Lauka kopņu sistēmas – atrodiet ražotājus un piegādātājus

Fieldbus sistēmas savieno kontrolierus, sensorus, izpildierīces, piedziņas un decentralizētus ieejas un izejas moduļus automatizētās mašīnās un iekārtās.

Tā vietā, lai katram atsevišķam signālam izmantotu atsevišķu kabeli, tās izmanto kopīgu digitālo komunikācijas sistēmu. Tas samazina vadu izvietošanas prasības, uzstādīšanai nepieciešamo telpu un uzstādīšanas izmaksas.
Papildus vadības datiem lauka busu sistēmas var pārraidīt mērījumu vērtības, ierīču stāvokļus, parametrus un diagnostisko informāciju. Tādējādi tās veido svarīgu pamatu decentralizētai automatizācijai un rūpniecisko procesu uzraudzībai.
Atkarībā no pielietojuma lauka busu sistēmas atšķiras pēc pārraides ātruma, darbības reāllaikā, darbības rādiusa, dalībnieku skaita un fiziskā pārraides vidējā.
Turpmāk ir sniegts pārskats par lauka busu sistēmu veidiem, pielietojumiem, priekšrocībām un svarīgiem izvēles kritērijiem.

Lauka busu sistēmu veidi

Tradicionālās seriālās lauka busu sistēmas

Tradicionālās lauka bus sistēmas pārraida datus sērijveidā, izmantojot kopīgas komunikācijas līnijas.
Tās jau daudzus gadus tiek izmantotas mašīnās, ražotnēs un procesa inženierijas lietojumos. Tipiskie uzdevumi ietver komunikāciju starp kontrolieriem, decentralizētām ieejas un izejas stacijām, frekvences pārveidotājiem, sensoriem un aktuatoriem.
Daudzas no šīm sistēmām izceļas ar stabilu datu pārraidi un plašu saderīgo ierīču klāstu.

Rūpnieciskās Ethernet sistēmas

Rūpnieciskās Ethernet sistēmas apvieno Ethernet tehnoloģijas augsto pārraides veiktspēju ar rūpnieciskās automatizācijas prasībām.
Tās ir piemērotas liela apjoma datu pārraidei, ātrām vadības cilpām, kustības vadības lietojumiem un saziņai starp dažādiem automatizācijas līmeņiem.
Atkarībā no sistēmas ir pieejamas funkcijas reāllaika saziņai, diagnostikai, dublējumam un ar drošību saistītai datu pārraidei.

Lauka busu sistēmas pārstrādes rūpniecībai

Procesu automatizācijā lauka bus sistēmas bieži izmanto, lai savienotu viedās mērierīces, vadības vārstus un citas lauka ierīces.
Papildus procesa vērtībām tās var pārraidīt arī parametrus, ierīču stāvokļus un apkopes informāciju.
Potenciāli sprādzienbīstamās vidēs vai plaši izkliedētās rūpnīcās var būt piemērojamas īpašas pārraides tehnoloģijas un uzstādīšanas prasības.

Ar drošību saistītas lauka busu sistēmas

Ar drošību saistītās komunikācijas sistēmas pārraida signālus avārijas apstādināšanai, drošības durvīm, drošai izslēgšanai un citām drošības funkcijām.
Tās ļauj apvienot standarta un drošības komunikāciju vienā kopējā automatizācijas arhitektūrā.
Izmantotajām sastāvdaļām un protokoliem jābūt piemērotiem un sertificētiem attiecīgajai drošības funkcijai.

Lauka busu sistēmu pielietojumi

Mašīnbūve un iekārtu ražošana

Mašīnbūvē lauka bus sistēmas savieno kontrolierus ar sensoriem, vārstu termināļiem, piedziņām un decentralizētiem I/O moduļiem.
Tās atvieglo mašīnu modulāro konstrukciju un ļauj ātri veikt atsevišķu komponentu diagnostiku.

Ražošanas un montāžas tehnoloģijas

Ražošanas un montāžas līnijās lauka busi pārraida vadības komandas, pozīcijas vērtības un stāvokļa informāciju starp atsevišķām stacijām.
Tās atbalsta automatizēto procesu sinhronizāciju un robotu, pārkraušanas sistēmu un testēšanas iekārtu integrāciju.

Procesu automatizācija

Ķīmijas, farmācijas, pārtikas pārstrādes un citās procesa inženierijas rūpnīcās lauka busu sistēmas savieno mērīšanas un vadības ierīces ar vadības un procesa kontroles sistēmām.
Tās nodrošina piekļuvi procesa rādītājiem un papildu ierīču datiem no vadības telpas.

Konveijeru un loģistikas tehnoloģijas

Konveijeru sistēmās, noliktavās un izplatīšanas centros lauka busu sistēmas savieno piedziņas, sensorus, identifikācijas sistēmas un kontrolierus.
Tas ļauj uzraudzīt materiālu plūsmas un koordinēt atsevišķas rūpnīcas sekcijas.

Lauka busu sistēmu priekšrocības

• Samazinātas vadu izvietošanas prasības
• Ieejas un izejas moduļu decentralizēts izvietojums
• Vadības, procesa un diagnostikas datu pārraide
• Vienkāršāka modulāro iekārtu paplašināšana
• Ātrāka kļūdu novēršana, izmantojot diagnostikas funkcijas
• Viedo sensoru, aktuatoru un piedziņas savienošana
• Atbalsts laika ziņā kritiskām un ar drošību saistītām lietojumprogrammām
• Uzlabota dažādu automatizācijas komponentu savstarpējā sadarbība

Svarīgi izvēles kritēriji lauka busu sistēmām

Komponentu savietojamība

Kontrolieri, lauka ierīces, piedziņas un I/O moduļi ir jāatbalsta izvēlētajai komunikācijas sistēmai.
Papildus protokolam ir jāpārbauda arī ierīču profili, saskarnes un nepieciešamie konfigurācijas rīki.

Pārraides ātrums un darbība reālajā laikā

Nepieciešamais datu pārraides ātrums ir atkarīgs no lietojuma.
Vienkāršiem sensoru signāliem bieži vien pietiek ar zemāku pārraides ātrumu. Tomēr ātrajiem vadības procesiem un sinhronizētajām asu kustībām ir nepieciešami īsi un prognozējami pārraides laiki.

Kabeļa garums un tīkla struktūra

Atļautais kabeļa garums ir atkarīgs no šinas sistēmas, pārraides ātruma un izmantotā kabeļa.
Jāņem vērā arī iespējamā tīkla struktūra, dalībnieku skaits un atkārtotāju, komutatoru vai savienotāju izmantošana.

Vides apstākļi

Elektromagnētiskie traucējumi, mitrums, putekļi, vibrācija un temperatūras svārstības var ietekmēt komunikāciju.
Tāpēc kabeļiem, savienotājiem un decentralizētajiem moduļiem jābūt piemērotiem attiecīgajai rūpnieciskajai videi.

Diagnostika un apkope

Efektīvas diagnostikas funkcijas atvieglo kabeļu bojājumu, sakaru kļūdu un bojātu dalībnieku atklāšanu.
Skaidri saprotami diagnostikas rīki un ilgtermiņa rezerves daļu pieejamība ir īpaši svarīga iekārtām, kurām dīkstāves izmaksas ir augstas.

Integrācija esošajās sistēmās

Paplašinot sistēmu, ir jāpārbauda, vai lauka busa sistēma ir saderīga ar esošo vadības un tīkla tehnoloģiju.
Vārti un savienotāji var savienot dažādas sistēmas, taču palielina integrācijas un konfigurācijas darbu apjomu.

Kopsavilkums

Lauka busa sistēmas nodrošina digitālo saziņu starp kontrolieriem, sensoriem, aktuatoriem, piedziņām un decentralizētiem ieejas un izejas moduļiem.
Tās samazina vadu izvietošanas prasības, pārraida procesa un diagnostikas datus, kā arī atbalsta automatizētu mašīnu un iekārtu modulāro konstrukciju.
Galvenie izvēles kritēriji ietver ierīču savietojamību, datu pārraides ātrumu, reāllaika darbības iespējas, kabeļa garumu, vides apstākļus un diagnostikas funkcijas.

Fieldbus sistēmas piedāvā dažādi ražotāji un piegādātāji. Izsmeļošu informāciju par Fieldbus sistēmu ražotājiem un piegādātājiem no visas pasaules var atrast vietnē Exportpages.