I. Ievads
Fieldbus, kas ir svarīga rūpnieciskās automatizācijas tehnoloģija, pēdējos gados ir piedzīvojusi strauju attīstību un pielietojumu. Tas atrisina digitālās komunikācijas problēmas starp lauka ierīcēm, piemēram, viedajiem instrumentiem, kontrolleriem un izpildmehānismiem rūpnieciskos apstākļos, nodrošinot informācijas apmaiņu starp lauka vadības aprīkojumu un augstāka līmeņa vadības sistēmām. Laukkopnes tehnoloģiju parādīšanās ir ievērojami uzlabojusi rūpnieciskās automatizācijas iespējas. Šajā rakstā ir sniegts detalizēts pārskats par lauka kopņu veidiem un to īpašībām, lai sniegtu lasītājiem padziļinātu izpratni un atsauces.
II. Ievads lauka kopņu tipos
PROFIBUSS
Kā ātrdarbīga{0}}kopne PROFIBUS tiek plaši izmantota sadalītajos perifērijas komponentos (PROFIBUS-DP). Papildus PROFIBUS-DP un FMS atbalstam, tas atbalsta arī piedziņas sakaru standartu PROFIBUS MC. PROFIBUS raksturo liels ātrums, uzticamība un izmaksu lietderība{5}}, tāpēc to plaši izmanto apstrādes automatizācijā, ēku automatizācijā, procesu automatizācijā, elektroenerģijas ražošanā un enerģijas pārvadē/sadalē.
EtherCAT
EtherCAT (Ethernet vadības automatizācijas tehnoloģijai) ir{0}}reāllaika Ethernet risinājums rūpnieciskajai automatizācijai. Tā izcilā veiktspēja un lietošanas vienkāršība ir padarījusi to par līderi rūpnieciskās automatizācijas jomā. EtherCAT piedāvā lielu ātrumu, sinhronizāciju un elastību, kas atbilst dažādām sarežģītām rūpnieciskās automatizācijas prasībām.
Lightbus
Lightbus ir pārbaudīta Beckhoff optiskās šķiedras kopnes sistēma ar izcilu EMI imunitāti. Tam ir vienkārša uzstādīšana, ātra, cikliska un deterministiska datu plūsma. Lightbus ir ideāli piemērots rūpnieciskās automatizācijas vidēm, kurās nepieciešama augsta elektromagnētisko traucējumu pretestība.
Interbus
Interbus ir vienkārši konfigurējams un nodrošina ātru, uzticamu saziņu. Tā galvenā/pakalpojuma maiņas reģistra protokols nodrošina efektīvu ciklisku komunikāciju. Interbus plaši izmanto rūpnieciskajā automatizācijā, īpaši izceļoties scenārijos, kuros nepieciešama augsta komunikācijas efektivitāte.
CANopen
CANopen ir atvērta tīkla sakaru protokols, kura pamatā ir CAN (Controller Area Network). Efektīvi izmantojot kopnes joslas platumu, tas nodrošina īsus sistēmas reakcijas laikus pat pie salīdzinoši zemiem datu pārraides ātrumiem. CANopen pārņem CAN tradicionālās priekšrocības, piemēram, augstu datu drošību un vairāku -masteru iespējas.
ControlNet
ControlNet ir atvērta{0}}standarta lauka kopnes sistēma. Tas ļauj vienlaikus apmainīties ar cikliskiem un acikliskiem datiem pa kopni bez traucējumiem starp abiem. ControlNet tiek plaši izmantots rūpnieciskajā automatizācijā, īpaši izceļoties scenārijos, kuros nepieciešama vienlaicīga vairāku datu tipu apstrāde.
SERCOS interfeiss
SERCOS sākotnēji tika izstrādāta kā ātrdarbīga{0}}optiskās šķiedras kopnes sistēma diskdziņiem. Izmantojot Beckhoff SERCOS kopnes savienotāju, I/O ierīces nodrošina lielu{2}}datu pārraides ātrumu un īsu cikla laiku. SERCOS
interfeiss piedāvā ievērojamas priekšrocības rūpnieciskās automatizācijas lietojumprogrammās, kas prasa lielu{0}}datu pārsūtīšanas ātrumu.
Ethernet
Kā galvenais standarts biroja vidē Ethernet ir guvis plašu pielietojumu arī rūpnieciskajā automatizācijā. Tas piedāvā lielus datu pārraides ātrumus, vienkāršu integrāciju ar esošajiem tīkliem un plašu pakalpojumu un saskarņu klāstu. Šīs priekšrocības ir vēl vairāk uzlabotas Beckhoff Ethernet produktos.
PROFINET
PROFINET ir PNO (PROFIBUS lietotāju organizācija) izstrādāts standarts atvērtajam industriālajam Ethernet tīklam. Tas atbilst starptautiski noteiktiem komunikācijas IT standartiem (piemēram, TCP/IP protokolam), kas ļauj netraucēti integrēt rūpnieciskās automatizācijas sistēmas uzņēmuma IT tīklos.
III. Laukkopnes raksturlielumu analīze
Reāllaika-iespēja
Fieldbus tehnoloģija nodrošina spēcīgu reāllaika{0}}veiktspēju, kas ļauj reāllaikā{1}}uzraudzīt un kontrolēt lauka ierīces. Tā reāllaika-spēja sasniedz milisekundes vai pat mikrosekundes līmeni, kas atbilst rūpnieciskās automatizācijas vadības sistēmu reāllaika-prasībām.
Uzticamība
Fieldbus tehnoloģijai ir spēcīga pretestība pret traucējumiem un kļūdu tolerance, nodrošinot stabilu darbību skarbos apstākļos. Tās uzticamība galvenokārt izpaužas stabilā datu pārraidē un ierīču savietojamībā.
Atklātība
Fieldbus tehnoloģija izmanto atvērtus sakaru protokolus, kas atbalsta dažādu ierīču piekļuvi ar izcilu savietojamību. Šī atvērtība ļauj lietotājiem brīvi izvēlēties ierīces un sistēmu integratorus, samazinot kopējās sistēmas izmaksas.
Elastīgums
Fieldbus tehnoloģija piedāvā augstu elastību, ļaujot sistēmas konfigurēt un paplašināt atbilstoši faktiskajām vajadzībām. Neatkarīgi no tā, vai tiek palielināts ierīču daudzums, paplašināta funkcionalitāte vai atjauninātas sistēmas, lauka kopnes tehnoloģija nodrošina stabilu atbalstu.
Vienkāršota elektroinstalācija
Fieldbus tehnoloģija izmanto vienotu sakaru tīklu, ievērojami samazinot lauka ierīču elektroinstalāciju. Tas vienkāršo sistēmas projektēšanu un uzstādīšanu, vienlaikus samazinot kopējās izmaksas un uzturēšanas sarežģītību.
IV. Secinājums
Kā rūpnieciskās automatizācijas galvenā tehnoloģija lauka kopnes tehnoloģija ietver reāllaika iespējas, uzticamību, atvērtību, elastību un vienkāršotu vadu. Dažādiem lauka kopņu veidiem ir atšķirīgas īpašības, kas atbilst dažādām rūpnieciskās automatizācijas prasībām. Nepārtraukti attīstoties rūpnieciskās automatizācijas tehnoloģijai, lauka kopņu lietojumi rūpnieciskās automatizācijas vadības sistēmās paplašināsies, nodrošinot augstāku efektivitāti un uzlabotu veiktspēju rūpnieciskajai ražošanai.