Bir saha kontrol ağı teknolojisi olarak fieldbus, hareket kontrolü alanında genel veri ağının uzantısı olarak kabul edilir. Yükselişi, otomatik kontrol teknolojisinin kendisinin geliştirilmesi için yeni bir fırsat sunuyor. Fieldbus, dijital sinyalleri iletmek için çeşitli ortamlar (çeşitli kablolu ve kablosuz modlar) kullanabilir. İki tel düzinelerce otomatik kontrol ekipmanına bağlanabilir, çok sayıda kablo, yuva çerçevesi ve bağlantı parçası tasarrufu sağlayabilir. Sistem tasarımı, kurulumu ve bakımının iş yükünü azaltın. Fieldbus, gerçekten alana dağılmış eksiksiz bir kontrol sistemi oluşturur, kontrol sisteminin güvenilirliğini artırır ve kontrol ekipmanının bilgi içeriğini zenginleştirir. Kontrol bilgilerinin genel veri ağına girmesi için koşullar yaratır, saha kontrol ekipmanı ile daha yüksek kontrol yönetimi ağı arasındaki bağlantıyı iletir, kontrol ağı ile veri ağının entegrasyonunu kolaylaştırır, sinyallerin ve uzaktan otomatik iletimi kolaylaştırır kontrol.
1. Fieldbus, bir kontrol sistemi çerçevesidir
Fieldbus kontrol sistemi, düz ağ yapısına, açıklığa, birlikte çalışabilirliğe, geleneksel kontrol fonksiyonlarının tamamen dağıtılmasına ve birleşik kontrol stratejisi yapılandırma yöntemine sahip, fieldbus teknolojisine dayalı yeni nesil merkezi olmayan bir kontrol sistemidir.
2. Fieldbus hareket kontrol sisteminin tipik uygulaması:
PC artı bağımsız dijital hareket kontrolörü artı aktüatör=açık hareket kontrol sistemi
Dokunmatik ekran artı bağımsız dijital denetleyici artı aktüatör=açık hareket kontrol sistemi
Bu iki yapı, servo kontrol sistemi ve hareket kontrol teknolojisinin gelişme yönüdür. PC ve dokunmatik ekran kaynaklarından tam olarak yararlanabilir, üçüncü taraf yazılım tarafından kullanıcı uygulamalarının geliştirilmesini tamamlayabilir ve oluşturulan program talimatlarını, güncellenen konum komutunu (hareket eğrisi) sürekli olarak çeviren hareket kontrol cihazına gönderebilir ve iletişim ana hattı üzerinden sürücüye gönderir ve motor sürücüsü, komutun gerektirdiği konumlandırmayı tamamlamak için kontrol elektriğini motora iletir. Çok eksenli bir sistemde, tek bir kontrolör birden fazla motoru veya sürücüyü kontrol edebilir. Servo motor, ana yürütme bileşenidir, belirli eylemi tamamlar. Bus, birbiriyle iletişim kurabilen ve otomatik kontrol görevlerini birlikte tamamlayabilen bir kontrol ağı oluşturmak için iletişim yeteneğine sahip dağınık ölçüm ve kontrol cihazlarını ve ağ düğümleri olarak sürücü kontrol cihazlarını birbirine bağlar.
Ethernet endüstriyel otomasyon sistemi, ağ ve akıllı gerçek zamanlı kontrole doğru gelişiyor, bu nedenle iletişim anahtar haline geldi ve kullanıcının birleşik iletişim protokolü ve ağ talebi giderek daha acil hale geliyor. Öte yandan, İntranet/İnternet ve diğer bilgi teknolojilerinin hızlı gelişimi, işletmelerin saha kontrol katmanından yönetim kademesine kadar kapsamlı ve kesintisiz bilgi entegrasyonunu gerçekleştirmesini ve açık bir altyapı sağlamasını gerektirmektedir. Ethernet'in belirsizliği ve gerçek zamanlı performansı zayıf olduğu için, akıllı hub, aktif anahtarlama işlevi, öncelikli giriş ve çift yönlü kablolama vb. Temel olarak çözüldü. Veri iletim hızını artırarak, ağ topolojisini dikkatli bir şekilde seçerek ve ağ yükünü sınırlayarak, veri çakışması olasılığı en aza indirilebilir.
Ethernet'i kontrol altına almak için çalışan bir dizi uluslararası kuruluş da var. Bu standart, ağın "nesneleri" görmesini sağlayacaktır.
Gömülü ağ bağlantılı hareket kontrol sistemi (NCS) Hareket kontrolü (servo), mekanik hareketli parçaların konumunu ve hızını gerçek zamanlı olarak kontrol etmek ve yönetmektir, böylece beklenen yörüngeye ve belirtilen hareket parametrelerine göre hareket edebilirler. Açık yapı hareket kontrol sistemi, bir tür modüler, yeniden yapılandırılabilir, genişletilebilir donanım ve yazılım sistemidir.
Yukarıdaki şekil gömülü hareket kontrolörünün mimarisini göstermektedir. Hareket kontrol cihazının iki ana bölüme ayrıldığı şekilden görülebilir: ağ iletişim modülü ve hareket kontrol modülü. Ağ iletişim modülü doğrudan internete bağlanır ve önceden belirlenmiş iletişim protokolüne göre konsoldan kontrol komutları alır ve ardından komutları hareket kontrol modülüne verir. Hareket kontrol modülü doğrudan motor sürücüsüne bağlıdır. Komutu analiz edip değerlendirdikten sonra, ilgili motor kontrol sinyali motora gönderilir. Ek olarak, komutun yürütülmesinin sonucu da ağ iletişim modülüne, ardından ağ üzerinden konsola geri döndürülür.
Gömülü hareket kontrol cihazının ana özellikleri:
1. Hareket ekseni genişletme Ek Kart, denetleyici üzerindeki hareket eksenini genişletmek için kullanılır. Daha fazla ekseni kontrol etmek için Fiber Optik Ağ kullanılarak birden çok denetleyici ağa bağlanabilir. Kademeli şaft (darbe artı yön) ve servo şaft (analog talimat artı konum geri bildirimi) karışık konfigürasyon olabilir.
2. Dijital giriş ve çıkış genişletme
3. Analog giriş ve çıkışın genişletilmesi
4. Konum geri besleme arayüzü uzantısı (A/B/Z, SSI, SIN/COS)
5. Fieldbus arayüzü uzantısı: CAN, SERCOS, EtherNet, ProfiBus, DeviceNet, ModBUS, HostLink, vb.
Siemens Energy & Automation ağ ürün yöneticisi Horst Kohlbert, endüstriyel Ethernet'in saha kontrol düzeyine girmek üzere olduğunu öne sürerek, "Gömülü Ethernet ve yerleşik İnternet sunucularına sahip saha cihazları yakında gerçek olacak" öngörüsünde bulunuyor.
Ethernet, gelecekte ağı kontrol etmek için en iyi çözümdür ve baskın fieldbus haline gelecektir, ancak fieldbus teknolojisi mevcut pazardan kolay kolay çıkmayacaktır ve çeşitli fieldbus'lar daha da gelişmek için birbirinden öğrenebilir. Her türlü fieldbus'ın belirli bir teknik odağı ve uygulama alanı tamamlayıcılığı vardır ve belirli bir açıdan daha yetkilidir. Birden fazla fieldbus'ın bir arada bulunması, kullanıcıların ve üreticilerin yatırım yapmasına elverişli değildir. Çok sayıda veri yolu standardı, standart olmaması anlamına gelir. Fieldbus teknolojisinin çiçek açan ve gelişen gelişimi.
Ağ kontrol sistemi, kontrol alanında kullanılan alan veri yolunun, birlikte çalışabilirlik ve açıklığa sahip, yüksek ağ performansına sahip bir dijital ara bağlantı ağı olmasını gerektirir. Dijital ara bağlantı, ağın temel özelliğidir. Birlikte çalışabilirlik, tek tip standartların ve protokollerin benimsenmesini gerektirir. Açıklık, teknolojinin açık olması ve yaygın olarak kullanılması anlamına gelir. Artık birden fazla fieldbus standardının bir arada var olduğu kaçınılmaz bir sonuçtur.
Farklı şirketler, kendi çıkarları için, standartların geliştirilmesini kontrol eder, böylece fieldbus yaygın olarak kullanılmaz. Şu anda Ethernet teknolojisi, ağ kontrol sistemi fieldbus teknolojisinin özelliklerine en uygun olanıdır, bu nedenle birçok şirket Ethernet'i endüstriyel kontrol ağına dahil etmiştir.
Almanya'dan Jetter AG'nin Otomasyon sistemi, İsrail'den ELMO'nun MAESTRO'su, İngiliz firması TRIO'nun yenilikçi fikri, 100Mb/s Ethernet tabanlı dağıtık akıllı kontrol sistemi, “ağ denetleyicidir” görüşünü ilan etti.
1. İngiliz TRIO denetleyici genişletmesinden yararlanın
2. İsrail MAESTRO denetleyicisi ile genişletin
Özellikleri:
(1) İnternete benzer yapı, gerçek zamanlı veri iletimi programlama gerektirmez, ağ hiyerarşisini dikkate almaya gerek yoktur;
(2) Kullanıcılar için yalnızca bir veri seti ve bir program vardır ve tüm verilerin ağda yalnızca bir kez ifade edilmesi gerekir. Hem programlar hem de veriler yeniden kullanılabilir ve ağ gerçek bir sunucu rolü oynar;
(3) Sensörden fabrika yönetimine doğrudan iletişim için yalnızca bir Ethernet veri yolu vardır;
(4) Tüm fabrikanın küresel ağını gerçekleştirmek için internete bağlanabilir;
(5) Ethernet, yalnızca çeşitli akıllı modüllere bağlanan bir sistem veriyolu değil, aynı zamanda saha ekipmanına bağlanan bir alan veriyoludur. Burada iç ve dış iletişim arasında bir fark yoktur. Hub teknolojisi her denetleyiciye entegre edilmiştir ve dahili iletişim, adres alanı tahsis edilerek harici iletişimden ayrılmıştır.
1998'de Foxboro, Bayer AG'nin Klor-alkali fabrikasında Micro-I/A otomasyon sisteminden Ethernet I/O'yu başarıyla kullandı. Ethernet, tüm saha ekipmanlarını, denetleyicileri ve PC iş istasyonlarını son derece güvenilir, düşük maliyetli, gerçek zamanlı bir kontrol bilgi ağına entegre eder.
Endüstriyel Ethernet ağı Profibus, Devicnet, modbus, controlnet, TCP/IP'ye canopen protokolü, aynı ağda çeşitli farklı protokollerin uygulanması olabilir ve bunların ve aynı ana bilgisayarın aynı anda diyalog kurmasına izin verir, Ama öyle değil' evrensel standartlar sorununu gerçekten çözmüyor.
