PROFIBUS 사용자 그룹에서는 몇 가지 기술 개발을 진행중에 있다. 이는 애플리케이션에 추가적인 필드기능 및 PROFIBUS에 새로운 기능을 부여하기 위한것이다. 즉 PROFIBUS를 모든 산업 애플리케이션의 실질적인 표준 필드버스로 만들고자 하기 때문이다.

얼마전까지도 시스템에서 필드버스 기술을 사용하여 와이어링 비용을 40% 절감하는 것이 대단한 관심을 끌었지만 이제는 당연시 되고있다.

이제는 엔지니어링 비용을 더욱 절감하고 애플리케이션의 범위를 확장하여 특수한 버스시스템이 필요하더라도 이것이 통일되고 신뢰성있는 통신 시스템으로 사용할 수 있게 하는 것이 관건이 되었다. 이는 여분의 부품 보관, 커미셔닝, 훈련 및 유지에 있어서까지 비용을 크게 절감하는 동시에 세계 시장에서 경쟁력을 획기적으로 높일 수 있는 것이 될것이다.

이미 3백만 개 이상의 장치에 설치되어 있음을 고려한다면 PROFIBUS의 향후 개발에 있어 기존 장치와의 호환성 문제를 매우 중요하게 생각하여야 할것이다.

PROFIBUS와 이더넷

PROFIBUS는 이더넷간의 개방적이고 신뢰성있는 결합을 위하여 중요하고 혁신적인 관계를 정립해 나가고 있다.

이에따라 PROFIBUS는 제어 시스템에서부터 아래로 분산된 필드 장치까지 조직 및 공정전체를 통괄하는 전반적인 데이터 통신쪽으로 트랜드가 흐르는 것을 충분히 고려하고 있기에 PROFIBUS 사용자 그룹은 이를 삼단계에 걸쳐 구현하고자 한다.

- OPC를 기반으로 유사한 소프트웨어 인터페이스를 정의함은 물론 PROFIBUS에서 TCP/ IP로 엔지니어링 서비스 매핑, 프로세스 이미지에 액세스, 데이터의 파라미터화 및 진단기능을 이용하여 사용자는 이더넷과 인터넷을 통해 전세계의 PROFIBUS 장치를 설정 및 감시할 수 있게 된다. 따라서 필드 장치의 프로세스, 파라미터화 및 진단 데이터를 사무 환경에서 익숙한 소프트웨어를 이용하여 사용할 수 있다.

- TCP/IP에서PROFIBUS로 직접 라우팅하여 인터넷 기술에 접목된 오피스 세상을 필드 수준에 도달시킨다. 예를 들어, 필드 장치에도 웹 서버 접속이 가능하도록 하여 복잡한 필드 장치에서 Microsoft를 근간으로 하는 운영 시스템을 이용하여 각종 서비스들에 접속할 수 있도록 하는것이다.

- 복잡한 필드 장비들은 분산된 개체 중심 시스템으로 대표될 수 있다. 간단한 필드 장치들은 프록시 서버 개념을 통해 이 세계로 통합될 수 있고 이단계에서는 복잡한 시스템을 갖추었지만 간단한 분산 필드장치로의 변환이 가능하도록 활발히 지원된다. 표준화된 액세스 작동이 여기에 필요한 서비스를 허가하여 PROFIBUS와 이더넷의 통합으로 이어진다.

혁신의 또 다른 관심사는 변수 속도 드라이브 분야이다. PROFIBUS 사용자그룹은 주요 드라이브 제조업체들과 함께 PROFIBUS를 사용하여 고속 동작 제어 시퀀스가 가능하도록 하려 한다. 신기능을 이용하여 미래에 PROFIBUS로 디지털 폐쇄 루프 제어를 실현하여 고차원 시스템의 애플리케이션 소프트웨어 주기와 버스 전송 및 드라이브의 애플리케이션 소프트웨어를 동조 시키는 것이 목표이다.

드라이브간의 Clock sychronization 및 슬레이브간 통신을 하기 위한 기술적 조건은 PROFIBUS 프로토콜에 신기능을 추가함으로써 구현할 수 있다.

목표는 열 두개의 축을 2/1000초도 안 되는 버스 주기에 일치하게 작동하는 것과, 비주기 파라미터가 주기를 방해하지 않고 작업의 작동, 감시 및 엔지니어링에 액세스하는 것이다.

현재 사용 중인 개방형 필드버스로는 시스템 하나에 모든 드라이브 기술 요구 사항을 구현할 도리가 없기 때문에 그 이상의 개발이 시급하다.

예를 들어, 드라이브 제어용으로만 아니라 분산된 I/O를 읽고 표시할 버스가 필요하거나 기능 표시 및 작동에 필요한 경우 사용자는 현재 여러 개의 버스에 이러한 기능을 분산시켜야만 한다. PROFIBUS의 새로운 동작 제어 기능에서는 사용자가 특정 드라이브 버스를 여러 애플리케이션에서 사용하지 않아도 된다.

Clock sychronization는 버스 시스템의 equidistant clock 신호를 이용하여 구현한다. 마스터는 모든 버스 스테이션에 global control telegram으로서 주기적인 equidistant clock을 보낸다.

다음으로 마스터와 슬레이브는 이 신호를 이용하여 자신의 애플리케이션을 동조 시킨다. 드라이브 기술에 있어 통신의 일치는 드라이브 동조의 기반을 형성한다. 고차원 자동화 시스템에서는 Telegram 통신만 등거리 시간 프레임의 버스 시스템에서 구현되는 것이 아니라 드라이브 단위나 제어기에 있는 속도 및 전류 제어기와 같은 내부 제어 알고리즘도 동조 된다

전형적인 드라이브 애플리케이션의 경우 주기 당 클럭 신호의 오차가 1 μs 미만이어야 한다. 편차가 더 클 경우는 주기 고장으로 보고 진행되지 않는다. 하나의 주기가 생략되면 다음 주기가 시간 프레임에 다시 들어가야 한다. 시스템 클럭은 버스 설정 시 사용자가 설정한다.

분산된 I/O/ 모듈과 같은 간단한 표준 슬레이브는 어떠한 조정 없이도 동조 된 버스에 참여할 수 있다. 현재 사용 가능한 Sync 및 Freeze 기능을 사용하면 입출력 데이터는 주기 중에 한 곳에서 고정되어 다음 주기로 전송된다. 시스템 전반에서 정확한 동조를 하려면 버스 상의 마스터 수가 DP 마스터 class 1 (자동화 시스템) 하나와 DP 마스터 class 2 (엔지니어링 도구) 하나로 제한되어야 한다.

슬레이브간 통신의 구현에는 소위 publisher/subscriber라고 불리우는 모델이 이용된다. 자신이 입력한 데이터를 publisher가 다른 슬레이브에게 제시하게 되면 슬레이브는 subscriber임을 선포하여 자신도 읽을 수 있도록 만든다. 통신은 주기적으로 이루어진다.

아직 프로토콜을 확장하지 않은 현존 슬레이브도 이미 새로운 기능을 지원하는 드라이브를 사용하는 버스 세그먼트에서 같이 작동될 수 있다. 기능과 서비스의 사양에는 마스터 및 슬레이브 측에서 사용 가능한 ASIC들을 가지고 하는 간단한 구현도 포함된다.

PROFIBUS 사양으로의 전환작업은 1999년 초부터 시작되었다. 1999년 말까지 확장된 PROFIDRIVE 프로파일을 출간하고 2000년 초까지 DP 프로토콜에서의 확장에 관한 작업을 시작하는것이 목표이다.