Все больше и больше промышленных систем управления начинают использовать полевые шины для управления большим количеством датчиков и исполнительных механизмов.Являясь основным приводом в процессе регулирования текучей среды, электрический привод является основным приводом в процессе регулирования текучей среды. Каковы общие шины электрических приводов, которые в основном используются в промышленных областях применения?
Modbus, CAN, Profibus, DeviceNet, Foundation Fieldbus, HART и Ethernet являются наиболее часто используемыми шинными методами связи в промышленных системах, а также широко используемыми шинами для электроприводов.
Modbus
По сравнению с другими технологиями полевой шины Modbus отличается простотой, но имеет многофункциональный протокол полевой шины.Он предоставляет все услуги, необходимые для автоматизации производства, такие как обмен простой двоичной информацией, аналоговыми значениями, параметрами оборудования или диагностическими данными.
Для автоматизации производства и оборудования, подобного Profibus, обычно используется простой и надежный физический уровень RS-485.Основываясь на этом физическом уровне, Modbus поддерживает различные форматы telegram, такие как Modbus RTU или Modbus ASCII.Используя версию Modbus TCP / IP на базе Ethernet, обычно можно достичь вертикальной интеграции с системой автоматизации хоста.
особенность：
- Простое соглашение
- Подходит для простых автоматизированных промышленных площадок
МОЖЕТ
CAN - это аббревиатура от Controller Area Network (далее именуемая CAN) и представляет собой международный стандартизированный протокол последовательной связи ISO.Впервые он был предложен немецким электриком Bosch в 1986 году.С тех пор CAN был стандартизирован по стандартам ISO11898 и ISO11519.В настоящее время это стандартный протокол для автомобильных сетей в Европе.После того, как протокол CAN стандартизирован ISO, существует два стандарта: стандарт ISO11898 и стандарт ISO11519-2.Среди них ISO11898 - это стандарт высокоскоростной связи со скоростью передачи данных 125 Кбит / с ~ 1 Мбит / с, в то время как ISO11519-2 - это стандарт низкоскоростной связи со скоростью передачи данных 125 Кбит / с или менее.
CAN обладает высокой надежностью и широко используется в автомобильной электронике, промышленной автоматизации, на судах, медицинском оборудовании, промышленном оборудовании и т.д.
особенность：
- Управление несколькими мастерами
- Быстрая скорость передачи
- 柔性节点增减
Profibus
PROFIBUS - это своего рода интернационализация.открытый．Не зависит от стандартов полевой шины производителя оборудования.Скорость передачи данных PROFIBUS может быть выбрана в диапазоне 9,6 кбод ~ 12 МБОД, и при запуске шинной системы все устройства, подключенные к шине, должны быть настроены на одинаковую скорость.Широко используется в автоматизации производства.Промышленная автоматизация процессов и зданий.Автоматизация в других областях, таких как транспорт и электроэнергетика.PROFIBUS - это технология полевой шины, используемая для мониторинга автоматизации производства на уровне цеха, передачи данных и управления на уровне полевого оборудования.Он может реализовать децентрализованное цифровое управление и локальную сеть связи для мониторинга от уровня полевого оборудования до уровня цеха, обеспечивая таким образом реальное решение для реализации комплексной автоматизации заводов и интеллектуального управления полевым оборудованием.
PROFIBUS состоит из трех совместимых частей, а именно PROFIBUS－DP (Децентрализованный периметр).PROFIBUS－PA (Автоматизация процессов)．PROFIBUS-FMS (Спецификация сообщений полевой шины).Используется основной метод "ведущий-ведомый", и обычно с передающим устройством периодически осуществляется обмен данными.
PROFIBUS–DP: Это высокоскоростная и недорогая связь, используемая для системы управления на уровне устройства и децентрализованной связи ввода-вывода.Используя PROFIBUS-DP, он может обрабатывать передачу сигнала 24 В постоянного тока или 4-20 мА.
PORFIBUS-PA: Разработанный для автоматизации технологических процессов, он может подключать датчики и исполнительные механизмы к шине с присущими ей требованиями безопасности.
PROFIBUS-FMS: используется для сетей мониторинга на уровне мастерской, представляет собой структуру токенов.Сеть с несколькими мастерами в реальном времени.
особенность：
- открытость
- достоверность
- Гибкое расширение
- В режиме реального времени
Сеть устройств
Devicenet - это недорогая коммуникационная шина.Он подключает промышленное оборудование (такое как концевые выключатели, фотоэлектрические датчики, комплекты клапанов, инициаторы двигателей, технологические датчики, считыватели штрих-кодов, преобразователи частоты, панельные дисплеи и интерфейсы оператора) к сети, тем самым устраняя дорогостоящие
Запрограммированная стоимость.Прямое межсоединение улучшает связь между устройствами и в то же время обеспечивает очень важную диагностическую функцию на уровне устройства, которую трудно реализовать с помощью встроенных интерфейсов ввода-вывода.
Devicenet - это простое сетевое решение, которое обеспечивает взаимозаменяемость аналогичных компонентов от нескольких поставщиков при одновременном сокращении затрат и времени на подключение и установку оборудования промышленной автоматизации.DeviceNet не только позволяет устройствам подключаться и взаимодействовать друг с другом с помощью одного кабеля, но, что более важно, предоставляет системе диагностические функции на уровне устройства.Эту функцию трудно реализовать при традиционном вводе-выводе.
Devicenet - это открытый сетевой стандарт.Спецификации и протоколы открыты, и поставщикам не нужно платить за оборудование, программное обеспечение или лицензии при подключении оборудования к системе.Любая организация или частное лицо, заинтересованные в технологии DeviceNet, могут получить спецификацию DeviceNet от Открытой ассоциации поставщиков DeciceNet (ODVA) и могут присоединиться к ODVA для участия в технической рабочей группе по дополнению спецификации DeviceNet.
Многие характеристики Devicenet унаследованы от CAN. Шина CAN - это хорошо спроектированная коммуникационная шина, которая в основном используется для передачи управляющих данных в режиме реального времени.Основными особенностями DeviceNet являются: передача коротких кадров, максимальное количество данных на кадр составляет 8 байт; технология неразрушающего побитового арбитража; сеть может подключать до 64 узлов; скорость передачи данных в бодах составляет 125 Кбит / с, 250 Кбит / с, 500 Кбит / с; метод связи "точка-точка", multi-master или master / Slave; использование протоколов физического уровня CAN и канального уровня передачи данных.
Базовая полевая шина (FF)
Базовая полевая шина (FF) четко адаптируется к требованиям автоматизации технологических процессов.Физика передачи протокола FF H1, используемого на полевом уровне, основана на стандартах IEC 61158-2 и ISA SP 50.02.Эти стандарты определяют структуру передачи данных и энергоснабжения для простых полевых устройств, использующих одну и ту же пару кабелей.FF H1 поддерживает различные топологии.В сочетании с распределительными коробками или сегментированными барьерами могут быть установлены очень гибкие кабели.В дополнение к традиционной линейной и древовидной структуре, FF H1 поддерживает двухточечную топологию или другую структуру, в которой магистраль объединена с единственной веткой, ведущей к полевому оборудованию.
Базовый интерфейс передачи данных полевой шины основан на стандартизированных функциональных блоках, таких как AI (аналоговый вход) или AO (аналоговый выход), через которые могут быть подключены его входы и выходы.Следовательно, устройства полевой шины FF могут взаимодействовать напрямую друг с другом при условии, что сегмент оснащен активным диспетчером связи (LAS) для координации связи FF.
ХАРТ
HART использует известный стандартный сигнал 4-20 мА для передачи аналоговых данных.Связь по протоколу HART модулируется как дополнительный сигнал к аналоговому сигналу.Преимущества: Одновременная передача цифровых и аналоговых сигналов HART.Существующая инфраструктура 4-20 мА также может быть использована для цифровой связи.Легко считывать дополнительные параметры и диагностические данные с полевого оборудования.
HART основан на принципе "ведущий/ведомый".Дополнительная многоточечная топология в основном соответствует линейной структуре системы полевых шин.В большинстве случаев используется традиционная двухточечная связь 4-20 мА.
особенность：
- Стандартизированная интеграция (FDT, EDD) в DCS на основе крупномасштабной установки
- Большое количество оборудования на выбор
Ethernet
Сегодня Classic Ethernet стал ведущим стандартом для сетей передачи данных в офисных помещениях.“Промышленный Ethernet" описывает расширенные возможности Ethernet, которые могут быть использованы даже в сложных приложениях промышленной автоматизации.
особенность：
- Передача данных в режиме реального времени и информационных технологий через обычные носители
- Практически неограниченное количество участников и расширение сети
- Гибкая топология, которую можно легко масштабировать и расширять
- Даже большие объемы данных могут быть переданы быстро
- Интеграция сетевого сервера и интерфейса интернета вещей, такого как OPC UA, внутри устройства
- Легкий доступ к данным об оборудовании на местах без специального шлюза
- Надежная работа, отсутствие сложных клемм и простое техническое обслуживание
- Может выдержать испытание будущего
Такие факторы, как высокая надежность, надежная связь и обмен оборудованием во время работы, очень важны для использования промышленного Ethernet.В основном используются те протоколы, которые уже широко доступны в качестве протоколов полевой шины и непосредственно интегрированы в DCS.В дополнение к Profinet, он также включает Ethernet / IP и Modbus TCP.
Безопасность Общественной сети Хубэй № 42018502006527