Et økende antall industrielle kontrollsystemer bruker feltbusser for å styre flere sensorer og aktuatorer. Elektriske aktuatorer er ofte brukt i industrielle applikasjoner, og er en viktig aktuator i væskekontrollprosesser. De mest brukte bussystemene for elektriske aktuatorer inkluderer Modbus, CAN, Profibus, DeviceNet, Foundation Fieldbus, HART og Ethernet.

Vanlige bussystemer for elektriske aktuatorer:

  • Modbus

  • CAN

  • Profibus

  • DeviceNet

  • Foundation Fieldbus (FF)

  • HART

  • Ethernet

Modbus

Sammenlignet med andre feltbusteknologier er Modbus enkel, men multifunksjonell. Den tilbyr alle tjenestene som kreves for fabrikkautomatisering, som utveksling av enkel binær informasjon, analoge verdier, enhetsparametere eller diagnostiske data.

For fabrikkautomatisering og enheter som Profibus brukes vanligvis et enkelt og robust fysisk lag, RS-485. Basert på dette fysiske laget støtter Modbus ulike telegramformater, som Modbus RTU eller Modbus ASCII. Bruk av den Ethernet-baserte Modbus TCP/IP-versjonen muliggjør vertikal integrering med vertsautomatiseringssystemer.

Funksjoner:

  • Enkel protokoll

  • Egnet for enkle industrielle automatiseringsmiljøer
    www.modbus.org

CAN (kontrollernettverk)

CAN er en seriell kommunikasjonsprotokoll standardisert av ISO og ble først foreslått av Bosch i 1986. Den er mye brukt i bilelektronikk, industriell automatisering, marine, medisinsk utstyr og industrielt utstyr.

CAN har to standardiserte protokoller: ISO11898 for høyhastighetskommunikasjon (125 kbps–1 Mbps) og ISO11519-2 for lavhastighetskommunikasjon (under 125 kbps). CAN er svært pålitelig og støtter multimasterkontroll, høye overføringshastigheter og fleksible nodetillegg.

Funksjoner:

  • Multimaster-kontroll

  • Rask overføringshastighet

  • Fleksibel nodetilføyelse

Profibus

PROFIBUS er en internasjonal, åpen og enhetsuavhengig feltbussstandard. Overføringshastigheten varierer fra 9,6 kbaud til 12 Mbaud. PROFIBUS er mye brukt innen produksjonsautomatisering, prosessindustriautomatisering og bygningsautomatisering.

PROFIBUS består av tre kompatible deler:

  • PROFIBUS-DP (Desentralisert periferi) for kommunikasjon mellom kontrollsystemer på enhetsnivå og distribuert I/O.

  • PROFIBUS-PA (Prosessautomatisering) for tilkobling av sensorer og aktuatorer på samme buss, med innebygde sikkerhetsstandarder.

  • PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification) for overvåking på verkstednivå med sanntids multimaster-nettverk.

Funksjoner:

  • Åpen arkitektur

  • Pålitelighet

  • Fleksibilitet

  • Ytelse i sanntid

DeviceNet

DeviceNet er en rimelig kommunikasjonsbuss som kobler sammen industrielle enheter som grensebrytere, sensorer, ventiler, motorstartere og mer, og eliminerer dyre kostnader for fast kabling. Den forbedrer kommunikasjonen mellom enheter og gir betydelige diagnostiske funksjoner på enhetsnivå som er vanskelige å oppnå med tradisjonelle I/O-grensesnitt.

DeviceNet er basert på CAN-protokollen, og gir sanntids dataoverføring. Den støtter punkt-til-punkt-, multimaster- eller master/slave-kommunikasjon, og kan koble til opptil 64 noder. Overføringshastighetene er 125 kb/s, 250 kb/s og 500 kb/s.

Funksjoner:

  • Lavkostnadskommunikasjon

  • Enkel nettverksløsning

  • Åpen standard for maskinvare og programvare

  • Diagnostiske muligheter

Foundation Fieldbus (FF)

Foundation Fieldbus er spesielt utviklet for prosessautomatisering, med FF H1-protokollen for overføring på feltnivå. FF støtter ulike topologier og muliggjør direkte kommunikasjon mellom enheter når den er utstyrt med en link active scheduler (LAS).

Funksjoner:

  • Fleksibilitet i topologi

  • Støtter desentralisert digital kontroll

  • Direkte kommunikasjon mellom feltenheter

  • Basert på standardiserte funksjonsblokker for input/output

www.fieldcommgroup.org

HART (adresserbar fjerntransduser for motorvei)

HART bruker standard 4–20 mA analogt signal for overføring av både analoge og digitale data. HART-kommunikasjon modulerer tilleggssignalet over det analoge 4–20 mA-signalet, slik at både digitale og analoge signaler kan overføres samtidig.

Den støtter master/slave-prinsippet og brukes ofte i punkt-til-punkt-kommunikasjon.

Funksjoner:

  • Bruker eksisterende 4–20 mA-infrastruktur

  • Digital kommunikasjon for ytterligere parametere og diagnostikk

  • Støttet av et bredt spekter av enheter
    www.fieldcommgroup.org

Ethernet

I dag har klassisk Ethernet blitt den ledende datanettverksstandarden i kontormiljøer. «Industrielt Ethernet» refererer til forbedret Ethernet som kan brukes i industrielle automatiseringsmiljøer.

Funksjoner:

  • Sanntids- og IT-dataoverføring over vanlige medier

  • Praktisk talt ubegrenset antall deltakere og utvidelse av nettverket

  • Skalerbar og fleksibel topologi

  • Høyhastighets dataoverføring, selv for store datavolumer

  • Enkel integrasjon med nettverksservere og IoT-grensesnitt (f.eks. OPC UA)

Industrielle Ethernet-protokoller som Profinet, Ethernet/IP og Modbus TCP er integrert direkte i DCS-systemer og sikrer pålitelig kommunikasjon og enkel tilgang til enheter på feltnivå.