Steeds meer industriële besturingssystemen maken gebruik van veldbussen om meer sensoren en actuatoren aan te sturen. Elektrische actuatoren, een belangrijke actuator in vloeistofregelprocessen, worden veelvuldig gebruikt in industriële toepassingen. De meest gebruikte bussystemen voor elektrische actuatoren zijn Modbus, CAN, Profibus, DeviceNet, Foundation Fieldbus, HART en Ethernet.

Gemeenschappelijke bussystemen voor elektrische actuatoren:

• Modbus

• KAN

• Profibus

• DeviceNet

• Foundation Fieldbus (FF)

• HART

• Ethernet

Modbus

Vergeleken met andere veldbustechnologieën is Modbus eenvoudig maar multifunctioneel. Het biedt alle diensten die nodig zijn voor fabrieksautomatisering, zoals het uitwisselen van eenvoudige binaire informatie, analoge waarden, apparaatparameters of diagnostische gegevens.

Voor fabrieksautomatisering en apparaten zoals Profibus wordt doorgaans een eenvoudige en robuuste fysieke laag, RS-485, gebruikt. Op basis van deze fysieke laag ondersteunt Modbus verschillende telegramformaten, zoals Modbus RTU of Modbus ASCII. Het gebruik van de Ethernet-gebaseerde Modbus TCP/IP-versie maakt verticale integratie met hostautomatiseringssystemen mogelijk.

Functies:

• Eenvoudig protocol

• Geschikt voor eenvoudige industriële automatiseringsomgevingen.
  www.modbus.org

CAN (Controller Area Network)

CAN is een serieel communicatieprotocol dat is gestandaardiseerd door ISO en voor het eerst werd voorgesteld door Bosch in 1986. Het wordt veel gebruikt in auto-elektronica, industriële automatisering, scheepvaart, medische apparatuur en industriële machines.

CAN kent twee gestandaardiseerde protocollen: ISO11898 voor snelle communicatie (125 Kbps–1 Mbps) en ISO11519-2 voor langzame communicatie (onder 125 Kbps). CAN is zeer betrouwbaar en ondersteunt multi-master-besturing, hoge transmissiesnelheden en flexibele toevoeging van knooppunten.

Functies:

• Multimaster-besturing

• Hoge transmissiesnelheid

• Flexibele knooppunttoevoeging

Profibus

PROFIBUS is een internationale, open en apparaatonafhankelijke veldbusstandaard. De transmissiesnelheid varieert van 9,6 kbaud tot 12 Mbaud. PROFIBUS wordt veel gebruikt in productieautomatisering, procesautomatisering en gebouwautomatisering.

PROFIBUS bestaat uit drie compatibele onderdelen:

• PROFIBUS-DP (Decentralized Periphery) voor communicatie tussen besturingssystemen op apparaatniveau en gedistribueerde I/O.

• PROFIBUS-PA (Procesautomatisering) voor het aansluiten van sensoren en actuatoren op dezelfde bus, met intrinsieke veiligheidsnormen.

• PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification) voor monitoring op werkplaatsniveau met realtime multi-master netwerken.

Functies:

• Open architectuur

• Betrouwbaarheid

• Flexibiliteit

• Realtime prestaties

DeviceNet

DeviceNet is een voordelige communicatiebus voor het verbinden van industriële apparaten zoals eindschakelaars, sensoren, kleppen, motorstarters en meer, waardoor dure bekabeling overbodig wordt. Het verbetert de communicatie tussen apparaten en biedt belangrijke diagnostische functies op apparaatniveau die moeilijk te realiseren zijn met traditionele I/O-interfaces.

DeviceNet is gebaseerd op het CAN-protocol en biedt realtime gegevensoverdracht. Het ondersteunt point-to-point-, multi-master- of master/slave-communicatie en kan tot 64 nodes verbinden. De transmissiesnelheden zijn 125 kb/s, 250 kb/s en 500 kb/s.

Functies:

• Goedkope communicatie

• Eenvoudige netwerkoplossing

• Open standaard voor hardware en software

• Diagnostische mogelijkheden

Foundation Fieldbus (FF)

Foundation Fieldbus is specifiek ontworpen voor procesautomatisering, met het FF H1-protocol voor transmissie op veldniveau. FF ondersteunt diverse topologieën en maakt directe communicatie tussen apparaten mogelijk wanneer deze zijn uitgerust met een link active scheduler (LAS).

Functies:

• Flexibiliteit in topologie

• Ondersteunt gedecentraliseerde digitale besturing

• Directe communicatie tussen veldapparaten

• Gebaseerd op gestandaardiseerde functieblokken voor invoer/uitvoer.

www.fieldcommgroup.org

HART (Highway Addressable Remote Transducer)

HART gebruikt het standaard 4-20 mA analoge signaal voor het verzenden van zowel analoge als digitale data. HART-communicatie moduleert een extra signaal over het analoge 4-20 mA signaal, waardoor de gelijktijdige verzending van zowel digitale als analoge signalen mogelijk is.

Het ondersteunt het master/slave-principe en wordt vaak gebruikt in punt-naar-punt-communicatie.

Functies:

• Maakt gebruik van de bestaande 4-20 mA-infrastructuur.

• Digitale communicatie voor aanvullende parameters en diagnostiek

• Ondersteund door een breed scala aan apparaten
  www.fieldcommgroup.org

Ethernet

Tegenwoordig is klassiek Ethernet de meest gebruikte datanetwerkstandaard in kantooromgevingen. "Industrieel Ethernet" verwijst naar een verbeterde versie van Ethernet die geschikt is voor industriële automatiseringsomgevingen.

Functies:

• Realtime- en IT-gegevensoverdracht via gangbare media.

• Vrijwel onbeperkt aantal deelnemers en netwerkuitbreiding

• Schaalbare en flexibele topologie

• Supersnelle gegevensoverdracht, zelfs voor grote hoeveelheden data.

• Eenvoudige integratie met netwerkservers en IoT-interfaces (bijv. OPC UA).

Industriële Ethernet-protocollen zoals Profinet, Ethernet/IP en Modbus TCP zijn direct geïntegreerd in DCS-systemen en zorgen voor betrouwbare communicatie en gemakkelijke toegang tot apparaten op locatie.