I. Úvod
V oblasti průmyslové automatizace má výběr komunikační technologie rozhodující vliv na výkon systému, spolehlivost a cenu. Fieldbus a průmyslový Ethernet jsou dvě běžně používané komunikační technologie, které hrají odlišné role v průmyslové automatizaci. Tento dokument poskytuje podrobný úvod do obou technologií a zkoumá jejich rozdíly.
II. Fieldbus Přehled
Definice
Fieldbus je sériová, digitální, vícebodová komunikační datová sběrnice instalovaná mezi provozními zařízeními/přístroji v oblasti procesu a automatizovanými řídicími zařízeními/systémy ve velínu. Funguje jako síťový systém a řídicí systém, kde jednotlivé, decentralizované, digitální a inteligentní měřicí a řídicí zařízení slouží jako síťové uzly. Tyto uzly jsou propojeny sběrnicí, aby si vyměňovaly informace a společně vykonávaly automatizované řídicí funkce. Technologie Fieldbus představuje průmyslovou-síťovou komunikační technologii na úrovni umožňující digitální komunikaci mezi ovládacími zařízeními na-úrovni pole, která symbolizuje digitální revoluci v průmyslové-komunikaci zařízení na úrovni.
Charakteristika
Fieldbus nabízí řadu významných výhod, včetně jednoduchosti, spolehlivosti a efektivnosti nákladů-. Primárně se zaměřuje na digitální komunikaci mezi provozními zařízeními, jako jsou inteligentní přístroje, řídicí jednotky a akční členy v průmyslovém prostředí, a také na přenos informací mezi těmito zařízeními pro řízení v terénu a řídicími-systémy vyšší úrovně. Fieldbus je průmyslová datová sběrnice sloužící jako základní datová komunikační síť v automatizaci.
Hlavní typy
Fieldbus zahrnuje několik typů, včetně PROFIBUS, EtherCAT, Lightbus, Interbus, CANopen, ControlNet, rozhraní SERCOS, Ethernet a PROFINET. Každá sběrnice má jedinečné vlastnosti a aplikační rozsahy, což umožňuje uživatelům vybrat vhodný typ sběrnice na základě specifických požadavků.
III. Přehled průmyslového Ethernetu
Definice
Průmyslový Ethernet je robustní plošná a jednotková síť založená na IEEE 802.3 (Ethernet). Aplikuje technologii Ethernet na průmyslovou automatizaci a zajišťuje bezproblémovou integraci do nového multimediálního světa. Průmyslový Ethernet je vhodný nejen pro kancelářské prostředí, ale také pro automatizaci výroby a procesů.
Charakteristika
Průmyslový Ethernet nabízí vysokou spolehlivost, velkou šířku pásma, snadnou škálovatelnost, silnou interoperabilitu, pohodlnou správu a širokou použitelnost. Využívá redundantní mechanismy a vysoce spolehlivé síťové topologie k zajištění spolehlivosti a stability přenosu dat. Průmyslový Ethernet navíc využívá vysokorychlostní přenosovou technologii, která poskytuje rychlý přenos dat a možnosti zpracování, které podporují-přenos dat v reálném čase a vysokorychlostní{4}}řízení. Průmyslový Ethernet navíc využívá standardizované komunikační protokoly, které umožňují různým zařízením bezproblémově komunikovat a spolupracovat, čímž se zvyšuje interoperabilita a kompatibilita.
Složení sítě
Typické prostředí průmyslového Ethernetu zahrnuje síťové komponenty, spojovací komponenty, komunikační média a komunikační procesory průmyslového Ethernetu na řídicích jednotkách PLC a PG/PC. Tyto komponenty společně tvoří infrastrukturu průmyslového Ethernetu a podporují přenos a zpracování dat.
IV. Rozdíly mezi Fieldbus a průmyslovým Ethernetem
Komunikační metoda
Fieldbus využívá strukturu sběrnice, která propojuje více zařízení prostřednictvím jediné sběrnice pro usnadnění komunikace a výměny dat. Průmyslový Ethernet však využívá hvězdicové, kruhové nebo stromové topologie, které propojují více zařízení pomocí přepínačů a podobných zařízení, což umožňuje komunikaci a výměnu dat.
Rychlost komunikace
Fieldbus typicky využívá sériovou komunikaci s relativně nízkou rychlostí, obecně pod 10 Mbps. Průmyslový Ethernet využívá paralelní komunikaci s vyššími rychlostmi, typicky 100 Mbps nebo vyšší. To poskytuje průmyslovému Ethernetu výhody při práci s velkými objemy dat a vysokorychlostním řízením-aplikací.
Schopnost-v reálném čase
Systémy Fieldbus obvykle vykazují vysoký výkon v-reálném čase a splňují-požadavky průmyslové automatizace na řízení v reálném čase. Průmyslový Ethernet má však relativně slabší možnosti v-reálném čase a často vyžaduje specializované technologie a protokoly ke zvýšení výkonu v-reálném čase. S technologickým pokrokem a optimalizací protokolů se však možnosti průmyslového Ethernetu v reálném čase neustále zlepšují.
Objem dat
Systémy Fieldbus jsou obvykle vhodné pro aplikace s menšími objemy dat, zatímco průmyslový Ethernet je vhodnější pro scénáře zahrnující větší objemy dat. V rámci průmyslových automatizačních systémů se objemy dat neustále zvyšují a požadavky v reálném čase-se zpřísňují a rozšiřuje se také rozsah aplikací průmyslového Ethernetu.
Topologie
Fieldbusové systémy typicky využívají sběrnicovou topologii s relativně jednoduchou strukturou. Průmyslový Ethernet však využívá hvězdicové, kruhové nebo stromové topologie, které jsou složitější. Tato složitost umožňuje větší flexibilitu a pohodlí při rozšiřování nebo modernizaci systémů průmyslového Ethernetu.
V. Závěr
Fieldbus i průmyslový Ethernet jsou zásadní komunikační technologie v průmyslové automatizaci. Každý z nich má odlišné vlastnosti a výhody, které vyhovují různým aplikačním scénářům a požadavkům. Při výběru komunikační technologie je třeba komplexně zohlednit potřeby konkrétní aplikace, rozsah systému, objem dat a požadavky na výkon v-reálném čase. Jak se technologický pokrok a aplikace prohlubují, fieldbus a průmyslový Ethernet budou i nadále hrát významnou roli v průmyslové automatizaci.