I. Inledning
Inom området industriell automation har valet av kommunikationsteknik en kritisk inverkan på systemets prestanda, tillförlitlighet och kostnad. Fieldbus och Industrial Ethernet är två vanliga kommunikationstekniker som spelar olika roller inom industriell automation. Detta dokument ger en detaljerad introduktion till båda teknikerna och utforskar deras skillnader.
II. Fältbussöversikt
Definition
Fältbuss är en seriell, digital flerpunktskommunikationsdatabuss installerad mellan fältenheter/instrument i processområdet och automatiserade styrenheter/system i kontrollrummet. Det fungerar som ett nätverkssystem och kontrollsystem där individuella, decentraliserade, digitala och intelligenta mät- och styrenheter fungerar som nätverksnoder. Dessa noder är sammankopplade via en buss för att utbyta information och gemensamt utföra automatiserade styrfunktioner. Fältbussteknik representerar ett industriellt område-nätverkskommunikationsteknik som möjliggör digital kommunikation mellan fält-nivåkontrollenheter, vilket symboliserar den digitala revolutionen inom industriområdet-nivåutrustningskommunikation.
Egenskaper
Fieldbus erbjuder en rad framträdande fördelar, inklusive enkelhet, tillförlitlighet och kostnadseffektivitet-. Den tar i första hand upp digital kommunikation mellan fältenheter som intelligenta instrument, styrenheter och ställdon i industriella miljöer, såväl som informationsöverföring mellan dessa fältkontrollenheter och högre-kontrollsystem. Fältbuss är en industriell databuss som fungerar som det underliggande datakommunikationsnätverket inom automation.
Huvudtyper
Fältbuss omfattar flera typer, inklusive PROFIBUS, EtherCAT, Lightbus, Interbus, CANopen, ControlNet, SERCOS-gränssnitt, Ethernet och PROFINET. Varje buss har unika egenskaper och applikationsomfång, vilket gör det möjligt för användare att välja lämplig busstyp baserat på specifika krav.
III. Översikt över industriellt Ethernet
Definition
Industrial Ethernet är ett robust område och enhetsnätverk baserat på IEEE 802.3 (Ethernet). Den tillämpar Ethernet-teknik på industriell automation, vilket ger sömlös integration i den nya multimediavärlden. Industriellt Ethernet är inte bara lämpligt för kontorsmiljöer utan även tillämpbart för produktions- och processautomation.
Egenskaper
Industriellt Ethernet erbjuder hög tillförlitlighet, hög bandbredd, enkel skalbarhet, stark interoperabilitet, bekväm hantering och bred tillämpbarhet. Den använder redundansmekanismer och mycket pålitliga nätverkstopologier för att säkerställa tillförlitlighet och stabilitet för dataöverföring. Dessutom använder Industrial Ethernet hög-överföringsteknik, vilket ger snabb dataöverföring och bearbetningsmöjligheter som stöder-realtidsdataöverföring och hög-hastighetskontroll. Dessutom använder Industrial Ethernet standardiserade kommunikationsprotokoll, vilket gör att olika enheter kan kommunicera och samarbeta sömlöst, vilket förbättrar interoperabilitet och kompatibilitet.
Nätverkssammansättning
En typisk industriell Ethernet-miljö omfattar nätverkskomponenter, anslutningskomponenter, kommunikationsmedia och industriella Ethernet-kommunikationsprocessorer på PLC-styrenheter och PG/PC:er. Dessa komponenter bildar tillsammans den industriella Ethernet-infrastrukturen, som stöder dataöverföring och bearbetning.
IV. Skillnader mellan Fieldbus och Industrial Ethernet
Kommunikationsmetod
Fältbuss använder en bussstruktur som ansluter flera enheter via en enda buss för att underlätta kommunikation och datautbyte. Industriellt Ethernet använder dock stjärn-, ring- eller trädtopologier, och ansluter flera enheter via switchar och liknande utrustning för att möjliggöra kommunikation och datautbyte.
Kommunikationshastighet
Fältbuss använder vanligtvis seriell kommunikation med relativt låga hastigheter, vanligtvis under 10 Mbps. Industriellt Ethernet använder parallell kommunikation med högre hastigheter, vanligtvis 100 Mbps eller högre. Detta ger industriella Ethernet-fördelar vid hantering av stora datavolymer och hög-kontrollapplikationer.
Realtid-förmåga
Fältbusssystem uppvisar vanligtvis stark-realtidsprestanda, och möter realtidskontrollkraven för industriell automation. Industriellt Ethernet har dock relativt svagare-realtidskapacitet och kräver ofta specialiserad teknik och protokoll för att förbättra realtidsprestandan. Med tekniska framsteg och protokolloptimeringar förbättras dock realtidskapaciteten hos Industrial Ethernet kontinuerligt.
Datavolym
Fältbusssystem är vanligtvis lämpade för tillämpningar med mindre datavolymer, medan Industrial Ethernet är bättre lämpat för scenarier som involverar större datavolymer. Inom industriella automationssystem, när datavolymerna fortsätter att öka och realtidskraven blir strängare, utökas också tillämpningsområdet för Industrial Ethernet.
Topologi
Fältbusssystem använder vanligtvis en busstopologi, med en relativt enkel struktur. Industriellt Ethernet använder dock stjärn-, ring- eller trädtopologier, som är mer komplexa. Denna komplexitet möjliggör större flexibilitet och bekvämlighet vid utbyggnad eller uppgradering av industriella Ethernet-system.
V. Slutsats
Både fältbuss och industriellt Ethernet är viktiga kommunikationstekniker inom industriell automation. Var och en har distinkta egenskaper och fördelar, som tillgodoser olika tillämpningsscenarier och krav. När du väljer en kommunikationsteknik måste omfattande hänsyn tas till specifika applikationsbehov, systemskala, datavolym och prestandakrav i realtid.- I takt med att tekniken går framåt och tillämpningarna fördjupas kommer fältbuss och industriellt Ethernet att fortsätta att spela betydande roller inom industriell automation.