Sistemi za distribuiranu kontrolu – pronađite proizvođače i dobavljače

Fieldbus sustavi povezuju upravljače, senzore, aktuatore, pogone i decentralizirane ulazno-izlazne module unutar automatiziranih strojeva i postrojenja.

Umjesto korištenja zasebnog kabela za svaki pojedinačni signal, koriste zajednički digitalni komunikacijski sustav. To smanjuje potrebe za ožičenjem, prostor za instalaciju i troškove instalacije.
Osim upravljačkih podataka, fieldbus sustavi mogu prenositi izmjerene vrijednosti, stanja uređaja, parametre i dijagnostičke informacije. Stoga oni predstavljaju važnu osnovu za decentraliziranu automatizaciju i nadzor industrijskih procesa.
Ovisno o primjeni, fieldbus sustavi razlikuju se po brzini prijenosa, ponašanju u stvarnom vremenu, dometu, broju sudionika i fizičkom mediju prijenosa.
U nastavku je pregled tipova, primjena, prednosti i važnih kriterija odabira fieldbus sustava.

Vrste fieldbus sustava

Tradicionalni serijski fieldbus sustavi

Tradicionalni fieldbus sustavi prenose podatke serijski putem zajedničkih komunikacijskih linija.
Koriste se već dugi niz godina u strojevima, proizvodnim pogonima i primjenama u procesnom inženjerstvu. Tipični zadaci uključuju komunikaciju između kontrolera, decentraliziranih ulazno-izlaznih stanica, pretvarača frekvencije, senzora i aktuatora.
Mnogi od tih sustava odlikuju se robusnim prijenosom podataka i širokim rasponom kompatibilnih uređaja.

Industrijski Ethernet sustavi

Industrijski Ethernet sustavi kombiniraju visoke performanse prijenosa tehnologije Ethernet s zahtjevima industrijske automatizacije.
Pogodni su za velike količine podataka, brze upravljačke petlje, primjene upravljanja pokretom i komunikaciju između različitih razina automatizacije.
Ovisno o sustavu, dostupne su funkcije za komunikaciju u stvarnom vremenu, dijagnostiku, redundanciju i prijenos sigurnosnih podataka.

Fieldbus sustavi za procesnu industriju

U automatizaciji procesa, fieldbus sustavi često se koriste za povezivanje inteligentnih mjernih uređaja, upravljačkih ventila i drugih terenskih uređaja.
Osim procesnih vrijednosti, mogu prenositi i parametre, stanja uređaja i informacije o održavanju.
U potencijalno eksplozivnim okruženjima ili široko rasprostranjenim postrojenjima mogu se primjenjivati posebne tehnologije prijenosa i zahtjevi za instalaciju.

Sigurnosni fieldbus sustavi

Komunikacijski sustavi vezani uz sigurnost prenose signale za nužno zaustavljanje, sigurnosna vrata, sigurno isključivanje i druge sigurnosne funkcije.
Omogućuju kombiniranje standardne i sigurnosne komunikacije unutar zajedničke arhitekture automatizacije.
Komponente i protokoli koji se koriste moraju biti prikladni i certificirani za potrebnu sigurnosnu funkciju.

Primjene fieldbus sustava

Mašinstvo i postrojenjsko inženjerstvo

U strojarstvu fieldbus sustavi povezuju upravljače sa senzorima, ventilskim terminalima, pogonima i decentraliziranim I/O modulima.
Omogućuju modularni dizajn strojeva i brzu dijagnostiku pojedinačnih komponenti.

Tehnologija proizvodnje i montaže

Na proizvodnim i montažnim linijama, fieldbus sustavi prenose upravljačke naredbe, vrijednosti položaja i statusne informacije između pojedinih stanica.
Podržavaju sinkronizaciju automatiziranih procesa i integraciju robota, rukovateljskih sustava i opreme za ispitivanje.

Automatizacija procesa

U kemijskim, farmaceutskim, prehrambenim i drugim postrojenjima procesnog inženjerstva, fieldbus sustavi povezuju mjerna i upravljačka uređaja sa sustavima upravljanja i kontrole procesa.
Omogućuju pristup vrijednostima procesa i dodatnim podacima uređaja iz upravljačke sobe.

Tehnologija transportnih traka i logistike

U sustavima pokretnih traka, skladištima i distribucijskim centrima, fieldbus sustavi umrežuju pogone, senzore, sustave identifikacije i kontrolere.
To omogućuje praćenje protoka materijala i koordinaciju pojedinih dijelova pogona.

Prednosti fieldbus sustava

• Smanjene potrebe za ožičenjem
• Decentralizirani raspored ulazno-izlaznih modula
• Prijenos upravljačkih, procesnih i dijagnostičkih podataka
• Jednostavnije proširenje modularnih postrojenja
• Brže otklanjanje kvarova pomoću dijagnostičkih funkcija
• Povezivanje inteligentnih senzora, aktuatora i pogona
• Podrška za aplikacije osjetljive na vrijeme i sigurnosne aplikacije
• Poboljšana umrežavanje različitih komponenti automatizacije

Važni kriteriji odabira za fieldbus sustave

Kompatibilnost komponenti

Kontrolori, terenska uređaja, pogoni i I/O moduli moraju podržavati odabrani komunikacijski sustav.
Osim protokola, potrebno je provjeriti i profile uređaja, sučelja te alate za konfiguraciju.

Brzina prijenosa i ponašanje u stvarnom vremenu

Potrebna brzina prijenosa podataka ovisi o primjeni.
Niža brzina prijenosa često je dovoljna za jednostavne signale senzora. Brzi upravljački procesi i sinkronizirani pokreti osi, međutim, zahtijevaju kratka i predvidljiva vremena prijenosa.

Dužina kabela i struktura mreže

Dopuštena duljina kabela ovisi o sustavu sabirnice, brzini prijenosa i korištenom kabelu.
Također je potrebno uzeti u obzir moguću strukturu mreže, broj sudionika te upotrebu repetitora, prekidača ili spojki.

Okolišni uvjeti

Elektromagnetske smetnje, vlaga, prašina, vibracije i temperaturne fluktuacije mogu utjecati na komunikaciju.
Kabeli, konektori i decentralizirani moduli stoga moraju biti prikladni za dotično industrijsko okruženje.

Dijagnostika i održavanje

Učinkovite dijagnostičke funkcije olakšavaju otkrivanje kvarova na kabelima, komunikacijskih pogrešaka i neispravnih sudionika.
Jasni dijagnostički alati i dugoročna dostupnost rezervnih dijelova posebno su važni za pogone s visokim troškovima zastoja.

Integracija u postojeće sustave

Prilikom proširenja sustava potrebno je provjeriti je li fieldbus sustav kompatibilan s postojećom tehnologijom upravljanja i mrežnom tehnologijom.
Gatewayi i kopljači mogu povezati različite sustave, ali povećavaju napor za integraciju i konfiguraciju.

Sažetak

Fieldbus sustavi omogućuju digitalnu komunikaciju između kontrolera, senzora, aktuatora, pogona i decentraliziranih ulazno-izlaznih modula.
Smanjuju potrebe za ožičenjem, prenose procesne i dijagnostičke podatke te podržavaju modularni dizajn automatiziranih strojeva i postrojenja.
Glavni kriteriji odabira uključuju kompatibilnost uređaja, brzinu prijenosa podataka, mogućnost rada u stvarnom vremenu, duljinu kabela, uvjete okoline i dijagnostičke funkcije.

Fieldbus sustavi dostupni su od raznih proizvođača i dobavljača. Sveobuhvatne informacije o proizvođačima i dobavljačima fieldbus sustava iz cijelog svijeta mogu se pronaći na stranici Exportpages.