I. Įvadas
„Fieldbus“, kaip itin svarbi pramonės automatizavimo technologija, pastaraisiais metais buvo sparčiai vystoma ir pritaikyta. Jis išsprendžia skaitmeninio ryšio iššūkius tarp lauko įrenginių, pvz., išmaniųjų prietaisų, valdiklių ir pavarų pramonėje, suteikdamas galimybę keistis informacija tarp lauko valdymo įrangos ir aukštesnio{1}}lygio valdymo sistemų. Lauko magistralės technologijos atsiradimas žymiai patobulino pramonės automatizavimo galimybes. Šiame dokumente pateikiama išsami lauko magistralių tipų ir jų charakteristikų apžvalga, siekiant suteikti skaitytojams išsamų-supratimą ir nuorodas.
II. Įvadas į lauko magistralės tipus
PROFIBUSAS
Kaip didelės spartos{0}}busas, PROFIBUS plačiai naudojamas paskirstytuose periferiniuose komponentuose (PROFIBUS-DP). Jis palaiko ne tik PROFIBUS-DP ir FMS, bet ir pavaros ryšio standartą PROFIBUS MC. PROFIBUS pasižymi dideliu greičiu, patikimumu ir ekonomiškumu{5}}, todėl jis plačiai naudojamas apdirbimo automatizavimo, pastatų automatizavimo, procesų automatizavimo, energijos gamybos ir energijos perdavimo / paskirstymo srityse.
EtherCAT
EtherCAT („Ethernet for Control Automation Technology“) yra realaus laiko{0}}Ethernet sprendimas, skirtas pramonės automatizavimui. Dėl išskirtinių savybių ir naudojimo paprastumo jis tapo pramonės automatikos srities lyderiu. EtherCAT siūlo didelį greitį, sinchronizavimą ir lankstumą, atitinkantį įvairius sudėtingus pramonės automatizavimo reikalavimus.
Lightbus
Lightbus yra patikrinta Beckhoff šviesolaidinė magistralės sistema su išskirtiniu EMI atsparumu. Jame yra lengvas diegimas, greitas, cikliškas ir deterministinis duomenų srautas. Lightbus idealiai tinka pramoninei automatizavimo aplinkai, kuriai reikalingas didelis atsparumas elektromagnetiniams trukdžiams.
Interbusas
„Interbus“ yra paprasta konfigūruoti ir užtikrina greitą bei patikimą ryšį. Jo pagrindinio/pavaldaus poslinkio registro protokolas įgalina efektyvų ciklinį ryšį. „Interbus“ plačiai pritaikoma pramoninėje automatizacijoje, ypač tais atvejais, kai reikalaujama didelio ryšio efektyvumo.
CANopen
CANopen yra atviro tinklo ryšio protokolas, pagrįstas CAN (Controller Area Network). Efektyviai išnaudodamas magistralės pralaidumą, jis pasiekia trumpą sistemos atsako laiką net esant santykinai mažam duomenų perdavimo greičiui. „CANopen“ paveldėjo tradicines CAN privalumus, pvz., aukštą duomenų saugumą ir kelių{2}}pagrindų galimybes.
ControlNet
„ControlNet“ yra atvira{0}}standartinė lauko magistralės sistema. Tai leidžia vienu metu keistis cikliniais ir acikliniais duomenimis per magistralę be trukdžių. „ControlNet“ yra plačiai naudojamas pramoninėje automatizacijoje, ypač puikiai tinka scenarijuose, kai vienu metu reikia apdoroti kelių tipų duomenis.
SERCOS sąsaja
SERCOS iš pradžių buvo sukurta kaip didelės spartos{0}}šviesolaidinė magistralės sistema, skirta diskams. Naudodami Beckhoff SERCOS magistralės jungtį, įvesties / išvesties įrenginiai pasiekia didelės-sparios duomenų perdavimą ir trumpą ciklo laiką. SERCOS
sąsaja suteikia didelių pranašumų pramoninės automatikos programose, kurioms reikalingas didelis{0}} duomenų perdavimo greitis.
Ethernet
Kaip pagrindinis biuro aplinkos standartas, Ethernet taip pat plačiai naudojamas pramonės automatizavimo srityje. Jis siūlo didelius duomenų perdavimo spartus, lengvą integraciją su esamais tinklais ir platų paslaugų bei sąsajų spektrą. Šie pranašumai dar labiau sustiprinti Beckhoff Ethernet gaminiuose.
PROFINET
PROFINET yra PNO (PROFIBUS vartotojų organizacijos) sukurtas standartas atviram pramoniniam eternetui. Jis atitinka tarptautinius komunikacijos IT standartus (pvz., TCP/IP protokolą), leidžiantį sklandžiai integruoti pramonės automatizavimo sistemas į įmonės IT tinklus.
III. Lauko magistralės charakteristikų analizė
Galimybė{0}}realiuoju laiku
„Fieldbus“ technologija užtikrina puikų našumą{0}}realiuoju laiku, leidžiantį stebėti ir valdyti lauko įrenginius realiuoju-laiku. Jo realiojo laiko-pajėgumas pasiekia milisekundžių ar net mikrosekundžių lygius, atitinkančius pramoninės automatikos valdymo sistemų{4}}realaus laiko reikalavimus.
Patikimumas
Lauko magistralės technologija pasižymi dideliu atsparumu trikdžiams ir atsparumu gedimams, todėl užtikrina stabilų veikimą atšiaurioje aplinkoje. Jo patikimumą pirmiausia atspindi stabilus duomenų perdavimas ir įrenginių sąveika.
Atvirumas
„Fieldbus“ technologija naudoja atvirus ryšio protokolus, palaikančius įvairią įrenginių prieigą ir puikų suderinamumą. Šis atvirumas leidžia vartotojams laisvai pasirinkti įrenginius ir sistemų integratorius, taip sumažinant bendras sistemos išlaidas.
Lankstumas
„Fieldbus“ technologija siūlo didelį lankstumą, leidžiančią sistemas konfigūruoti ir išplėsti pagal faktinius poreikius. Nepriklausomai nuo to, ar didinamas įrenginių kiekis, išplečiamas funkcionalumas ar atnaujinamos sistemos, lauko magistralės technologija užtikrina tvirtą palaikymą.
Supaprastintas laidas
Lauko magistralės technologijoje naudojamas vieningas ryšio tinklas, žymiai sumažinantis lauko įrenginių laidų skaičių. Tai supaprastina sistemos projektavimą ir montavimą, kartu sumažinant bendras išlaidas ir priežiūros sudėtingumą.
IV. Išvada
Kaip pagrindinė pramoninės automatizavimo technologija, lauko magistralės technologija įkūnija realiu-laiką, patikimumą, atvirumą, lankstumą ir supaprastintą laidų prijungimą. Skirtingi lauko magistralės tipai turi skirtingas charakteristikas, atitinkančias įvairius pramonės automatizavimo reikalavimus. Nuolat tobulėjant pramoninės automatikos technologijoms, lauko magistralės pritaikymas pramoninės automatikos valdymo sistemose vis labiau plėsis, todėl pramoninė gamyba bus efektyvesnė ir našesnė.