Συστήματα διαύλων πεδίου (bus) – βρείτε κατασκευαστές και προμηθευτές

Τα συστήματα Fieldbus συνδέουν ελεγκτές, αισθητήρες, ενεργοποιητές, κινητήρες και αποκεντρωμένες μονάδες εισόδου και εξόδου εντός αυτοματοποιημένων μηχανών και εγκαταστάσεων.

Αντί να χρησιμοποιούν ξεχωριστό καλώδιο για κάθε μεμονωμένο σήμα, χρησιμοποιούν ένα κοινό ψηφιακό σύστημα επικοινωνίας. Αυτό μειώνει τις απαιτήσεις καλωδίωσης, τον χώρο εγκατάστασης και το κόστος εγκατάστασης.
Εκτός από τα δεδομένα ελέγχου, τα συστήματα fieldbus μπορούν να μεταδίδουν τιμές μέτρησης, καταστάσεις συσκευών, παραμέτρους και διαγνωστικές πληροφορίες. Συνεπώς, αποτελούν μια σημαντική βάση για τον αποκεντρωμένο αυτοματισμό και την παρακολούθηση βιομηχανικών διεργασιών.
Ανάλογα με την εφαρμογή, τα συστήματα fieldbus διαφέρουν ως προς την ταχύτητα μετάδοσης, τη συμπεριφορά σε πραγματικό χρόνο, την εμβέλεια, τον αριθμό των συμμετεχόντων και το φυσικό μέσο μετάδοσης.
Παρακάτω παρέχεται μια επισκόπηση των τύπων, των εφαρμογών, των πλεονεκτημάτων και των σημαντικών κριτηρίων επιλογής των συστημάτων fieldbus.

Τύποι συστημάτων fieldbus

Παραδοσιακά σειριακά συστήματα fieldbus

Τα παραδοσιακά συστήματα fieldbus μεταδίδουν δεδομένα σειριακά μέσω κοινών γραμμών επικοινωνίας.
Χρησιμοποιούνται εδώ και πολλά χρόνια σε μηχανήματα, μονάδες παραγωγής και εφαρμογές μηχανικής διεργασιών. Τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν την επικοινωνία μεταξύ ελεγκτών, αποκεντρωμένων σταθμών εισόδου και εξόδου, μετατροπέων συχνότητας, αισθητήρων και ενεργοποιητών.
Πολλά από αυτά τα συστήματα χαρακτηρίζονται από αξιόπιστη μετάδοση δεδομένων και ένα ευρύ φάσμα συμβατών συσκευών.

Συστήματα βιομηχανικού Ethernet

Τα συστήματα βιομηχανικού Ethernet συνδυάζουν την υψηλή απόδοση μετάδοσης της τεχνολογίας Ethernet με τις απαιτήσεις του βιομηχανικού αυτοματισμού.
Είναι κατάλληλα για μεγάλους όγκους δεδομένων, γρήγορους βρόχους ελέγχου, εφαρμογές ελέγχου κίνησης και επικοινωνία μεταξύ διαφορετικών επιπέδων αυτοματισμού.
Ανάλογα με το σύστημα, διατίθενται λειτουργίες για επικοινωνία σε πραγματικό χρόνο, διαγνωστικά, εφεδρεία και μετάδοση δεδομένων που σχετίζονται με την ασφάλεια.

Συστήματα Fieldbus για τη βιομηχανία επεξεργασίας

Στον αυτοματισμό διεργασιών, τα συστήματα fieldbus χρησιμοποιούνται συχνά για τη σύνδεση έξυπνων συσκευών μέτρησης, βαλβίδων ελέγχου και άλλων συσκευών πεδίου.
Εκτός από τις τιμές διεργασίας, μπορούν επίσης να μεταδίδουν παραμέτρους, καταστάσεις συσκευών και πληροφορίες συντήρησης.
Σε περιβάλλοντα με κίνδυνο έκρηξης ή σε εγκαταστάσεις με μεγάλη γεωγραφική εξάπλωση ενδέχεται να ισχύουν ειδικές τεχνολογίες μετάδοσης και απαιτήσεις εγκατάστασης.

Συστήματα fieldbus που σχετίζονται με την ασφάλεια

Τα συστήματα επικοινωνίας που σχετίζονται με την ασφάλεια μεταδίδουν σήματα για διακοπές έκτακτης ανάγκης, πόρτες ασφαλείας, ασφαλείς διακοπές λειτουργίας και άλλες λειτουργίες ασφαλείας.
Επιτρέπουν τον συνδυασμό τυπικής επικοινωνίας και επικοινωνίας ασφαλείας εντός μιας κοινής αρχιτεκτονικής αυτοματισμού.
Τα εξαρτήματα και τα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται πρέπει να είναι κατάλληλα και πιστοποιημένα για την απαιτούμενη λειτουργία ασφάλειας.

Εφαρμογές συστημάτων fieldbus

Μηχανολογία και κατασκευή εγκαταστάσεων

Στη μηχανολογία, τα συστήματα fieldbus συνδέουν ελεγκτές με αισθητήρες, τερματικά βαλβίδων, κινητήρες και αποκεντρωμένες μονάδες εισόδου/εξόδου.
Διευκολύνουν τον αρθρωτό σχεδιασμό των μηχανών και επιτρέπουν τη γρήγορη διάγνωση μεμονωμένων εξαρτημάτων.

Τεχνολογία κατασκευής και συναρμολόγησης

Στις γραμμές παραγωγής και συναρμολόγησης, τα συστήματα fieldbus μεταδίδουν εντολές ελέγχου, τιμές θέσης και πληροφορίες κατάστασης μεταξύ των επιμέρους σταθμών.
Υποστηρίζουν τον συγχρονισμό των αυτοματοποιημένων διαδικασιών και την ενσωμάτωση ρομπότ, συστημάτων χειρισμού και εξοπλισμού δοκιμών.

Αυτοματοποίηση διεργασιών

Σε εγκαταστάσεις χημικής, φαρμακευτικής, επεξεργασίας τροφίμων και άλλων κλάδων της μηχανικής διεργασιών, τα συστήματα δικτύων πεδίου (fieldbus) συνδέουν τις συσκευές μέτρησης και ελέγχου με τα συστήματα ελέγχου και διαχείρισης διεργασιών.
Παρέχουν πρόσβαση σε τιμές διεργασιών και πρόσθετα δεδομένα συσκευών από τον θάλαμο ελέγχου.

Τεχνολογία μεταφορικών συστημάτων και εφοδιαστικής

Σε συστήματα μεταφοράς, αποθήκες και κέντρα διανομής, τα συστήματα fieldbus συνδέουν σε δίκτυο κινητήρες, αισθητήρες, συστήματα αναγνώρισης και ελεγκτές.
Αυτό επιτρέπει την παρακολούθηση των ροών υλικών και τον συντονισμό των επιμέρους τμημάτων της εγκατάστασης.

Πλεονεκτήματα των συστημάτων fieldbus

• Μειωμένες απαιτήσεις καλωδίωσης
• Αποκεντρωμένη διάταξη μονάδων εισόδου και εξόδου
• Μετάδοση δεδομένων ελέγχου, διεργασίας και διάγνωσης
• Ευκολότερη επέκταση των αρθρωτών εγκαταστάσεων
• Ταχύτερη αντιμετώπιση προβλημάτων μέσω διαγνωστικών λειτουργιών
• Σύνδεση έξυπνων αισθητήρων, ενεργοποιητών και κινητήρων
• Υποστήριξη εφαρμογών όπου ο χρόνος είναι κρίσιμος και εφαρμογών που σχετίζονται με την ασφάλεια
• Βελτιωμένη δικτύωση διαφορετικών στοιχείων αυτοματισμού

Σημαντικά κριτήρια επιλογής για συστήματα fieldbus

Συμβατότητα εξαρτημάτων

Οι ελεγκτές, οι συσκευές πεδίου, οι κινητήρες και οι μονάδες εισόδου/εξόδου πρέπει να υποστηρίζουν το επιλεγμένο σύστημα επικοινωνίας.
Εκτός από το πρωτόκολλο, πρέπει επίσης να ελέγχονται τα προφίλ των συσκευών, οι διεπαφές και τα απαιτούμενα εργαλεία διαμόρφωσης.

Ταχύτητα μετάδοσης και συμπεριφορά σε πραγματικό χρόνο

Ο απαιτούμενος ρυθμός δεδομένων εξαρτάται από την εφαρμογή.
Μια χαμηλότερη ταχύτητα μετάδοσης είναι συχνά επαρκής για απλά σήματα αισθητήρων. Ωστόσο, οι γρήγορες διαδικασίες ελέγχου και οι συγχρονισμένες κινήσεις αξόνων απαιτούν σύντομους και προβλέψιμους χρόνους μετάδοσης.

Μήκος καλωδίου και δομή δικτύου

Το επιτρεπόμενο μήκος καλωδίου εξαρτάται από το σύστημα διαύλου, τον ρυθμό μετάδοσης και το καλώδιο που χρησιμοποιείται.
Πρέπει επίσης να ληφθούν υπόψη η πιθανή δομή του δικτύου, ο αριθμός των συμμετεχόντων και η χρήση επαναληπτών, διακοπτών ή συζευκτών.

Περιβαλλοντικές συνθήκες

Οι ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές, η υγρασία, η σκόνη, οι κραδασμοί και οι διακυμάνσεις της θερμοκρασίας μπορούν να επηρεάσουν την επικοινωνία.
Επομένως, τα καλώδια, οι σύνδεσμοι και οι αποκεντρωμένες μονάδες πρέπει να είναι κατάλληλα για το εκάστοτε βιομηχανικό περιβάλλον.

Διαγνωστικά και συντήρηση

Οι αποτελεσματικές λειτουργίες διάγνωσης διευκολύνουν τον εντοπισμό βλαβών στα καλώδια, σφαλμάτων επικοινωνίας και ελαττωματικών συσκευών.
Τα σαφή διαγνωστικά εργαλεία και η μακροπρόθεσμη διαθεσιμότητα ανταλλακτικών είναι ιδιαίτερα σημαντικά για εγκαταστάσεις με υψηλό κόστος διακοπής λειτουργίας.

Ενσωμάτωση σε υπάρχοντα συστήματα

Κατά την επέκταση ενός συστήματος, είναι απαραίτητο να ελέγχεται εάν το σύστημα fieldbus είναι συμβατό με την υπάρχουσα τεχνολογία ελέγχου και δικτύων.
Οι πύλες και οι συζεύκτες μπορούν να συνδέσουν διαφορετικά συστήματα, αλλά αυξάνουν τον όγκο εργασίας που απαιτείται για την ενσωμάτωση και τη διαμόρφωση.

Σύνοψη

Τα συστήματα fieldbus επιτρέπουν την ψηφιακή επικοινωνία μεταξύ ελεγκτών, αισθητήρων, ενεργοποιητών, κινητήρων και αποκεντρωμένων μονάδων εισόδου και εξόδου.
Μειώνουν τις απαιτήσεις καλωδίωσης, μεταδίδουν δεδομένα διεργασίας και διάγνωσης και υποστηρίζουν τον αρθρωτό σχεδιασμό αυτοματοποιημένων μηχανών και εγκαταστάσεων.
Τα κύρια κριτήρια επιλογής περιλαμβάνουν τη συμβατότητα των συσκευών, τον ρυθμό μεταφοράς δεδομένων, τη δυνατότητα λειτουργίας σε πραγματικό χρόνο, το μήκος του καλωδίου, τις περιβαλλοντικές συνθήκες και τις διαγνωστικές λειτουργίες.

Τα συστήματα fieldbus διατίθενται από διάφορους κατασκευαστές και προμηθευτές. Πλήρεις πληροφορίες σχετικά με κατασκευαστές και προμηθευτές συστημάτων fieldbus από όλο τον κόσμο μπορείτε να βρείτε στο Exportpages.