Vedno več industrijskih krmilnih sistemov uporablja vodila za krmiljenje več senzorjev in aktuatorjev. Električni aktuatorji se kot ključni aktuatorji v procesih krmiljenja tekočin pogosto uporabljajo v industrijskih aplikacijah. Najpogosteje uporabljeni sistemi vodil za električne aktuatorje vključujejo Modbus, CAN, Profibus, DeviceNet, Foundation Fieldbus, HART in Ethernet.

Pogosti vodilni sistemi za električne aktuatorje:

  • Modbus

  • LAHKO

  • Profibus

  • DeviceNet

  • Osnovno vodilo Fieldbus (FF)

  • HART

  • Ethernet

Modbus

V primerjavi z drugimi tehnologijami terenskih vodil je Modbus preprost, a večnamenski. Zagotavlja vse storitve, potrebne za avtomatizacijo tovarn, kot so izmenjava preprostih binarnih informacij, analognih vrednosti, parametrov naprav ali diagnostičnih podatkov.

Za avtomatizacijo tovarn in naprave, kot je Profibus, se običajno uporablja preprost in robusten fizični sloj RS-485. Na podlagi tega fizičnega sloja Modbus podpira različne formate telegramov, kot sta Modbus RTU ali Modbus ASCII. Uporaba različice Modbus TCP/IP, ki temelji na Ethernetu, omogoča vertikalno integracijo z gostiteljskimi sistemi za avtomatizacijo.

Značilnosti:

  • Preprost protokol

  • Primerno za preprosta okolja industrijske avtomatizacije
    www.modbus.org

CAN (omrežje krmilnikov)

CAN je serijski komunikacijski protokol, standardiziran s strani ISO, ki ga je Bosch prvič predlagal leta 1986. Široko se uporablja v avtomobilski elektroniki, industrijski avtomatizaciji, pomorstvu, medicinskih pripomočkih in industrijski opremi.

CAN ima dva standardizirana protokola: ISO11898 za visokohitrostno komunikacijo (125 Kbps–1 Mbps) in ISO11519-2 za nizkohitrostno komunikacijo (pod 125 Kbps). CAN je zelo zanesljiv in podpira krmiljenje z več glavnimi enotami, visoke hitrosti prenosa in prilagodljivo dodajanje vozlišč.

Značilnosti:

  • Večglavni nadzor

  • Hitra hitrost prenosa

  • Prilagodljivo dodajanje vozlišč

Profibus

PROFIBUS je mednarodni, odprt in od naprave neodvisen standard za vodila. Njegova hitrost prenosa se giblje od 9,6 kbaud do 12 Mbaud. PROFIBUS se pogosto uporablja v avtomatizaciji proizvodnje, avtomatizaciji procesne industrije in avtomatizaciji stavb.

PROFIBUS je sestavljen iz treh združljivih delov:

  • PROFIBUS-DP (Decentralizirana periferija) za komunikacijo med krmilnimi sistemi na ravni naprav in porazdeljenimi V/I.

  • PROFIBUS-PA (Avtomatizacija procesov) za povezovanje senzorjev in aktuatorjev na istem vodilu, s standardi lastne varnosti.

  • PROFIBUS-FMS (Specifikacija sporočil Fieldbus) za spremljanje na ravni delavnice z omrežjem več glavnih naprav v realnem času.

Značilnosti:

  • Odprta arhitektura

  • Zanesljivost

  • Prilagodljivost

  • Zmogljivost v realnem času

DeviceNet

DeviceNet je cenovno ugodno komunikacijsko vodilo, ki povezuje industrijske naprave, kot so končna stikala, senzorji, ventili, zaganjalniki motorjev in drugo, s čimer odpravlja drage stroške ožičenja. Izboljšuje komunikacijo med napravami in zagotavlja pomembne diagnostične funkcije na ravni naprave, ki jih je težko doseči s tradicionalnimi V/I vmesniki.

DeviceNet temelji na protokolu CAN in zagotavlja prenos podatkov v realnem času. Podpira komunikacijo od točke do točke, več glavnih ali komunikacijo med glavnimi in podrejenimi napravami ter lahko poveže do 64 vozlišč. Njegove hitrosti prenosa so 125 kb/s, 250 kb/s in 500 kb/s.

Značilnosti:

  • Nizkocenovno komunikacija

  • Preprosta omrežna rešitev

  • Odprti standard za strojno in programsko opremo

  • Diagnostične zmogljivosti

Osnovno vodilo Fieldbus (FF)

Foundation Fieldbus je posebej zasnovan za avtomatizacijo procesov, s protokolom FF H1 za prenos na ravni polja. FF podpira različne topologije in omogoča neposredno komunikacijo med napravami, če so opremljene z aktivnim razporejevalnikom povezav (LAS).

Značilnosti:

  • Prilagodljivost v topologiji

  • Podpira decentraliziran digitalni nadzor

  • Neposredna komunikacija med terenskimi napravami

  • Na podlagi standardiziranih funkcijskih blokov za vhodno/izhodne funkcije

www.fieldcommgroup.org

HART (oddaljeni pretvornik, ki ga je mogoče nasloviti na avtocesti)

HART uporablja standardni analogni signal 4–20 mA za prenos analognih in digitalnih podatkov. Komunikacija HART modulira dodatni signal prek analognega signala 4–20 mA, kar omogoča hkraten prenos digitalnih in analognih signalov.

Podpira načelo master/slave in se pogosto uporablja v komunikaciji od točke do točke.

Značilnosti:

  • Uporablja obstoječo infrastrukturo 4–20 mA

  • Digitalna komunikacija za dodatne parametre in diagnostiko

  • Podprto s široko paleto naprav
    www.fieldcommgroup.org

Ethernet

Danes je klasični Ethernet postal vodilni standard podatkovnih omrežij v pisarniških okoljih. »Industrijski Ethernet« se nanaša na izboljšani Ethernet, ki se lahko uporablja v okoljih industrijske avtomatizacije.

Značilnosti:

  • Prenos podatkov v realnem času in IT podatkov prek običajnih medijev

  • Praktično neomejeno število udeležencev in širitev omrežja

  • Prilagodljiva in prilagodljiva topologija

  • Visokohitrosten prenos podatkov, tudi za velike količine podatkov

  • Enostavna integracija z omrežnimi strežniki in vmesniki IoT (npr. OPC UA)

Industrijski ethernetni protokoli, kot so Profinet, Ethernet/IP in Modbus TCP, so neposredno integrirani v sisteme DCS in zagotavljajo zanesljivo komunikacijo ter enostaven dostop do naprav na terenu.