Mint terepi vezérlésű hálózati technológia, a terepi buszt a nyilvános adathálózat kiterjesztésének tekintik a mozgásvezérlés területén. Felemelkedése új lehetőséget kínál magának az automata vezérléstechnikának a fejlesztésére. A Fieldbus sokféle adathordozót (különféle vezetékes és vezeték nélküli módot) használhat digitális jelek továbbítására. Két vezetékben több tucat automata vezérlőberendezéshez csatlakoztatható, sok kábelt, nyíláskeretet, csatlakozó alkatrészeket takaríthat meg. Csökkentse a rendszertervezés, telepítés és karbantartás munkaterhét. A Fieldbus egy teljes vezérlési rendszert alkot, amely valóban szétszórt a terepen, javítja a vezérlőrendszer megbízhatóságát és gazdagítja a vezérlőberendezés információtartalmát. Feltételeket teremt a vezérlési információk nyilvános adathálózatba kerüléséhez, kommunikálja a terepi vezérlőberendezés és a felsőbb irányítási menedzsment hálózat közötti kapcsolatot, elősegíti a vezérlőhálózat és az adathálózat integrációját, elősegíti a jelek távoli továbbítását és a távautomatizálást. ellenőrzés.
1. A Fieldbus egy vezérlőrendszer keretrendszer
A Fieldbus vezérlőrendszer a terepibusz-technológián alapuló decentralizált vezérlőrendszer új generációja, amely lapos hálózati struktúrával, nyitottsággal, átjárhatósággal, a hagyományos vezérlési funkciók teljes szétszórásával és egységes vezérlési stratégia konfigurációs módszerrel rendelkezik.
2. A terepi busz mozgásvezérlő rendszer tipikus alkalmazása:
PC plusz független digitális mozgásvezérlő és működtető=nyitott mozgásvezérlő rendszer
Érintőképernyő plusz független digitális vezérlő és működtető=nyitott mozgásvezérlő rendszer
Ez a két struktúra a szervovezérlő rendszer és a mozgásvezérlő technológia fejlesztési iránya. Teljes mértékben ki tudja használni a PC és az érintőképernyő erőforrásait, befejezi a felhasználói alkalmazások fejlesztését harmadik féltől származó szoftverrel, és elküldi a generált programutasításokat a mozgásvezérlőnek, amely folyamatosan lefordítja a frissített pozícióparancsot (mozgásgörbe), ill. elküldi a vezetőnek a kommunikációs fővonalon keresztül, és a motorvezető továbbítja a vezérlőáramot a motornak, hogy befejezze a parancs által megkövetelt pozicionálást. Egy többtengelyes rendszerben egyetlen vezérlő több motort vagy meghajtót is vezérelhet. A szervomotor a fő végrehajtó komponens, fejezze be az adott műveletet. A busz összeköti a kommunikációs képességgel rendelkező szétszórt mérő- és vezérlőeszközöket, valamint hálózati csomópontként a hajtásvezérlő eszközöket, így vezérlőhálózatot alkotnak, amelyek képesek egymással kommunikálni és együtt végrehajtani az automatikus vezérlési feladatokat.
Az Ethernet ipari automatizálási rendszer a hálózat és az intelligens valós idejű vezérlés irányába fejlődik, így a kommunikáció vált kulcsfontosságúvá, és egyre sürgetőbb a felhasználó igénye az egységes kommunikációs protokollra és hálózatra. Másrészt az Intranet/Internet és más információs technológiák gyors fejlődése megköveteli a vállalkozásoktól, hogy átfogó zökkenőmentes információintegrációt valósítsanak meg a terepi ellenőrzési rétegtől a menedzsment szintig, és nyílt infrastruktúrát biztosítsanak. Ami a bizonytalanság és a valós idejű teljesítmény az Ethernet gyenge, már az intelligens hub, aktív kapcsolási funkció, prioritás bevezetése és a duplex vezetékek, és így tovább, alapvetően megoldott. Az adatátviteli sebesség növelésével, a hálózati topológia körültekintő megválasztásával és a hálózati terhelés korlátozásával az adatütközések valószínűsége minimalizálható.
Számos nemzetközi szervezet is dolgozik azon, hogy az Ethernetet irányítás alá vonják. Ez a szabvány lehetővé teszi a hálózat számára, hogy „objektumokat” lásson.
Embedded networked motion control system (NCS) A mozgásvezérlés (szervo) a mechanikus mozgó alkatrészek helyzetének és sebességének valós időben történő vezérlésére és kezelésére szolgál, hogy azok az elvárt pályának és meghatározott mozgási paramétereknek megfelelően mozoghassanak. A nyílt szerkezetű mozgásvezérlő rendszer egyfajta moduláris, újrakonfigurálható, bővíthető hardver- és szoftverrendszer.
A fenti ábra a beágyazott mozgásvezérlő architektúráját mutatja. Az ábrán látható, hogy a mozgásvezérlő két fő részre oszlik: hálózati kommunikációs modulra és mozgásvezérlő modulra. A hálózati kommunikációs modul közvetlenül csatlakozik az internethez, és az előre meghatározott kommunikációs protokoll szerint vezérlőparancsokat kap a konzoltól, majd kiadja a parancsokat a mozgásvezérlő modulnak. A mozgásvezérlő modul közvetlenül kapcsolódik a motor meghajtójához. A parancs elemzése és megítélése után a megfelelő motorvezérlő jelet küldik a motornak. Ezenkívül a parancs végrehajtásának eredménye is visszakerül a hálózati kommunikációs modulhoz, amely ezután a hálózaton keresztül visszatér a konzolra.
A beágyazott mozgásvezérlő főbb jellemzői:
1. Mozgástengely kiterjesztése A vezérlőpanel a mozgástengely kiterjesztésére szolgál. Több vezérlő csatlakoztatható a Fiber Optic Network segítségével több tengely vezérléséhez. Léptető tengely (impulzus plusz irány) és szervo tengely (analóg utasítás plusz pozíció visszajelzés) keverhető konfigurációval.
2. Digitális bemenet és kimenet bővítése
3. Az analóg bemenet és kimenet bővítése
4. Pozíció-visszacsatoló interfész bővítmény (A/B/Z, SSI, SIN/COS)
5. Fieldbus interfész kiterjesztés: CAN, SERCOS, EtherNet, ProfiBus, DeviceNet, ModBUS, HostLink stb.
"A beágyazott Ethernettel és beágyazott internetes szerverekkel rendelkező terepi eszközök hamarosan valósággá válnak" - jósolja Horst Kohlbert, a Siemens Energy & Automation hálózati termékmenedzsere, arra utalva, hogy az ipari Ethernet hamarosan a terepi vezérlési szintre lép.
Az Ethernet a legjobb megoldás a hálózat vezérlésére a jövőben, és ez lesz a domináns terepi busz, de a terepibusz-technológia nem fog könnyen kilépni a meglévő piacról, és a különböző terepi buszok tanulhatnak egymástól, hogy tovább fejlődjenek. Mindenféle terepi busznak van egy bizonyos műszaki fókusza és alkalmazási terület komplementaritása, bizonyos szempontból mérvadóbb. A több terepi busz együttélése nem kedvez a felhasználók és a gyártók befektetéseinek. A buszszabványok nagy száma egyenlő a szabványok hiányával. A terepibusz-technológia virágzó és virágzó fejlődése.
A hálózati vezérlőrendszer megköveteli, hogy a vezérlési területen használt terepi busz nagy hálózati teljesítményű digitális összekötő hálózat legyen, amely átjárhatósággal és nyitottsággal rendelkezik. A digitális összekapcsolás a hálózat alapvető jellemzője. Az átjárhatóság egységes szabványok és protokollok elfogadását igényli. A nyitottság azt jelenti, hogy a technológia nyitott és széles körben használt. Ma már eldöntött, hogy több terepibusz-szabvány létezik együtt.
Különböző cégek saját érdekeikből irányítják a szabványok kidolgozását, így a terepi buszt nem használják széles körben. Jelenleg az Ethernet technológia felel meg leginkább a hálózati vezérlőrendszer terepibusz-technológiájának jellemzőinek, ezért sok cég bevezette az Ethernetet az ipari vezérlőhálózatba.
A német Jetter AG automatizálási rendszere, az izraeli ELMO MAESTRO, a brit TRIO cég innovatív ötlete, amely a 100Mb/s Ethernet elosztott intelligens vezérlőrendszeren alapul, kijelentette, hogy "a hálózat a vezérlő" nézet.
1. Használja ki a brit TRIO vezérlő bővítését
2. Bővítse az izraeli MAESTRO vezérlővel
Jellemzői a következők:
(1) Az internethez hasonló szerkezet, a valós idejű adatátvitel nem igényel programozást, nem kell figyelembe venni a hálózat hierarchiáját;
(2) A felhasználók számára csak egy adatkészlet és egy program van, és az összes adatot csak egyszer kell kifejezni a hálózatban. Mind a programok, mind az adatok újra felhasználhatók, a hálózat pedig valódi szerver szerepét tölti be;
(3) Csak egy Ethernet-busz van az érzékelő és a gyári felügyelet közötti közvetlen kommunikációhoz;
(4) Internetre csatlakoztatható az egész gyár globális hálózatba kapcsolásának megvalósításához;
(5) Az Ethernet nemcsak egy rendszerbusz, amely különféle intelligens modulokhoz csatlakozik, hanem egy terepi busz is, amely a terepi berendezésekhez csatlakozik. Itt nincs különbség a belső és a külső kommunikáció között. A hub technológia minden vezérlőbe be van építve, és a belső kommunikációt címtér lefoglalásával választják el a külső kommunikációtól.
A Foxboro még 1998-ban sikeresen használta az Ethernet I/O-t a Bayer AG klóralkáli üzemében lévő Micro-I/A automatizálási rendszeréből. Az Ethernet az összes terepi berendezést, vezérlőt és számítógépes munkaállomást egy rendkívül megbízható, alacsony költségű, valós idejű vezérlési információs hálózatba integrálja.
Az ipari Ethernet hálózat lehet Profibus, Devicnet, modbus, controlnet, canopen protokoll a TCP/IP-hez, különféle protokollok alkalmazása ugyanabban a hálózatban, és lehetővé teszi, hogy ezek és ugyanaz a gazdagép egyszerre párbeszédet folytassanak, de ez nem t valóban megoldja az egyetemes szabványok problémáját.
