Giderek artan sayıda endüstriyel kontrol sistemi, daha fazla sensör ve aktüatörü kontrol etmek için alan veri yollarını kullanmaktadır. Akışkan kontrol süreçlerinde önemli bir aktüatör olan elektrikli aktüatörler, endüstriyel uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Elektrikli aktüatörler için en sık kullanılan veri yolu sistemleri arasında Modbus, CAN, Profibus, DeviceNet, Foundation Fieldbus, HART ve Ethernet yer almaktadır.

Elektrikli Aktüatörler için Yaygın Kullanılan Veri Yolu Sistemleri:

  • Modbus

  • OLABİLMEK

  • Profibus

  • DeviceNet

  • Temel Saha Veri Yolu (FF)

  • HART

  • Ethernet

Modbus

Diğer alan veri yolu teknolojilerine kıyasla Modbus basit ama çok işlevlidir. Basit ikili bilgiler, analog değerler, cihaz parametreleri veya teşhis verileri gibi fabrika otomasyonu için gerekli tüm hizmetleri sağlar.

Fabrika otomasyonu ve Profibus gibi cihazlar için genellikle basit ve sağlam bir fiziksel katman olan RS-485 kullanılır. Bu fiziksel katmana dayalı olarak Modbus, Modbus RTU veya Modbus ASCII gibi çeşitli telgraf formatlarını destekler. Ethernet tabanlı Modbus TCP/IP sürümünün kullanılması, ana otomasyon sistemleriyle dikey entegrasyona olanak tanır.

Özellikler:

  • Basit protokol

  • Basit endüstriyel otomasyon ortamları için uygundur.
    www.modbus.org

CAN (Kontrolör Alan Ağı)

CAN, ISO tarafından standartlaştırılmış bir seri iletişim protokolüdür ve ilk olarak 1986'da Bosch tarafından önerilmiştir. Otomotiv elektroniği, endüstriyel otomasyon, denizcilik, tıbbi cihazlar ve endüstriyel ekipmanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

CAN'ın iki standartlaştırılmış protokolü vardır: yüksek hızlı iletişim (125 Kbps–1 Mbps) için ISO11898 ve düşük hızlı iletişim (125 Kbps'nin altında) için ISO11519-2. CAN son derece güvenilirdir ve çoklu ana cihaz kontrolünü, yüksek iletim hızlarını ve esnek düğüm eklemelerini destekler.

Özellikler:

  • Çoklu ana kontrol

  • Hızlı iletim hızı

  • Esnek düğüm ekleme

Profibus

PROFIBUS, uluslararası, açık ve cihazdan bağımsız bir alan veri yolu standardıdır. İletim hızı 9,6 kbaud ile 12 Mbaud arasında değişmektedir. PROFIBUS, üretim otomasyonu, proses endüstrisi otomasyonu ve bina otomasyonunda yaygın olarak kullanılmaktadır.

PROFIBUS üç uyumlu parçadan oluşmaktadır:

  • PROFIBUS-DP (Merkezi Olmayan Çevre Birimi), cihaz düzeyindeki kontrol sistemleri ile dağıtılmış G/Ç arasında iletişim için kullanılır.

  • PROFIBUS-PA (Proses Otomasyonu) Sensörleri ve aktüatörleri aynı veri yoluna bağlamak için, içsel güvenlik standartlarına sahip bir sistem.

  • PROFIBUS-FMS (Alan Veri Yolu Mesaj Spesifikasyonu) gerçek zamanlı çoklu ana ağ bağlantısı ile atölye düzeyinde izleme için.

Özellikler:

  • Açık mimari

  • Güvenilirlik

  • Esneklik

  • Gerçek zamanlı performans

DeviceNet

DeviceNet, limit anahtarları, sensörler, vanalar, motor başlatıcılar ve daha fazlası gibi endüstriyel cihazları birbirine bağlayan, pahalı kablolama maliyetlerini ortadan kaldıran düşük maliyetli bir iletişim veri yoludur. Cihazlar arasındaki iletişimi iyileştirir ve geleneksel G/Ç arayüzleriyle elde edilmesi zor olan önemli cihaz düzeyinde teşhis işlevleri sağlar.

DeviceNet, gerçek zamanlı veri iletimi sağlayan CAN protokolüne dayanmaktadır. Noktadan noktaya, çoklu ana cihaz veya ana/köle iletişimini destekler ve 64 düğüme kadar bağlantı kurabilir. İletim hızları 125 kb/s, 250 kb/s ve 500 kb/s'dir.

Özellikler:

  • Düşük maliyetli iletişim

  • Basit ağ çözümü

  • Donanım ve yazılım için açık standart

  • Teşhis yetenekleri

Temel Saha Veri Yolu (FF)

Foundation Fieldbus, özellikle proses otomasyonu için tasarlanmıştır ve saha seviyesi iletimi için FF H1 protokolünü kullanır. FF, çeşitli topolojileri destekler ve bağlantı aktif zamanlayıcı (LAS) ile donatıldığında cihazlar arasında doğrudan iletişimi sağlar.

Özellikler:

  • Topolojide esneklik

  • Merkezi olmayan dijital kontrolü destekler.

  • Saha cihazları arasında doğrudan iletişim

  • Giriş/çıkış için standartlaştırılmış fonksiyon bloklarına dayanmaktadır.

www.fieldcommgroup.org

HART (Otoyol Adreslenebilir Uzaktan Transdüser)

HART, hem analog hem de dijital verilerin iletimi için standart 4-20 mA analog sinyalini kullanır. HART iletişimi, analog 4-20 mA sinyali üzerine ek bir sinyal modüle ederek, hem dijital hem de analog sinyallerin eş zamanlı olarak iletilmesine olanak tanır.

Ana/köle prensibini destekler ve genellikle noktadan noktaya iletişimde kullanılır.

Özellikler:

  • Mevcut 4-20 mA altyapısını kullanır.

  • Ek parametreler ve teşhisler için dijital iletişim

  • Çok çeşitli cihazlar tarafından desteklenmektedir.
    www.fieldcommgroup.org

Ethernet

Günümüzde klasik Ethernet, ofis ortamlarında önde gelen veri ağı standardı haline gelmiştir. "Endüstriyel Ethernet" ise endüstriyel otomasyon ortamlarında kullanılabilen gelişmiş Ethernet'i ifade eder.

Özellikler:

  • Ortak ortamlar üzerinden gerçek zamanlı ve BT veri iletimi

  • Katılımcı sayısı ve ağ genişletme imkanı neredeyse sınırsız.

  • Ölçeklenebilir ve esnek topoloji

  • Büyük veri hacimleri için bile yüksek hızlı veri aktarımı.

  • Ağ sunucuları ve IoT arayüzleriyle (örneğin, OPC UA) kolay entegrasyon.

Profinet, Ethernet/IP ve Modbus TCP gibi endüstriyel Ethernet protokolleri, DCS sistemlerine doğrudan entegre edilerek saha seviyesindeki cihazlara güvenilir iletişim ve kolay erişim sağlar.