivo que precisava inserir. Resultado: o cliente ficou sem a solução desejada e tivemos que pensar em uma nova solução para o problema dele.

Meio físico

Existem basicamente três tipos de meio físico de comunicação que podem ser utilizados no pelo Protocolo Profibus, a saber:

• RS-485: É o meio mais utilizado universalmente. Consiste basicamente de um cabo blindado e dois fios, geralmente nas cores verde e vermelha. Nas extremidades da rede é necessário realizar a correta terminação, que consiste num arranjo de resistores interligados aos terminais da rede e os terminas VP e GND, conforme mostrado na Figura 1.
• IEC 61158-2: Define regras e tipos para automação de processos (Profibus PA), sobretudo para aplicações em áreas classificadas.
• Fibra óptica: Para locais onde há grande possibilidade de interferências eletromagnéticas. As Figuras 2 e 3 mostram exemplos de conversores de RS-485 para fibra óptica, específicos para rede Profibus DP.

Topologia

Uma rede Profibus-DP é composta por dispositivos mestres e escravos:

• Mestres classe 1 (DPM-1): São estações ativas, ou seja, enviam solicitações para leitura e escrita de dados para os nós configurados, tais como PLCs ou até mesmos PCs. Uma rede Profibus precisa ter pelo menos um mestre (DPM-1). Podem ser configurados mais de um mestre DPM-1 em uma rede.
• Mestres classe 2 (DPM-2): São estações ativas destinadas à programação, configuração da rede e diagnósticos dos dispositivos do sistema.
• Um dispositivo escravo é uma estação remota que pode ser um módulo de I/O, um instumento de campo (transmissor de temperatura, pressão, etc.), válvulas, etc. São estações passivas, ou seja, somente respondem às solicitações do mestre.