Промислова мережа (англ. fieldbus) — це цифрова, двонаправлена, багатоточкова послідовна телекомунікаційна мережа, що зв'язує територіально розподілені датчики, виконавчі механізми, промислові контролери і використовується в промисловій автоматизації для побудови єдиного інформаційного і керуючого середовища, котре об’єднує інтелектуальні технологічні пристрої і контролери цехового рівня.
Описується стандартом IEC 61158. Термін польова шина є дослівним перекладом англійського терміну англ. fieldbus. Термін промислова мережа є точнішим перекладом і саме він використовується в професійній технічній літературі.
Історія
Хоча технологія промислових мереж з'явилась в кінці 80-х років минулого століття, розвиток міжнародного стандарту зайняв ще багато років. У 1999, Комітет стандартів SC65C/WG6 Міжнародної Електротехнічної Комісії (IEC) провів засідання, щоб вирішити розбіжності у стандарті fieldbus. Результат цієї зустрічі був початковою формою стандарту IEC 61158 з вісьмома різними протоколами, що фігурували під назвою "Типи" як зазначено нижче
- Тип 1 Foundation Fieldbus H1
- Тип 2 ControlNet
- Тип 3 PROFIBUS
- Тип 4 P-Net
- Тип 5 FOUNDATION Fieldbus HSE (High Speed Ethernet)
- Тип 6 SwiftNet (протокол, розвинений для фірми Boeing)
- Тип 7 WorldFIP
- Тип 8 Interbus
Ця перша спроба стандартизації проведена в ЄЕС, зосереджувалася менше на спільності і ставила основною метою усунення обмежень для свободи торгівлі між країнами. Проблеми забезпечення сумісності кожного з типів залишились. Як тільки цей "8-головий монстр" був схвалений, IEC роботу над розвитком стандартів припинено і комітет був розпущений. Новий комітет IEC SC65C/MT-9 був сформований, щоб вирішити конфлікти у формі і змісті в межах більше ніж 4000 сторінок стандарту IEC 61158. Робота над типами вище вказаних протоколів завершилась.
Найпоширеніші стандарти
Існує широкий спектр шин, що базуються на стандартах. До найпоширеніших відносяться:
- (AS-Interface) завадозахищена мережа для дискретних давачів малої продуктивності;
- (CAN) промислова мережа для автоматизації транспорту і машинобудування;
- (HART) мережа для роботи з інтелектуальними давачами та приладами;
- (Промисловий Ethernet), що може будуватись на протоколах шин:
- Modbus
- (Profibus)
Основні характеристики
Різні стандарти промислових шин пропонують різні набори функцій і мають різну продуктивність. Важко зробити загальне порівняння по продуктивності польових шин через принципову відмінність у методології передачі даних. У порівняльній таблиці нижче це просто відзначено, що шина має тривалість циклу оновлення даних мілісекундну або меншу від мілісекунди.
Польова шина | Забезпечення живлення | Надлишковість кабелів | Макс. кількість пристроїв | Синхронізація | Трив. циклу менше 1 мс |
---|---|---|---|---|---|
(AS-Interface) | Так | Ні | 62 | Ні | Ні |
Ні | Ні | 127 | Так | Ні | |
Ні | Так | 99 | Ні | Ні | |
Ні | Ні | 64 | Ні | Ні | |
Так | Ні | 64 | Ні | Ні | |
Ні | Так | 65536 | Так | Так | |
Ні | Опційно | 240 | Так | Так | |
Ні | Опційно | Без обмежень | У розробці | Ні | |
Ні | Ні | 511 | Ні | Ні | |
Ні | Ні | 32000 | Ні | Ні | |
Modbus | Ні | Ні | 246 | Ні | Ні |
(Profibus) DP | Ні | Так | 126 | Так | Так |
(Profibus) PA | Так | Ні | 126 | Ні | Ні |
Ні | Опційно | Без обмежень | Ні | Ні | |
Ні | Опційно | Без обмежень | Так | Так | |
Ні | Так | 511 | Так | Так | |
Ні | Ні | 254 | Так | Так | |
Польова шина | Забезпечення живлення | Надлишковість кабелів | Max кількість пристроїв | Синхронізація | Трив.циклу менше 1 мс |
Застосування
Пристрої використовують мережу для:
- передачі даних, між датчиками, контролерами і виконавчими механізмами;
- діагностики і віддаленого конфігурування датчиків і виконавчих механізмів;
- калібрування датчиків;
- живлення датчиків і виконавчих механізмів;
- передачі даних між датчиками і виконавчими механізмами оминаючи центральний контролер;
- зв'язку між датчиками, виконавчими механізмами, програмованими логічними контролерами і АСУ ТП верхнього рівня;
- зв'язку між контролерами і системами людино-машинного інтерфейсу (SCADA).
У промислових мережах для передачі даних застосовують:
- електричні кабелі типу вита пара;
- волоконно-оптичні лінії;
- безпровідний зв'язок (радіомодеми і Wi-Fi).
Промислові мережі можуть взаємодіяти із звичайними комп'ютерними мережами, зокрема використовувати глобальну мережу Internet та її протоколи передачі даних.
Джерела
- Пупена О. М., Ельперін І. В., Луцька Н. М., Ладанюк А. П. Промислові мережі та інтеграційні технології в автоматизованих системах. Навчальний посібник. – К.: Ліра-К, 2011. – 500с.
- Андрюшенко О. А., Водичев В. А. Электронные программируемые реле серий EASY и MFD-Titan — 2-е изд., испр. — Одесса: Одесский национальный политехнический университет, 2006. — 223 с.
- Денисенко В. В. Компьютерное управление технологическим процессом, экспериментом, оборудованием - М.: "Горячая линия-Телеком", 2009 г. - 608 с. .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет