Fieldbus ialah sistem komunikasi revolusioner yang direka untuk memudahkan pertukaran data dan proses kawalan dalam automasi industri. Tidak seperti pendawaian titik ke titik tradisional, di mana peranti individu disambungkan secara berasingan kepada pengawal pusat, Fieldbus membolehkan berbilang peranti berkongsi saluran komunikasi yang sama, mengoptimumkan kecekapan dan mengurangkan kerumitan pendawaian.
Sejarah asal usul Fieldbus dan sebutan pertama mengenainya.
Konsep Fieldbus bermula pada awal 1970-an apabila keperluan untuk sistem komunikasi yang lebih cekap dalam automasi industri telah diiktiraf. Pada tahun 1979, sekumpulan pemimpin industri telah membentuk Fieldbus Study Group (FSG) untuk meneroka konsep ini dengan lebih lanjut. Istilah "Fieldbus" telah diperkenalkan secara rasmi pada tahun 1985 apabila FSG menjadi Yayasan Fieldbus. Sejak itu, teknologi Fieldbus telah berkembang dan berkembang pesat, mengubah landskap automasi industri.
Maklumat terperinci tentang Fieldbus. Memperluas topik Fieldbus.
Teknologi Fieldbus beroperasi pada rangkaian komunikasi digital bersiri, membenarkan peranti seperti penderia, penggerak, pengawal dan peranti medan lain untuk berkomunikasi antara satu sama lain dan sistem kawalan pusat. Tidak seperti sistem analog, Fieldbus memindahkan data dalam format digital, memastikan ketepatan dan kebolehpercayaan yang lebih tinggi.
Prinsip asas Fieldbus adalah berdasarkan piawaian komunikasi terbuka, yang memupuk kebolehoperasian antara peranti daripada pengeluar yang berbeza. Piawaian terbuka ini membolehkan pengguna membina sistem automasi yang fleksibel dan berskala, mengurangkan pergantungan pada penyelesaian proprietari.
Dua jenis utama teknologi Fieldbus ialah:
-
DeviceNet: Digunakan terutamanya dalam automasi kilang, DeviceNet menggunakan protokol Rangkaian Kawasan Pengawal (CAN) dan sangat sesuai untuk menyambungkan penderia dan penggerak kepada pengawal logik boleh atur cara (PLC).
-
Profibus: Teknologi Fieldbus yang digunakan secara meluas, Profibus menggunakan gabungan piawaian RS-485 dan IEC 61158. Ia memenuhi kedua-dua aplikasi automasi diskret dan proses, menyediakan komunikasi berkelajuan tinggi dan keteguhan.
Struktur dalaman Fieldbus. Cara Fieldbus berfungsi.
Di tengah-tengah sistem Fieldbus ialah protokol komunikasi, yang mentakrifkan cara data dihantar dan ditafsirkan antara peranti. Struktur dalaman sistem Fieldbus terdiri daripada beberapa komponen utama:
-
Peranti Medan: Ini ialah penderia, penggerak dan peranti lain yang bersambung terus dengan proses fizikal di lantai kilang atau kilang perindustrian.
-
Modul Antaramuka Fieldbus: Juga dikenali sebagai gerbang, modul ini berfungsi sebagai jambatan antara rangkaian Fieldbus dan sistem kawalan pusat.
-
Kabel Fieldbus: Perantara fizikal yang melaluinya data bergerak antara peranti. Kabel Fieldbus direka untuk menahan persekitaran perindustrian yang keras.
-
Bekalan Kuasa: Sistem bas medan biasanya membekalkan kuasa kepada peranti melalui kabel komunikasi itu sendiri, mengurangkan keperluan untuk pendawaian kuasa berasingan.
Kerja sistem Fieldbus melibatkan pertukaran data kitaran antara pengawal pusat dan peranti medan. Setiap peranti pada rangkaian mempunyai alamat unik, dan pengawal berkomunikasi dengan mereka menggunakan alamat ini. Pertukaran data kitaran ini membolehkan pemantauan masa nyata dan kawalan proses, mengoptimumkan kecekapan dan masa tindak balas.
Analisis ciri utama Fieldbus.
Fieldbus menawarkan beberapa ciri utama yang menjadikannya pilihan utama dalam automasi industri:
-
Mengurangkan Kerumitan Pendawaian: Fieldbus menghapuskan keperluan untuk pendawaian titik ke titik, mengurangkan masa pemasangan dan kos dengan ketara.
-
Saling kendali: Piawaian terbuka memastikan keserasian antara peranti daripada pengeluar yang berbeza, mempromosikan ekosistem automasi yang pelbagai dan fleksibel.
-
Komunikasi Masa Nyata: Pertukaran data kitaran membolehkan pemantauan dan kawalan masa nyata, penting untuk proses industri yang sensitif terhadap masa.
-
Keupayaan Diagnostik: Sistem Fieldbus menyediakan maklumat diagnostik terperinci, membantu dalam penyelesaian masalah dan penyelenggaraan yang cepat.
Jenis-jenis Fieldbus dan ciri-cirinya
| Jenis Fieldbus | Ciri-ciri |
|---|---|
| DeviceNet | – Terutamanya digunakan dalam automasi kilang. |
| – Menggunakan protokol CAN untuk komunikasi. | |
| – Sesuai untuk menyambungkan penderia dan penggerak kepada PLC. | |
| Profibus | – Digunakan secara meluas dalam automasi diskret dan proses. |
| – Menggunakan piawaian RS-485 dan IEC 61158. | |
| – Menawarkan komunikasi berkelajuan tinggi dan keteguhan. |
Cara untuk menggunakan Fieldbus:
-
Kawalan Proses: Fieldbus membolehkan komunikasi lancar antara instrumen proses, pengawal dan penggerak, meningkatkan kecekapan kawalan proses.
-
Automasi Kilang: Dalam automasi kilang, Fieldbus memudahkan penyepaduan peranti, membawa kepada proses pengeluaran yang dioptimumkan dan mengurangkan masa henti.
-
I/O Teragih: Fieldbus membenarkan sistem input/output (I/O) teragih, mengurangkan larian kabel dan meningkatkan fleksibiliti sistem.
-
Latensi dan Kelewatan: Dalam rangkaian besar, kependaman yang berlebihan boleh berlaku. Menggunakan protokol Fieldbus berkelajuan tinggi dan meminimumkan beban rangkaian boleh membantu mengurangkan isu ini.
-
Gangguan EMI: Gangguan elektromagnet (EMI) boleh mengganggu komunikasi Fieldbus. Amalan pelindung kabel dan pembumian yang betul boleh menangani masalah ini.
-
Keserasian Peranti: Peranti daripada pengeluar berbeza mungkin mempunyai tahap keserasian yang berbeza-beza. Mengutamakan peranti yang diperakui oleh Yayasan Fieldbus boleh mengurangkan kebimbangan keserasian.
Ciri-ciri utama dan perbandingan lain dengan istilah yang serupa.
| Ciri-ciri Fieldbus | Perbandingan dengan Pendawaian Tradisional |
|---|---|
| Mengurangkan Kerumitan Pendawaian | Pendawaian tradisional memerlukan sambungan berasingan untuk peranti. |
| Saling kendali | Sistem proprietari mungkin tidak berkomunikasi antara satu sama lain. |
| Komunikasi Masa Nyata | Sistem analog mungkin mempunyai masa tindak balas yang lebih perlahan. |
| Keupayaan Diagnostik | Menyelesaikan masalah sistem analog boleh menjadi lebih mencabar. |
Apabila teknologi berkembang, Fieldbus dijangka terus bertambah baik, menawarkan kelajuan penghantaran data yang lebih tinggi, langkah keselamatan yang dipertingkatkan dan peningkatan sokongan untuk penyepaduan IoT. Kemajuan dalam penyelesaian Fieldbus wayarles boleh memperkemaskan lagi proses automasi dan membolehkan komunikasi dalam persekitaran terpencil atau mencabar.
Cara pelayan proksi boleh digunakan atau dikaitkan dengan Fieldbus.
Pelayan proksi boleh memainkan peranan penting dalam menjamin dan mengoptimumkan komunikasi Fieldbus. Dengan bertindak sebagai perantara antara rangkaian Fieldbus dan saluran komunikasi luaran, pelayan proksi boleh:
-
Tingkatkan Keselamatan: Pelayan proksi boleh membantu melindungi rangkaian Fieldbus daripada ancaman luaran, bertindak sebagai penghalang terhadap akses tanpa kebenaran.
-
Cache dan Optimumkan Data: Pelayan proksi boleh cache data yang kerap diminta, mengurangkan beban pada rangkaian Fieldbus dan meningkatkan masa tindak balas.
-
Tapis Trafik: Pelayan proksi boleh menapis trafik masuk dan keluar, memastikan hanya komunikasi yang sah dibenarkan pada rangkaian Fieldbus.
Pautan berkaitan
Untuk mendapatkan maklumat lanjut tentang Fieldbus, anda boleh meneroka sumber berikut:
