Sve veći broj industrijskih upravljačkih sustava koristi terenske sabirnice za upravljanje više senzora i aktuatora. Kao ključni aktuator u procesima upravljanja fluidima, električni aktuatori se često koriste u industrijskim primjenama. Najčešće korišteni sabirnički sustavi za električne aktuatore uključuju Modbus, CAN, Profibus, DeviceNet, Foundation Fieldbus, HART i Ethernet.

Uobičajeni sabirnički sustavi za električne aktuatore:

  • Modbus

  • Može

  • Profibus

  • DeviceNet

  • Foundation Fieldbus (FF)

  • HART

  • Ethernet

Modbus

U usporedbi s drugim tehnologijama field bus-a, Modbus je jednostavan, ali višenamjenski. Pruža sve usluge potrebne za automatizaciju tvornice, kao što je razmjena jednostavnih binarnih informacija, analognih vrijednosti, parametara uređaja ili dijagnostičkih podataka.

Za tvorničku automatizaciju i uređaje poput Profibusa obično se koristi jednostavan i robustan fizički sloj, RS-485. Na temelju ovog fizičkog sloja, Modbus podržava različite formate telegrama, kao što su Modbus RTU ili Modbus ASCII. Korištenje verzije Modbus TCP/IP-a temeljene na Ethernetu omogućuje vertikalnu integraciju s glavnim sustavima automatizacije.

Značajke:

  • Jednostavan protokol

  • Pogodno za jednostavna okruženja industrijske automatizacije
    www.modbus.org

CAN (mreža kontrolnog područja)

CAN je serijski komunikacijski protokol standardiziran od strane ISO-a, a prvi ga je predložio Bosch 1986. godine. Široko se koristi u automobilskoj elektronici, industrijskoj automatizaciji, pomorstvu, medicinskim uređajima i industrijskoj opremi.

CAN ima dva standardizirana protokola: ISO11898 za komunikaciju velike brzine (125 Kbps – 1 Mbps) i ISO11519-2 za komunikaciju male brzine (ispod 125 Kbps). CAN je vrlo pouzdan i podržava upravljanje s više mastera, velike brzine prijenosa i fleksibilno dodavanje čvorova.

Značajke:

  • Višestruko upravljanje

  • Velika brzina prijenosa

  • Fleksibilno dodavanje čvorova

Profibus

PROFIBUS je međunarodni, otvoreni i o uređaju neovisan standard za sabirnicu podataka. Njegova brzina prijenosa kreće se od 9,6 kbaud do 12 Mbaud. PROFIBUS se široko koristi u automatizaciji proizvodnje, automatizaciji procesne industrije i automatizaciji zgrada.

PROFIBUS se sastoji od tri kompatibilna dijela:

  • PROFIBUS-DP (Decentralizirana periferija) za komunikaciju između upravljačkih sustava na razini uređaja i distribuiranih ulazno/izlaznih sustava.

  • PROFIBUS-PA (Automatizacija procesa) za spajanje senzora i aktuatora na istu sabirnicu, uz standarde intrinzične sigurnosti.

  • PROFIBUS-FMS (Specifikacija poruka Fieldbus-a) za praćenje na razini radionice s umrežavanjem više glavnih uređaja u stvarnom vremenu.

Značajke:

  • Otvorena arhitektura

  • Pouzdanost

  • Fleksibilnost

  • Performanse u stvarnom vremenu

DeviceNet

DeviceNet je jeftina komunikacijska sabirnica koja povezuje industrijske uređaje poput graničnih sklopki, senzora, ventila, pokretača motora i drugih, eliminirajući skupe troškove ožičenja. Poboljšava komunikaciju između uređaja i pruža značajne dijagnostičke funkcije na razini uređaja koje je teško postići tradicionalnim I/O sučeljima.

DeviceNet se temelji na CAN protokolu, omogućujući prijenos podataka u stvarnom vremenu. Podržava komunikaciju od točke do točke, višestruki master ili master/slave način te može spojiti do 64 čvora. Njegove brzine prijenosa su 125 kb/s, 250 kb/s i 500 kb/s.

Značajke:

  • Jeftina komunikacija

  • Jednostavno mrežno rješenje

  • Otvoreni standard za hardver i softver

  • Dijagnostičke mogućnosti

Foundation Fieldbus (FF)

Foundation Fieldbus je posebno dizajniran za automatizaciju procesa, s FF H1 protokolom za prijenos na razini polja. FF podržava različite topologije i omogućuje izravnu komunikaciju između uređaja kada je opremljen s raspoređivačem aktivne veze (LAS).

Značajke:

  • Fleksibilnost u topologiji

  • Podržava decentralizirano digitalno upravljanje

  • Izravna komunikacija između terenskih uređaja

  • Temeljeno na standardiziranim funkcijskim blokovima za ulaz/izlaz

www.fieldcommgroup.org

HART (Autocestovno adresabilni daljinski pretvarač)

HART koristi standardni analogni signal od 4-20 mA za prijenos analognih i digitalnih podataka. HART komunikacija modulira dodatni signal preko analognog signala od 4-20 mA, omogućujući istovremeni prijenos digitalnih i analognih signala.

Podržava princip master/slave i često se koristi u komunikaciji od točke do točke.

Značajke:

  • Koristi postojeću infrastrukturu od 4-20 mA

  • Digitalna komunikacija za dodatne parametre i dijagnostiku

  • Podržano od strane širokog raspona uređaja
    www.fieldcommgroup.org

Ethernet

Danas je klasični Ethernet postao vodeći standard podatkovne mreže u uredskim okruženjima. „Industrijski Ethernet“ odnosi se na poboljšani Ethernet koji se može koristiti u okruženjima industrijske automatizacije.

Značajke:

  • Prijenos podataka u stvarnom vremenu i IT podataka putem uobičajenih medija

  • Gotovo neograničen broj sudionika i širenje mreže

  • Skalabilna i fleksibilna topologija

  • Brzi prijenos podataka, čak i za velike količine podataka

  • Jednostavna integracija s mrežnim poslužiteljima i IoT sučeljima (npr. OPC UA)

Industrijski Ethernet protokoli poput Profineta, Ethernet/IP-a i Modbus TCP-a integrirani su izravno u DCS sustave i osiguravaju pouzdanu komunikaciju i jednostavan pristup uređajima na terenu.