Üha rohkem tööstuslikke juhtimissüsteeme kasutab andurite ja ajamite juhtimiseks väljasiine. Vedelike juhtimisprotsesside võtmetäiturina kasutatakse elektrilisi ajameid tööstusrakendustes sageli. Elektriliste ajamite kõige sagedamini kasutatavate siinisüsteemide hulka kuuluvad Modbus, CAN, Profibus, DeviceNet, Foundation Fieldbus, HART ja Ethernet.

Elektriliste ajamite tavalised siinisüsteemid:

• Modbus

• CAN

• Profibus

• DeviceNet

• Sihtasutuse väljabuss (FF)

• HART

• Ethernet

Modbus

Võrreldes teiste väljasiinitehnoloogiatega on Modbus lihtne, kuid multifunktsionaalne. See pakub kõiki tehase automatiseerimiseks vajalikke teenuseid, näiteks lihtsa binaarteabe, analoogväärtuste, seadme parameetrite või diagnostiliste andmete vahetamist.

Tehaseautomaatika ja selliste seadmete nagu Profibus puhul kasutatakse tavaliselt lihtsat ja töökindlat füüsilist kihti RS-485. Sellel füüsilisel kihil põhinev Modbus toetab mitmesuguseid telegrammivorminguid, näiteks Modbus RTU või Modbus ASCII. Etherneti-põhise Modbus TCP/IP versiooni kasutamine võimaldab vertikaalset integratsiooni hostiautomaatikasüsteemidega.

Omadused:

• Lihtne protokoll

• Sobib lihtsate tööstusautomaatika keskkondade jaoks
  www.modbus.org

CAN (kontrolleri piirkonna võrk)

CAN on ISO poolt standarditud jadapordi protokoll, mille pakkus esmakordselt välja Bosch 1986. aastal. Seda kasutatakse laialdaselt autoelektroonikas, tööstusautomaatikas, merenduses, meditsiiniseadmetes ja tööstusseadmetes.

CAN-il on kaks standardiseeritud protokolli: ISO11898 kiireks sideks (125 kbit/s – 1 Mbps) ja ISO11519-2 aeglaseks sideks (alla 125 kbit/s). CAN on väga usaldusväärne ja toetab mitme master-seadme juhtimist, kiiret edastuskiirust ja paindlikku sõlmede lisamist.

Omadused:

• Mitme masteri juhtimine

• Kiire edastuskiirus

• Paindlik sõlme lisamine

Profibus

PROFIBUS on rahvusvaheline, avatud ja seadmest sõltumatu väljasiini standard. Selle edastuskiirus jääb vahemikku 9,6 kbaud kuni 12 MBaudi. PROFIBUSi kasutatakse laialdaselt tootmisautomaatikas, protsessitööstuse automatiseerimises ja hooneautomaatikas.

PROFIBUS koosneb kolmest ühilduvast osast:

• PROFIBUS-DP (Detsentraliseeritud perifeeria) seadme tasemel juhtimissüsteemide ja hajutatud sisend-/väljundseadmete vaheliseks suhtluseks.

• PROFIBUS-PA (Protsessiautomaatika) andurite ja ajamite ühendamiseks samale siinile, kooskõlas sisemiste ohutusstandarditega.

• PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification) töökoja tasemel jälgimiseks reaalajas mitme masteri võrgu abil.

Omadused:

• Avatud arhitektuur

• Usaldusväärsus

• Paindlikkus

• Reaalajas jõudlus

DeviceNet

DeviceNet on soodne sidesiin, mis ühendab tööstusseadmeid, nagu piirlülitid, andurid, ventiilid, mootorikäivitusseadmed ja muud, kõrvaldades kallid juhtmestikukulud. See parandab seadmetevahelist kommunikatsiooni ja pakub olulisi seadme tasemel diagnostikafunktsioone, mida on traditsiooniliste sisend-/väljundliideste abil keeruline saavutada.

DeviceNet põhineb CAN-protokollil, pakkudes reaalajas andmeedastust. See toetab punkt-punkti, mitme master-seadme või master/slave-suhtlust ning suudab ühendada kuni 64 sõlme. Selle edastuskiirused on 125 kb/s, 250 kb/s ja 500 kb/s.

Omadused:

• Madala hinnaga side

• Lihtne võrgulahendus

• Avatud standard riist- ja tarkvarale

• Diagnostilised võimalused

Sihtasutuse väljabuss (FF)

Foundation Fieldbus on spetsiaalselt loodud protsesside automatiseerimiseks ning selle FF H1 protokoll võimaldab väljatasandi edastust. FF toetab mitmesuguseid topoloogiaid ja võimaldab seadmete vahel otsest suhtlust, kui see on varustatud lingiaktiivse ajastajaga (LAS).

Omadused:

• Topoloogia paindlikkus

• Toetab detsentraliseeritud digitaalset juhtimist

• Otseside väliseadmete vahel

• Standardiseeritud sisend-/väljundfunktsiooniplokkide põhjal

www.fieldcommgroup.org

HART (maanteel adresseeritav kaugmuundur)

HART kasutab nii analoog- kui ka digitaalandmete edastamiseks standardset 4–20 mA analoogsignaali. HART-side moduleerib lisasignaali analoogse 4–20 mA signaali kaudu, võimaldades nii digitaal- kui ka analoogsignaali samaaegset edastamist.

See toetab master/slave põhimõtet ja seda kasutatakse sageli punkt-punkti suhtluses.

Omadused:

• Kasutab olemasolevat 4–20 mA infrastruktuuri

• Digitaalne side lisaparameetrite ja diagnostika jaoks

• Toetatud laia valiku seadmete poolt
  www.fieldcommgroup.org

Ethernet

Tänapäeval on klassikalisest Ethernetist saanud kontorikeskkondades juhtiv andmesidevõrgu standard. „Tööstuslik Ethernet” viitab täiustatud Ethernetile, mida saab kasutada tööstusautomaatika keskkondades.

Omadused:

• Reaalajas ja IT-andmete edastamine tavaliste meediakanalite kaudu

• Praktiliselt piiramatu osalejate arv ja võrgu laiendamine

• Skaleeritav ja paindlik topoloogia

• Kiire andmeedastus isegi suurte andmemahtude korral

• Lihtne integreerimine võrguserverite ja IoT-liidestega (nt OPC UA)

Tööstuslikud Etherneti protokollid nagu Profinet, Ethernet/IP ja Modbus TCP on otse DCS-süsteemidesse integreeritud ning tagavad usaldusväärse side ja hõlpsa juurdepääsu väliseadmetele.