Vis daugiau pramoninių valdymo sistemų naudoja lauko magistrales, kad valdytų daugiau jutiklių ir pavarų. Elektrinės pavaros, kaip pagrindinės pavaros skysčių valdymo procesuose, dažniausiai naudojamos pramonėje. Dažniausiai naudojamos magistralių sistemos elektrinėms pavaroms yra „Modbus“, CAN, „Profibus“, „DeviceNet“, „Foundation Fieldbus“, HART ir Ethernet.

Įprastos elektrinių pavarų magistralių sistemos:

  • Modbus

  • GALI

  • Profibus

  • Įrenginių tinklas

  • „Foundation Fieldbus“ (FF)

  • HART

  • Ethernet

Modbus

Palyginti su kitomis lauko magistralių technologijomis, „Modbus“ yra paprastas, bet daugiafunkcis. Jis teikia visas gamyklų automatizavimui reikalingas paslaugas, pvz., keitimąsi paprasta dvejetaine informacija, analoginėmis vertėmis, įrenginio parametrais ar diagnostikos duomenimis.

Gamyklų automatizavimui ir tokiems įrenginiams kaip „Profibus“ paprastai naudojamas paprastas ir patikimas fizinis sluoksnis RS-485. Remiantis šiuo fiziniu sluoksniu, „Modbus“ palaiko įvairius telegramų formatus, tokius kaip „Modbus RTU“ arba „Modbus ASCII“. Naudojant Ethernet pagrindu veikiančią „Modbus TCP/IP“ versiją, galima vertikaliai integruotis su pagrindinėmis automatizavimo sistemomis.

Savybės:

  • Paprastas protokolas

  • Tinka paprastoms pramoninės automatizacijos aplinkoms
    www.modbus.org

CAN (valdiklio srities tinklas)

CAN yra ISO standartizuotas nuosekliojo ryšio protokolas, kurį pirmą kartą 1986 m. pasiūlė „Bosch“. Jis plačiai naudojamas automobilių elektronikoje, pramoninėje automatizacijoje, laivybos, medicinos prietaisuose ir pramoninėje įrangoje.

CAN turi du standartizuotus protokolus: ISO11898 – didelės spartos ryšiui (125 Kbps–1 Mbps) ir ISO11519-2 – mažos spartos ryšiui (mažesnei nei 125 Kbps). CAN yra labai patikimas ir palaiko kelių pagrindinių įrenginių valdymą, didelį perdavimo greitį ir lankstų mazgų pridėjimą.

Savybės:

  • Daugiafunkcinis valdymas

  • Didelis perdavimo greitis

  • Lankstus mazgų pridėjimas

Profibus

PROFIBUS yra tarptautinis, atviras ir nuo įrenginio nepriklausomas lauko magistralės standartas. Jo perdavimo greitis svyruoja nuo 9,6 kbaud iki 12 MBaud. PROFIBUS plačiai naudojamas gamybos automatizavime, procesų pramonės automatizavime ir pastatų automatizavime.

PROFIBUS sudaro trys suderinamos dalys:

  • PROFIBUS-DP (Decentralizuota periferija) ryšiui tarp įrenginio lygio valdymo sistemų ir paskirstytos įvesties/išvesties.

  • PROFIBUS-PA (Procesų automatizavimas) jutiklių ir pavarų prijungimui toje pačioje magistralėje, laikantis vidinių saugos standartų.

  • PROFIBUS-FMS (Lauko magistralės pranešimų specifikacija) dirbtuvių lygio stebėjimui naudojant realaus laiko kelių pagrindinių įrenginių tinklą.

Savybės:

  • Atvira architektūra

  • Patikimumas

  • Lankstumas

  • Realaus laiko našumas

Įrenginių tinklas

„DeviceNet“ yra nebrangi ryšio magistralė, jungianti pramoninius įrenginius, tokius kaip ribiniai jungikliai, jutikliai, vožtuvai, variklių paleidikliai ir kt., taip panaikinant brangias laidų įrengimo išlaidas. Ji pagerina ryšį tarp įrenginių ir teikia svarbias įrenginio lygio diagnostikos funkcijas, kurias sunku pasiekti naudojant tradicines įvesties/išvesties sąsajas.

„DeviceNet“ pagrįstas CAN protokolu, užtikrinančiu duomenų perdavimą realiuoju laiku. Jis palaiko „taškas-taškas“, kelių pagrindinių įrenginių arba pagrindinio/pavaldžiojo įrenginio ryšį ir gali prijungti iki 64 mazgų. Jo perdavimo greičiai yra 125 kb/s, 250 kb/s ir 500 kb/s.

Savybės:

  • Pigus ryšys

  • Paprastas tinklo sprendimas

  • Atviras standartas aparatinei ir programinei įrangai

  • Diagnostinės galimybės

„Foundation Fieldbus“ (FF)

„Foundation Fieldbus“ yra specialiai sukurta procesų automatizavimui, naudojant FF H1 protokolą lauko lygio perdavimui. FF palaiko įvairias topologijas ir, turėdama aktyvųjį ryšio planuoklį (LAS), leidžia tiesiogiai bendrauti tarp įrenginių.

Savybės:

  • Topologijos lankstumas

  • Palaiko decentralizuotą skaitmeninį valdymą

  • Tiesioginis ryšys tarp lauko įrenginių

  • Remiantis standartizuotais įvesties / išvesties funkcijų blokais

www.fieldcommgroup.org

HART (greitkelio adresuojamas nuotolinis keitiklis)

HART naudoja standartinį 4–20 mA analoginį signalą tiek analoginiams, tiek skaitmeniniams duomenims perduoti. HART ryšys moduliuoja papildomą signalą per analoginį 4–20 mA signalą, leisdamas vienu metu perduoti ir skaitmeninius, ir analoginius signalus.

Jis palaiko pagrindinio/pavaldinio principą ir dažnai naudojamas taškiniame ryšyje.

Savybės:

  • Naudoja esamą 4–20 mA infrastruktūrą

  • Skaitmeninis ryšys papildomiems parametrams ir diagnostikai

  • Palaikoma įvairių įrenginių
    www.fieldcommgroup.org

Ethernet

Šiandien klasikinis Ethernet tapo pagrindiniu duomenų tinklo standartu biurų aplinkoje. „Pramoninis Ethernet“ reiškia patobulintą Ethernet, kurį galima naudoti pramoninės automatizacijos aplinkoje.

Savybės:

  • Realaus laiko ir IT duomenų perdavimas įprastomis terpėmis

  • Beveik neribotas dalyvių skaičius ir tinklo plėtra

  • Keičiama ir lanksti topologija

  • Didelės spartos duomenų perdavimas, net ir dideliems duomenų kiekiams

  • Paprasta integracija su tinklo serveriais ir daiktų interneto sąsajomis (pvz., OPC UA)

Pramoniniai Ethernet protokolai, tokie kaip „Profinet“, Ethernet/IP ir „Modbus TCP“, yra tiesiogiai integruoti į DCS sistemas ir užtikrina patikimą ryšį bei lengvą prieigą prie lauko lygio įrenginių.