Fieldbus-süsteemid – leidke tootjaid ja tarnijaid

Väljavõrgusüsteemid ühendavad automaatsete masinate ja seadmete sees kontrollerid, andurid, täiturid, ajamid ning detsentraliseeritud sisend- ja väljundmoodulid.

Iga üksiku signaali jaoks eraldi kaabli kasutamise asemel kasutatakse ühist digitaalset sidesüsteemi. See vähendab juhtmestiku vajadust, paigaldusruumi ja paigalduskulusid.
Lisaks juhtandmetele võivad väljavõrgusüsteemid edastada mõõtmistulemusi, seadmete seisundeid, parameetreid ja diagnostilist teavet. Seetõttu moodustavad need olulise aluse detsentraliseeritud automatiseerimisele ja tööstusprotsesside jälgimisele.
Sõltuvalt rakendusest erinevad väljavõrgusüsteemid ülekandekiiruse, reaalajas toimimise, ulatuse, osalejate arvu ja füüsilise ülekandekeskkonna poolest.
Järgnevalt antakse ülevaade väljavõrgusüsteemide tüüpidest, rakendustest, eelistest ja olulistest valikukriteeriumidest.

Väljavõrgusüsteemide tüübid

Traditsioonilised jadaliidesega süsteemid

Traditsioonilised väljavõrgud edastavad andmeid järjestikuliselt ühiste sidekanalite kaudu.
Neid on juba aastaid kasutatud masinates, tootmisettevõtetes ja protsessitehnika rakendustes. Tüüpilised ülesanded hõlmavad suhtlust kontrollerite, detsentraliseeritud sisend- ja väljundjaamade, sagedusmuundurite, andurite ja täiturite vahel.
Paljusid neist süsteemidest iseloomustab töökindel andmeedastus ja laiaulatuslik ühilduvate seadmete valik.

Tööstuslikud Ethernet-süsteemid

Tööstuslikud Ethernet-süsteemid ühendavad Ethernet-tehnoloogia suure andmeedastusvõimsuse tööstusautomaatika nõuetega.
Need sobivad suurte andmemahtude, kiirete juhtimissilmuste, liikumisjuhtimise rakenduste ja erinevate automatiseerimistasandite vahelise suhtluse jaoks.
Süsteemist sõltuvalt on saadaval reaalajaside, diagnostika, redundantsuse ja ohutusega seotud andmeedastuse funktsioonid.

Protsessitööstuse välibussisüsteemid

Protsessiautomatiseerimises kasutatakse sageli väljavõrgusüsteeme intelligentsete mõõteseadmete, reguleerventiilide ja muude väliseadmete ühendamiseks.
Lisaks protsessiväärtustele võivad need edastada ka parameetreid, seadmete seisundeid ja hooldusteavet.
Potentsiaalselt plahvatusohtlikes keskkondades või laialdaselt hajutatud tehastes võivad kehtida spetsiaalsed andmeedastustehnoloogiad ja paigaldusnõuded.

Ohutusega seotud väljavõrgusüsteemid

Ohutusega seotud sidesüsteemid edastavad signaale hädaseiskamiste, ohutususte, ohutute seiskamiste ja muude ohutusfunktsioonide jaoks.
Need võimaldavad ühendada standard- ja ohutusside ühise automaatikaarhitektuuri raames.
Kasutatavad komponendid ja protokollid peavad olema sobivad ja sertifitseeritud vastavalt nõutavale ohutusfunktsioonile.

Väljavõrgusüsteemide rakendused

Mehhaanika- ja seadmete ehitamine

Mehaanikatehnikas ühendavad väljavõrgusüsteemid kontrollerid andurite, ventiiliterminalide, ajamite ja detsentraliseeritud sisend-väljundmoodulitega.
Need hõlbustavad masinate modulaarset projekteerimist ja võimaldavad üksikute komponentide kiiret diagnostikat.

Tootmis- ja monteerimistehnoloogia

Tootmis- ja monteerimisliinidel edastavad väljavõrgud juhtimiskäske, asukohaväärtusi ja olekuandmeid üksikute jaamade vahel.
Need toetavad automatiseeritud protsesside sünkroniseerimist ning robotite, käitlemissüsteemide ja katseseadmete integreerimist.

Protsessiautomatiseerimine

Keemia-, farmaatsia-, toiduainetöötlemis- ja muudes protsessitehnoloogia tehastes ühendavad väljavõrgusüsteemid mõõte- ja juhtimisseadmeid juhtimis- ja protsessijuhtimissüsteemidega.
Need võimaldavad juurdepääsu protsessiväärtustele ja seadmete lisandandmetele juhtimiskeskusest.

Konveier- ja logistikatehnoloogia

Konveierisüsteemides, ladudes ja jaotuskeskustes ühendavad väljavõrgusüsteemid ajamid, andurid, identifitseerimissüsteemid ja kontrollerid.
See võimaldab jälgida materjalivooge ja koordineerida üksikuid tehase osi.

Väljavõrgusüsteemide eelised

• Vähem juhtmestikku
• Sisend- ja väljundmoodulite detsentraliseeritud paigutus
• Juhtimis-, protsessi- ja diagnostikaandmete edastamine
• Modulaarsete seadmete lihtsam laiendamine
• Kiirem veaotsing diagnostikafunktsioonide abil
• Arukate andurite, täiturite ja ajamite ühendamine
• Ajakriitiliste ja ohutusega seotud rakenduste tugi
• Erinevate automaatikakomponentide parem võrgustamine

Väljavõrgusüsteemide olulised valikukriteeriumid

Komponentide ühilduvus

Kontrollerid, väliseadmed, ajamid ja I/O-moodulid peavad toetama valitud sidesüsteemi.
Lisaks protokollile tuleb kontrollida ka seadmeprofiile, liideseid ja vajalikke konfigureerimistööriistu.

Andmeedastuskiirus ja reaalajas toimimine

Nõutav andmeedastuskiirus sõltub rakendusest.
Lihtsate andurite signaalide puhul piisab sageli madalamast andmeedastuskiirusest. Kiired juhtimisprotsessid ja sünkroniseeritud telgede liikumised nõuavad aga lühikesi ja ettearvatavaid andmeedastusaegu.

Kaabli pikkus ja võrgustiku struktuur

Lubatud kaabli pikkus sõltub bussisüsteemist, andmeedastuskiirusest ja kasutatavast kaablist.
Arvesse tuleb võtta ka võimalikku võrgustruktuuri, osalejate arvu ning kordajate, lülitite või ühendajate kasutamist.

Keskkonnatingimused

Elektromagnetilised häired, niiskus, tolm, vibratsioon ja temperatuurikõikumised võivad sideülekannet mõjutada.
Seetõttu peavad kaablid, ühendusdetailid ja detsentraliseeritud moodulid sobima vastavasse tööstuskeskkonda.

Diagnostika ja hooldus

Tõhusad diagnostikafunktsioonid hõlbustavad kaablirikke, sidevigade ja defektsete osalejate avastamist.
Selged diagnostikavahendid ja varuosade pikaajaline kättesaadavus on eriti olulised seadmetele, mille seisakukulud on suured.

Integreerimine olemasolevatesse süsteemidesse

Süsteemi laiendamisel tuleb kontrollida, kas väljavõrgusüsteem on ühilduv olemasoleva juhtimis- ja võrgutehnoloogiaga.
Väravad ja ühendajad võimaldavad ühendada erinevaid süsteeme, kuid suurendavad integreerimise ja konfigureerimise vaeva.

Kokkuvõte

Väljavõrgusüsteemid võimaldavad digitaalset suhtlust kontrollerite, andurite, täiturite, ajamite ning detsentraliseeritud sisend- ja väljundmoodulite vahel.
Need vähendavad juhtmestiku vajadust, edastavad protsessi- ja diagnostikandmeid ning toetavad automatiseeritud masinate ja seadmete modulaarset ehitust.
Peamised valikukriteeriumid hõlmavad seadmete ühilduvust, andmeedastuskiirust, reaalajas töötamise võimet, kaabli pikkust, keskkonnatingimusi ja diagnostikafunktsioone.

Väljavõrgusüsteeme pakuvad mitmed tootjad ja tarnijad. Kõikehõlmavat teavet väljavõrgusüsteemide tootjate ja tarnijate kohta kogu maailmast leiate veebisaidilt Exportpages.