Systemy magistrali polowych – znajdź producentów i dostawców

Systemy Fieldbus łączą sterowniki, czujniki, elementy wykonawcze, napędy oraz zdecentralizowane moduły wejściowe i wyjściowe w zautomatyzowanych maszynach i instalacjach.

Zamiast stosować oddzielny kabel dla każdego sygnału, wykorzystują one wspólny cyfrowy system komunikacyjny. Pozwala to ograniczyć wymagania dotyczące okablowania, przestrzeń montażową oraz koszty instalacji.
Oprócz danych sterujących systemy fieldbus mogą przesyłać wartości pomiarowe, stany urządzeń, parametry oraz informacje diagnostyczne. Stanowią one zatem ważną podstawę zdecentralizowanej automatyki i monitorowania procesów przemysłowych.
W zależności od zastosowania systemy fieldbus różnią się pod względem szybkości transmisji, zachowania w czasie rzeczywistym, zasięgu, liczby uczestników oraz fizycznego nośnika transmisji.
Poniżej przedstawiono przegląd typów, zastosowań, zalet oraz ważnych kryteriów doboru systemów magistrali polowej.

Rodzaje systemów magistrali polowej

Tradycyjne szeregowe systemy magistrali polowej

Tradycyjne magistrale przesyłają dane szeregowo za pośrednictwem wspólnych linii komunikacyjnych.
Są one stosowane od wielu lat w maszynach, zakładach produkcyjnych oraz w inżynierii procesowej. Typowe zadania obejmują komunikację między sterownikami, zdecentralizowanymi stacjami wejściowymi i wyjściowymi, przetwornicami częstotliwości, czujnikami i elementami wykonawczymi.
Wiele z tych systemów charakteryzuje się niezawodną transmisją danych oraz szeroką gamą kompatybilnych urządzeń.

Systemy przemysłowej sieci Ethernet

Systemy przemysłowego Ethernetu łączą wysoką wydajność transmisji technologii Ethernet z wymaganiami automatyki przemysłowej.
Nadają się do obsługi dużych ilości danych, szybkich pętli sterowania, zastosowań związanych ze sterowaniem ruchem oraz komunikacji między różnymi poziomami automatyki.
W zależności od systemu dostępne są funkcje komunikacji w czasie rzeczywistym, diagnostyki, redundancji oraz transmisji danych związanych z bezpieczeństwem.

Systemy magistrali polowej dla przemysłu przetwórczego

W automatyce procesowej systemy magistrali polowej są często wykorzystywane do łączenia inteligentnych urządzeń pomiarowych, zaworów regulacyjnych i innych urządzeń polowych.
Oprócz wartości procesowych mogą one również przesyłać parametry, stany urządzeń oraz informacje dotyczące konserwacji.
W środowiskach zagrożonych wybuchem lub w zakładach o rozległej sieci mogą obowiązywać specjalne technologie transmisji i wymagania instalacyjne.

Systemy magistrali polowej związane z bezpieczeństwem

Systemy komunikacyjne związane z bezpieczeństwem przesyłają sygnały dotyczące zatrzymania awaryjnego, drzwi bezpieczeństwa, bezpiecznego wyłączenia oraz innych funkcji bezpieczeństwa.
Umożliwiają one połączenie komunikacji standardowej i bezpieczeństwa w ramach wspólnej architektury automatyki.
Zastosowane komponenty i protokoły muszą być odpowiednie i certyfikowane pod kątem wymaganej funkcji bezpieczeństwa.

Zastosowania systemów magistrali polowej

Inżynieria mechaniczna i inżynieria zakładowa

W inżynierii mechanicznej systemy magistrali polowej łączą sterowniki z czujnikami, terminalami zaworów, napędami i zdecentralizowanymi modułami wejść/wyjść.
Ułatwiają one modułową konstrukcję maszyn i umożliwiają szybką diagnostykę poszczególnych komponentów.

Technologia produkcji i montażu

Na liniach produkcyjnych i montażowych magistrale przemysłowe przekazują polecenia sterujące, wartości położenia oraz informacje o stanie między poszczególnymi stacjami.
Wspierają one synchronizację zautomatyzowanych procesów oraz integrację robotów, systemów manipulacyjnych i urządzeń testujących.

Automatyzacja procesów

W zakładach chemicznych, farmaceutycznych, przetwórstwa spożywczego i innych zakładach inżynierii procesowej systemy magistrali polowych łączą urządzenia pomiarowe i regulacyjne z systemami sterowania i kontroli procesów.
Zapewniają one dostęp do wartości procesowych oraz dodatkowych danych dotyczących urządzeń z dyspozytorni.

Technologia przenośników i logistyki

W systemach przenośników, magazynach i centrach dystrybucyjnych systemy magistrali polowej łączą napędy, czujniki, systemy identyfikacji i sterowniki.
Umożliwia to monitorowanie przepływów materiałów oraz koordynację poszczególnych sekcji zakładu.

Zalety systemów magistrali polowej

• Mniejsze wymagania dotyczące okablowania
• Zdecentralizowane rozmieszczenie modułów wejściowych i wyjściowych
• Przesyłanie danych sterujących, procesowych i diagnostycznych
• Łatwiejsza rozbudowa instalacji modułowych
• Szybsze wykrywanie i usuwanie usterek dzięki funkcjom diagnostycznym
• Podłączenie inteligentnych czujników, elementów wykonawczych i napędów
• Obsługa zastosowań wymagających szybkiej reakcji oraz związanych z bezpieczeństwem
• Lepsza integracja różnych komponentów automatyki

Ważne kryteria wyboru systemów magistrali polowej

Kompatybilność komponentów

Sterowniki, urządzenia polowe, napędy i moduły we/wy muszą obsługiwać wybrany system komunikacyjny.
Oprócz protokołu należy również sprawdzić profile urządzeń, interfejsy oraz wymagane narzędzia konfiguracyjne.

Prędkość transmisji i zachowanie w czasie rzeczywistym

Wymagana szybkość transmisji danych zależy od zastosowania.
W przypadku prostych sygnałów z czujników często wystarcza niższa prędkość transmisji. Szybkie procesy sterowania i zsynchronizowane ruchy osi wymagają jednak krótkich i przewidywalnych czasów transmisji.

Długość kabla i struktura sieci

Dopuszczalna długość kabla zależy od systemu magistrali, szybkości transmisji oraz zastosowanego kabla.
Należy również uwzględnić możliwą strukturę sieci, liczbę uczestników oraz zastosowanie repeaterów, przełączników lub sprzęgaczy.

Warunki otoczenia

Na komunikację mogą wpływać zakłócenia elektromagnetyczne, wilgoć, pył, wibracje i wahania temperatury.
Kable, złącza i moduły zdecentralizowane muszą zatem być dostosowane do danego środowiska przemysłowego.

Diagnostyka i konserwacja

Skuteczne funkcje diagnostyczne ułatwiają wykrywanie uszkodzeń kabli, błędów komunikacyjnych oraz wadliwych elementów systemu.
Przejrzyste narzędzia diagnostyczne oraz długoterminowa dostępność części zamiennych mają szczególne znaczenie w przypadku zakładów, w których koszty przestojów są wysokie.

Integracja z istniejącymi systemami

W przypadku rozbudowy systemu należy sprawdzić, czy system magistrali polowej jest kompatybilny z istniejącą technologią sterowania i sieciową.
Bramki i sprzęgacze mogą łączyć różne systemy, ale zwiększają nakład pracy związany z integracją i konfiguracją.

Podsumowanie

Systemy magistrali polowej umożliwiają cyfrową komunikację między sterownikami, czujnikami, elementami wykonawczymi, napędami oraz zdecentralizowanymi modułami wejściowymi i wyjściowymi.
Zmniejszają one wymagania dotyczące okablowania, przekazują dane procesowe i diagnostyczne oraz wspierają modułową konstrukcję zautomatyzowanych maszyn i instalacji.
Główne kryteria wyboru obejmują kompatybilność urządzeń, szybkość transmisji danych, zdolność do pracy w czasie rzeczywistym, długość kabla, warunki środowiskowe oraz funkcje diagnostyczne.

Systemy magistrali polowej są dostępne u różnych producentów i dostawców. Wyczerpujące informacje na temat producentów i dostawców systemów magistrali polowej z całego świata można znaleźć na stronie Exportpages.