Ένας αυξανόμενος αριθμός βιομηχανικών συστημάτων ελέγχου αναπτύσσει διαύλους πεδίου για τον έλεγχο περισσότερων αισθητήρων και ενεργοποιητών. Ως βασικοί ενεργοποιητές σε διεργασίες ελέγχου ρευστών, οι ηλεκτρικοί ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται συνήθως σε βιομηχανικές εφαρμογές. Τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα συστήματα διαύλων για ηλεκτρικούς ενεργοποιητές περιλαμβάνουν τα Modbus, CAN, Profibus, DeviceNet, Foundation Fieldbus, HART και Ethernet.

Κοινά συστήματα διαύλων για ηλεκτρικούς ενεργοποιητές:

  • Μόντμπους

  • CAN

  • Profibus

  • ΣυσκευήΔίκτυου

  • Δίαυλος πεδίου βάσης (FF)

  • ΑΡΣΕΝΙΚΟ ΕΛΑΦΙ

  • Ethernet

Μόντμπους

Σε σύγκριση με άλλες τεχνολογίες fieldbus, το Modbus είναι απλό αλλά πολυλειτουργικό. Παρέχει όλες τις υπηρεσίες που απαιτούνται για τον αυτοματισμό εργοστασίων, όπως ανταλλαγή απλών δυαδικών πληροφοριών, αναλογικών τιμών, παραμέτρων συσκευών ή διαγνωστικών δεδομένων.

Για τον αυτοματισμό εργοστασίων και συσκευές όπως το Profibus, χρησιμοποιείται συνήθως ένα απλό και ισχυρό φυσικό επίπεδο, το RS-485. Με βάση αυτό το φυσικό επίπεδο, το Modbus υποστηρίζει διάφορες μορφές τηλεγραφημάτων, όπως Modbus RTU ή Modbus ASCII. Η χρήση της έκδοσης Modbus TCP/IP που βασίζεται σε Ethernet επιτρέπει την κάθετη ενσωμάτωση με συστήματα αυτοματισμού κεντρικού υπολογιστή.

Χαρακτηριστικά:

  • Απλό πρωτόκολλο

  • Κατάλληλο για απλά περιβάλλοντα βιομηχανικού αυτοματισμού
    www.modbus.org

CAN (Δίκτυο Περιοχής Ελεγκτή)

Το CAN είναι ένα πρωτόκολλο σειριακής επικοινωνίας που έχει τυποποιηθεί από τον ISO και προτάθηκε για πρώτη φορά από την Bosch το 1986. Χρησιμοποιείται ευρέως στην ηλεκτρονική αυτοκινήτων, στον βιομηχανικό αυτοματισμό, στη ναυτιλία, στις ιατρικές συσκευές και στον βιομηχανικό εξοπλισμό.

Το CAN διαθέτει δύο τυποποιημένα πρωτόκολλα: ISO11898 για επικοινωνία υψηλής ταχύτητας (125Kbps–1Mbps) και ISO11519-2 για επικοινωνία χαμηλής ταχύτητας (κάτω των 125Kbps). Το CAN είναι εξαιρετικά αξιόπιστο και υποστηρίζει έλεγχο πολλαπλών κέντρων, υψηλές ταχύτητες μετάδοσης και ευέλικτες προσθήκες κόμβων.

Χαρακτηριστικά:

  • Έλεγχος πολλαπλών κύριων ...

  • Γρήγορη ταχύτητα μετάδοσης

  • Ευέλικτη προσθήκη κόμβων

Profibus

Το PROFIBUS είναι ένα διεθνές, ανοιχτό και ανεξάρτητο από συσκευές πρότυπο διαύλου πεδίου. Η ταχύτητα μετάδοσής του κυμαίνεται από 9,6 kbaud έως 12 Mbaud. Το PROFIBUS χρησιμοποιείται ευρέως στον αυτοματισμό κατασκευής, στον αυτοματισμό της βιομηχανίας διεργασιών και στον αυτοματισμό κτιρίων.

Το PROFIBUS αποτελείται από τρία συμβατά μέρη:

  • PROFIBUS-DP (Αποκεντρωμένη Περιφέρεια) για επικοινωνία μεταξύ συστημάτων ελέγχου σε επίπεδο συσκευής και κατανεμημένων εισόδων/εξόδων.

  • PROFIBUS-PA (Αυτοματοποίηση Διαδικασιών) για τη σύνδεση αισθητήρων και ενεργοποιητών στον ίδιο δίαυλο, με εγγενή πρότυπα ασφαλείας.

  • PROFIBUS-FMS (Προδιαγραφή Μηνυμάτων Fieldbus) για παρακολούθηση σε επίπεδο συνεργείου με δικτύωση πολλαπλών κύριων ...

Χαρακτηριστικά:

  • Ανοιχτή αρχιτεκτονική

  • Αξιοπιστία

  • Ευκαμψία

  • Απόδοση σε πραγματικό χρόνο

ΣυσκευήΔίκτυου

Το DeviceNet είναι ένας δίαυλος επικοινωνίας χαμηλού κόστους που συνδέει βιομηχανικές συσκευές όπως διακόπτες ορίου, αισθητήρες, βαλβίδες, εκκινητές κινητήρων και άλλα, εξαλείφοντας το ακριβό κόστος καλωδίωσης. Βελτιώνει την επικοινωνία μεταξύ των συσκευών και παρέχει σημαντικές διαγνωστικές λειτουργίες σε επίπεδο συσκευής που είναι δύσκολο να επιτευχθούν με τις παραδοσιακές διεπαφές εισόδου/εξόδου.

Το DeviceNet βασίζεται στο πρωτόκολλο CAN, παρέχοντας μετάδοση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο. Υποστηρίζει επικοινωνία από σημείο σε σημείο, πολλαπλή κύρια ή κύρια/υποτελή μονάδα και μπορεί να συνδέσει έως και 64 κόμβους. Οι ταχύτητες μετάδοσης είναι 125kb/s, 250kb/s και 500kb/s.

Χαρακτηριστικά:

  • Χαμηλού κόστους επικοινωνία

  • Απλή λύση δικτύου

  • Ανοιχτό πρότυπο για υλικό και λογισμικό

  • Διαγνωστικές δυνατότητες

Δίαυλος πεδίου βάσης (FF)

Το Foundation Fieldbus έχει σχεδιαστεί ειδικά για αυτοματοποίηση διεργασιών, με το πρωτόκολλο FF H1 για μετάδοση σε επίπεδο πεδίου. Το FF υποστηρίζει διάφορες τοπολογίες και επιτρέπει την άμεση επικοινωνία μεταξύ συσκευών όταν είναι εξοπλισμένο με ενεργό χρονοπρογραμματιστή σύνδεσης (LAS).

Χαρακτηριστικά:

  • Ευελιξία στην τοπολογία

  • Υποστηρίζει αποκεντρωμένο ψηφιακό έλεγχο

  • Άμεση επικοινωνία μεταξύ συσκευών πεδίου

  • Βασισμένο σε τυποποιημένα μπλοκ λειτουργιών για είσοδο/έξοδο

www.fieldcommgroup.org

HART (Αισθητήρας Τηλεχειρισμού με Διευθυνσιοδότηση Αυτοκινητοδρόμου)

Το HART χρησιμοποιεί το τυπικό αναλογικό σήμα 4-20 mA για τη μετάδοση αναλογικών και ψηφιακών δεδομένων. Η επικοινωνία HART διαμορφώνει το πρόσθετο σήμα μέσω του αναλογικού σήματος 4-20 mA, επιτρέποντας την ταυτόχρονη μετάδοση ψηφιακών και αναλογικών σημάτων.

Υποστηρίζει την αρχή master/slave και χρησιμοποιείται συχνά στην επικοινωνία από σημείο σε σημείο.

Χαρακτηριστικά:

  • Χρησιμοποιεί την υπάρχουσα υποδομή 4-20 mA

  • Ψηφιακή επικοινωνία για πρόσθετες παραμέτρους και διαγνωστικά

  • Υποστηρίζεται από ένα ευρύ φάσμα συσκευών
    www.fieldcommgroup.org

Ethernet

Σήμερα, το κλασικό Ethernet έχει γίνει το κορυφαίο πρότυπο δικτύου δεδομένων σε περιβάλλοντα γραφείου. Το «Βιομηχανικό Ethernet» αναφέρεται σε βελτιωμένο Ethernet που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε περιβάλλοντα βιομηχανικού αυτοματισμού.

Χαρακτηριστικά:

  • Μετάδοση δεδομένων σε πραγματικό χρόνο και πληροφορικής μέσω κοινών μέσων

  • Σχεδόν απεριόριστος αριθμός συμμετεχόντων και επέκταση δικτύου

  • Επεκτάσιμη και ευέλικτη τοπολογία

  • Μεταφορά δεδομένων υψηλής ταχύτητας, ακόμη και για μεγάλους όγκους δεδομένων

  • Εύκολη ενσωμάτωση με διακομιστές δικτύου και διεπαφές IoT (π.χ., OPC UA)

Τα βιομηχανικά πρωτόκολλα Ethernet όπως τα Profinet, Ethernet/IP και Modbus TCP ενσωματώνονται απευθείας στα συστήματα DCS και εξασφαλίζουν αξιόπιστη επικοινωνία και εύκολη πρόσβαση σε συσκευές πεδίου.