Tā kā rūpnieciskās automatizācijas līmenis turpina pieaugt, rūpniecisko autobusu tehnoloģiju nozīme ir kļuvusi arvien skaidrāka. Rūpnieciskajiem autobusiem kā vienai no galvenajām tehnoloģijām rūpnieciskajā sektorā ir būtiska nozīme efektīvas komunikācijas un datu apmaiņas nodrošināšanā starp ierīcēm. Rūpnieciskā kopne attiecas uz kopīgu signāla līniju kopu, ko izmanto, lai pārraidītu informāciju un atvieglotu saziņu starp moduļiem; galvenās ierīces kontrolē tas kalpo kā ceļš informācijas pārsūtīšanai uz konkrētu uztveršanas ierīci.
Pamatojoties uz to atrašanās vietu, autobusus var klasificēt ārējos autobusos, iekšējos autobusos un mikroshēmas autobusos. Kopējās ārējās kopnes ietver RS-232, RS-485, USB un CAN (1. attēls); izplatītās iekšējās kopnes ir HT, I²C un SPI (2. attēls); un kopējās sistēmas kopnes ietver datu kopnes, vadības kopnes un adrešu kopnes.
Ārējais autobuss
Iekšējais autobuss
Parastie industriālie autobusi
CAN autobuss
CAN (Controller Area Network) ir seriālās komunikācijas protokols, ko standartizē ISO. CAN kopne ir sērijas datu komunikācijas protokols, ko 80. gadu sākumā izstrādāja Vācijas uzņēmums Bosch, lai atvieglotu datu apmaiņu starp daudzajām mūsdienu automašīnu vadības un testēšanas sistēmām. Tā ir vairāku-galvenā kopne, kas kā saziņas līdzekli var izmantot vītā-pāra kabeli, koaksiālo kabeli vai optisko šķiedru. Maksimālais sakaru ātrums var sasniegt 1 Mbps.
EtherCAT autobuss
EtherCAT (Ethernet vadības automatizācijas tehnoloģijai) ir augstas veiktspējas{0}}industriālais Ethernet sakaru protokols, kas īpaši izstrādāts{1}}reāllaika rūpnieciskās vadības sistēmām. To 2003. gadā ieviesa Vācijas Beckhoff Automation, un tas ir atvērts starptautisks standarts.
EtherCAT tīklā dati tiek pārsūtīti caur gredzenveida vai lineāro tīkla topoloģiju. Katra pakārtotā ierīce nolasa tai nepieciešamos datus un pēc tam nekavējoties nodod datu paketi nākamajam palīgierīcei; šo procesu sauc par "apstrādi lidojumā".
ProfiNet autobuss
ProfiNet ir Siemens un ProfiBus lietotāju asociācijas izstrādāta uzlabota sakaru sistēma, kas atbalsta sadalīto automatizāciju. ProfiNet=ProfiBus + Ethernet; tas pielāgo ProfiBus galveno-slave arhitektūru Ethernet un ir automatizācijas kopnes standarts, kura pamatā ir Industrial Ethernet tehnoloģija. Tas ne tikai atbalsta dažādas topoloģijas, atvieglojot sistēmas integrāciju un paplašināšanu, bet ir saderīgs arī ar esošajām Ethernet saskarnēm un protokoliem; Tas ne tikai nodrošina ražošanas līniju{5}}vadību reāllaikā, bet arī nodrošina datu pakalpojumus tīmeklim un mākonī, izmantojot TCP.
Modbus autobuss
Modbus sakaru protokolu izgudroja Modicon 1979. gadā, un tas bija viens no agrākajiem kopnes protokoliem, ko izmantoja rūpnieciskos apstākļos. Ir vairākas Modbus sakaru protokola versijas, no kurām visbiežāk tiek izmantotas Modbus RTU, Modbus ASCII un Modbus TCP.
Apsvērumi
Lai izpildītu dažādu pielietojuma scenāriju atšķirīgās prasības, ir jānoskaidro šādi faktori:
① Savlaicīguma prasības: izvēlieties rūpniecisko kopni ar liela-ātruma pārraides iespējām, pamatojoties uz savlaicīguma prasībām informācijas pārraidei ražošanas procesa laikā. Dažas izplatītas ātrgaitas rūpnieciskās{2}}kopnes ir EtherCAT, Profinet un EtherNet/IP. Šīm kopnēm ir mazs latentums un liels joslas platums, tāpēc tās ir piemērotas scenārijiem ar augstu sakaru ātruma prasībām.
② Datu apjoma un{0}}reāllaika prasības: lai izvēlētos piemērotu rūpniecisko kopni, ir jāņem vērā datu apjoms un reāllaika{1}}prasības. Dažas kopnes, piemēram, CAN un DeviceNet, ir piemērotas scenārijiem ar mazu datu apjomu un zemām reāllaika prasībām, savukārt Modbus un ProfiBus ir piemērotas scenārijiem ar mērenu datu apjomu un augstākām reāllaika{4}}prasībām.
③ Uzticamība un kļūdu tolerance: ņemiet vērā iespējamos riskus rūpnieciskā vidē, piemēram, traucējumus un iekārtu atteices. Piemēram, ControlNet kopne piedāvā spēcīgas kļūdu -tolerances iespējas, padarot to piemērotu scenārijiem, kuriem nepieciešama augsta uzticamība. Turklāt noteiktiem autobusiem, piemēram, EtherCAT un ProfiNet, ir automātiskas noteikšanas un paš-atveseļošanās iespējas, kas nodrošina uzticamu saziņu.
④ Elastīgums un savietojamība: vēl viens faktors, kas jāņem vērā, ir tas, vai sistēmai ir jāsazinās ar vairākām dažādu ražotāju ierīcēm un aprīkojumu. Daži industriālie autobusi, piemēram, Modbus un OPC UA, piedāvā izcilu savietojamību un ierīču saderību, padarot tos labi-piemērotus gadījumiem, kad nepieciešama saziņa ar vairākām ierīcēm.
Procesa soļi
Pirms izvēlēties piemērotu industriālo autobusu, ieteicams veikt šādas darbības:
① Prasību analīze: visaptveroši apsveriet ražošanas procesu, aprīkojuma prasības un citas īpašas vajadzības, lai noskaidrotu rūpnieciskajai kopnei nepieciešamās specifiskās īpašības.
② Tirgus izpēte: iegūstiet detalizētu izpratni par dažādu industriālo autobusu funkcijām, pielietojuma scenārijiem, tirgus daļu un izmaksām. Informāciju var iegūt, lasot attiecīgos ziņojumus, apmeklējot nozares izstādes un konsultējoties ar profesionāļiem.
③ Pārdevēja novērtējums: sazināšanās ar dažādiem industriālo autobusu piegādātājiem palīdzēs jums labāk izprast katra piedāvāto veiktspēju, tehnisko atbalstu un citus pakalpojumus.
④ Tehniskā validācija: veicot praktisku validāciju un testēšanu, salīdziniet dažādu industriālo autobusu veiktspēju un uzticamību sistēmā (pamatojoties uz tādiem rādītājiem kā kopnes pārraides cikls, pulksteņa cikls, darbības frekvence un kopnes joslas platums), lai izvēlētos optimālo risinājumu.
Piezīmes
Pēc piemērota industriālā autobusa izvēles pievērsiet uzmanību šādiem aspektiem:
① Ierīču saderība: pārliecinieties, vai ierīces ir saderīgas ar izvēlēto rūpniecisko kopni un atbalsta atbilstošos sakaru protokolus.
② Topoloģija: atlasiet atbilstošu kopnes topoloģiju-, piemēram, kopni, zvaigzni, koku vai gredzenu-, pamatojoties uz sistēmas prasībām.
③ Efektīva apkope: izprotiet rūpnieciskās kopnes apkopes un problēmu novēršanas procedūras un atbilstoši plānojiet un pārvaldiet rūpniecisko autobusu tīklu, lai nodrošinātu stabilu un uzticamu saziņu.
Visbeidzot, izvēloties rūpniecisko autobusu, apsveriet ilgtermiņa plānošanu- un mērogojamību, lai izvairītos no biežas nomaiņas un jaunināšanas.