Као технологија мреже за управљање на терену, фиелдбус се сматра проширењем јавне мреже података у области контроле кретања. Његов успон пружа нову прилику за развој саме технологије аутоматског управљања. Фиелдбус може да користи различите медије (различити жичани и бежични режими) за пренос дигиталних сигнала. У две жице може се повезати на десетине аутоматске контролне опреме, може се уштедети много каблова, утор оквира, спојни делови. Смањите оптерећење дизајна, инсталације и одржавања система. Фиелдбус формира комплетан управљачки систем који је заиста расут на терену, побољшава поузданост контролног система и обогаћује информациони садржај контролне опреме. Ствара услове да контролне информације уђу у јавну мрежу података, комуницира везу између контролне опреме на терену и мреже вишег управљања, олакшава интеграцију контролне мреже и мреже података, олакшава даљински пренос сигнала и даљински аутоматски контролу.
1. Фиелдбус је оквир управљачког система
Фиелдбус управљачки систем је нова генерација децентрализованог система управљања заснованог на технологији фиелдбус, који има равну мрежну структуру, отвореност, интероперабилност, потпуну дисперзију конвенционалних управљачких функција и метод конфигурисања јединствене стратегије управљања.
2. Типична примена Фиелдбус система контроле кретања:
ПЦ плус независни дигитални контролер покрета плус актуатор=отворени систем контроле кретања
Екран осетљив на додир плус независни дигитални контролер плус актуатор=систем управљања отвореним покретом
Ове две структуре су правац развоја серво система управљања и технологије контроле кретања. Може у потпуности да искористи ресурсе рачунара и екрана осетљивог на додир, доврши развој корисничких апликација од стране софтвера треће стране и пошаље генерисана програмска упутства контролеру покрета, који континуирано преводи ажурирану команду положаја (крива кретања) и шаље га возачу преко главне комуникационе линије, а возач мотора ће пренети управљачку електричну енергију на мотор, како би довршио позиционирање захтевано командом. У систему са више осовина, један контролер може да контролише више мотора или драјвера. Серво мотор је главна извршна компонента, довршите специфичну акцију. Сабирница повезује раштркане мерне и контролне уређаје са комуникацијском способношћу и покреће контролне уређаје као мрежне чворове како би формирала контролну мрежу која може да комуницира једни са другима и заједно извршава задатке аутоматске контроле
Етернет систем индустријске аутоматизације се развија ка мрежи и интелигентној контроли у реалном времену, тако да је комуникација постала кључна, а захтев корисника за обједињеним комуникационим протоколом и мрежом је све хитнији. С друге стране, брз развој Интранета/Интернета и других информационих технологија захтева од предузећа да реализују свеобухватну беспрекорну интеграцију информација од нивоа контроле на терену до нивоа управљања, и обезбеде отворену инфраструктуру. Што се тиче несигурности и перформанси у реалном времену Етхернета су лоши, употреба интелигентног чворишта, активне функције комутације, приоритетног увођења и дуплексног ожичења, и тако даље, у основи је решено. Повећањем брзине преноса података, пажљивим одабиром топологије мреже и ограничавањем оптерећења мреже, вероватноћа колизије података може се минимизирати.
Такође постоји велики број међународних организација које раде на томе да етернет ставе под контролу. Овај стандард ће омогућити мрежи да види "објекте".
Уграђени умрежени систем контроле кретања (НЦС) Контрола кретања (серво) је контрола и управљање положајем и брзином механичких покретних делова у реалном времену, тако да се они могу кретати према очекиваној путањи и одређеним параметрима кретања. Систем контроле кретања отворене структуре је врста модуларног, реконфигурабилног, проширивог хардверског и софтверског система.
Слика изнад приказује архитектуру уграђеног контролера покрета. Са слике се може видети да је контролер кретања подељен на два главна дела: мрежни комуникациони модул и модул за контролу кретања. Мрежни комуникациони модул се директно повезује на Интернет, и добија контролне команде са конзоле у складу са унапред одређеним комуникационим протоколом, а затим даје команде модулу за контролу кретања. Модул контроле кретања је директно повезан са мотором. Након анализе и процене команде, мотору се шаље одговарајући управљачки сигнал мотора. Поред тога, резултат извршења команде се такође враћа у мрежни комуникациони модул, који се затим преко мреже враћа у конзолу.
Главне карактеристике уграђеног контролера покрета:
1. Проширење осе кретања Даугхтер Боард се користи за проширење осе кретања на контролеру. Више контролера може бити умрежено помоћу оптичке мреже за контролу више оса. Корачна осовина (пулс плус правац) и серво осовина (аналогна инструкција плус повратна информација о положају) могу бити мешовите конфигурације.
2. Дигитални улаз и проширење излаза
3. Проширење аналогног улаза и излаза
4. Проширење интерфејса за повратне информације о позицији (А/Б/З, ССИ, СИН/ЦОС)
5. Проширење интерфејса Фиелдбус: ЦАН, СЕРЦОС, ЕтхерНет, ПрофиБус, ДевицеНет, МодБУС, ХостЛинк, итд
„Уређаји на терену са уграђеним Етернетом и уграђеним Интернет серверима ће ускоро постати стварност“, предвиђа Хорст Колберт, менаџер мрежних производа у Сиеменс Енерги & Аутоматион, сугеришући да ће индустријски Етхернет ускоро ући на ниво контроле на терену.
Етернет је најбоље решење за управљање мрежом у будућности, и постаће доминантна сабирница поља, али технологија сабирнице поља неће лако напустити постојеће тржиште, а различите сабирнице могу учити једна од друге како би се даље побољшале. Све врсте фиелдбус сабирница имају одређени технички фокус и комплементарност поља примене, у одређеном аспекту су ауторитативније. Коегзистенција више сабирница поља није погодна за улагање корисника и произвођача. Велики број стандарда за аутобусе није једнак никаквим стандардима. Процват и процват развоја технологије фиелдбус.
Мрежни контролни систем захтева да теренска магистрала која се користи у пољу управљања буде дигитална интерконективна мрежа са високим мрежним перформансама, која има интероперабилност и отвореност. Дигитална интерконекција је основна карактеристика мреже. Интероперабилност захтева усвајање јединствених стандарда и протокола. Отвореност значи да је технологија отворена и широко коришћена. Сада је унапред утврђен закључак да вишеструки стандарди сабирнице коегзистирају.
Различите компаније из сопствених интереса контролишу развој стандарда, тако да фиелдбус није у широкој употреби. Етернет технологија је тренутно највише у складу са карактеристикама технологије фиелдбус система за управљање мрежом, па су многе компаније увеле Етхернет у индустријску контролну мрежу.
Аутоматски систем немачког Јеттер АГ, МАЕСТРО израелског ЕЛМО, иновативна идеја британске компаније ТРИО, заснована је на 100Мб/с Етхернет дистрибуираном интелигентном контролном систему, објавили су да је „мрежа контролер“ поглед.
1. Искористите предности проширења британског ТРИО контролера
2. Проширите са израелским МАЕСТРО контролером
Његове карактеристике су:
(1) Структура слична Интернету, пренос података у реалном времену не захтева програмирање, не треба узети у обзир хијерархију мреже;
(2) За кориснике постоји само један скуп података и један програм, а сви подаци се морају изразити само једном у мрежи. И програми и подаци се могу поново користити, а мрежа игра улогу правог сервера;
(3) Постоји само једна Етхернет магистрала за директну комуникацију од сензора до фабричког менаџмента;
(4) Може се повезати на Интернет да би се остварило глобално умрежавање целе фабрике;
(5) Етернет није само системска магистрала која се повезује са различитим интелигентним модулима, већ и теренска магистрала која се повезује са теренском опремом. Овде нема разлике између интерне и екстерне комуникације. Хуб технологија је интегрисана у сваки контролер, а интерна комуникација је одвојена од екстерне комуникације додељивањем адресног простора.
Давне 1998. године, Фокборо је успешно користио Етхернет И/О из свог Мицро-И/А аутоматизационог система у Баиер АГ фабрици Цхлор-алкали. Етхернет интегрише сву теренску опрему, контролере и ПЦ радне станице у високо поуздану, јефтину, контролну информациону мрежу у реалном времену.
Индустријска етернет мрежа може бити Профибус, Девицнет, модбус, контролна мрежа, цанопен протокол за ТЦП/ИП, примена низа различитих протокола у истој мрежи, и пустити их и исти домаћин у исто време, али не т заиста решити проблем универзалних стандарда.
