آخرین مقالات

فیلدباس چیست

محتوای مقاله
فیلدباس

فیلدباس چیست؟

 

Fieldbus ( فیلد باس ) برگرفته از دو کلمه Process Fieldbus به عنوان یکی از استاندارد های خانواده فیلدباس محسوب می شود.برای شناخت ویژگی های پروفی باس لازم است به عقب برگردیم و تاریخچه اتوماسیون را از زمانی مرور کنیم که سیستم های کنترلی PLC و DCS عرضه شدند.

اولین PLC در سال1972 و اولین DCS در سال 1976 پا به عرصه وجود گذاشت و جایگزین سیستم ها رله کنتاکتوری و پنوماتیکی گردید. کاربرد این دو سیستم کنترل در صنعت با استقبال زیاد مواجه شد وسازندگان تجهیزات برقی را ترغیب کرد تا به ساخت و عرضه سیستم های کنترل بپردازند.

به موازات پیشرفت هایی که در زمینه کنترل رخ داد،کاربرد شبکه ها در بین سیستم ها کامپیوتری رونق گرفت وسازندگان تجهیزات اتوماسیون به فکر افتادند تا از شبکه در سیستم های کنترل استفاده کنند.در ابتدا برخی از سازندگان شبکه را بصورت انحصاری و خاص تجهیزات خود را عرضه می کردند ولی با بکارگیری تجهیزات کنترلی متنوع از سازندگان مختلف در صنایع،طرز تفکر از حالت انحصاری بودن شبکه خارج شد و سازندگان را به سمت استاندارد سازی پروتکل های صنعتی سوق داد.

فیلدباس یک ارتباطات ارتباطی چند طرفه دیجیتال دو طرفه بین دستگاه های میدانی هوشمند است. این یک شبکه محلی است که به اتوماسیون صنعتی اختصاص داده شده است. این شبکه جایگزین شبکه های کنترل متمرکز با شبکه های کنترل توزیع شده می شود و دستگاه های میدان جدا شده مانند سنسورهای هوشمند / مبدل ها / محرک ها / کنترل کننده ها را پیوند می دهد.

 

تکنولوژی فاندیشن فیلدباس

Fieldbus یک پروتکل ارتباطی دو طرفه است که کنترل بلادرنگ و حلقه بسته را بین ابزارهای میدان هوشمند و سیستم های میزبان فراهم می کند. میزبان می‌تواند هر نرم‌افزاری باشد: از دستگاه یا لپ‌تاپ دستی یک تکنسین گرفته تا کنترل فرآیند، مدیریت دارایی یا سیستم ایمنی کارخانه. از آنجایی که یک سیستم همتا به همتا است، ارتباط می‌تواند مستقیماً بین دو دستگاه فیلدباس فعال یا بین دستگاه‌های میدانی و یک سیستم کنترل یا مدیریت دارایی رخ دهد. با توجه به ماهیت تمام دیجیتال فیلدباس، پیروی از دستورالعمل‌های صنعت در مورد سیم‌کشی مناسب و روش‌های خاتمه، ارتباط قابل اعتماد را تضمین می‌کند.تقریباً 90 درصد از مشکلات ارتباط دیجیتال ناشی از اشتباهات نصب لایه فیزیکی است. خبر خوب این است که نصب فیلدباس سخت تر از سیستم های سنتی نیست!

با توجه به نیازهای امروزی طراحی شده است

برخلاف دیگر معماری‌های دیجیتال، FOUNDATION Fieldbus از ابتدا برای فعال کردن استراتژی‌های کنترل در میدان (CIF) در سراسر کارخانه طراحی شد. این بدان معنی است که در هنگام خرابی سیستم میزبان، ابزارهای میدانی می توانند مستقیماً با یکدیگر ارتباط برقرار کنند تا عملیات ایمن ادامه داشته باشند. این فناوری شامل تعدادی لایه فیزیکی (وسیله‌ای که سیگنال از طریق آن ارتباط برقرار می‌کند) و یک پلتفرم نرم‌افزاری غنی است که به بیش از 1000 محصول ثبت‌شده اجازه می‌دهد تا بین تولیدکنندگان مختلف دستگاه‌ها و سیستم‌های کنترل تعامل داشته باشند – به کاربران نهایی انعطاف‌پذیری را برای انتخاب بهترین پیشنهاد می‌دهد.
FOUNDATION Fieldbus همچنین از توصیه های NAMUR NE107 برای مدیریت داده ها از ابزار دقیق هوشمند پشتیبانی می کند. این تضمین می‌کند که داده‌های تشخیصی به‌ طور مؤثر مدیریت می‌شوند، و شما فقط اطلاعاتی را که باید ببینید، در زمانی که به آن نیاز دارید، مشاهده می‌کنید.
گروه FieldComm مالک مشخصات FOUNDATION Fieldbus است و خدمات توسعه مشخصات، آموزش و ثبت محصول مرتبط با این فناوری را ارائه می دهد.

مطالعه بیشتر :ابزار دقیق و کنترل چیست؟

مزایای کلیدی برای کاربران نهایی

Fieldbus مزایای قابل توجهی را برای انواع عملیات صنعتی فراهم می کند:
• کنترل در میدان (ارتباط دستگاه با دستگاه)
• کنترل حلقه بسته (بازخورد حسگر)
• کاهش کابل کشی (چند دستگاه در هر کابل)
• سخت افزار کاهش یافته (از طریق Virtual Marshalling™)
• کاهش ردپای سیستم (کارت های ورودی/خروجی کمتر، دستگاه ها، سینی کابل و غیره)
• کاهش تعداد دستگاه ها (دستگاه های چند متغیره)
• راه اندازی سریعتر (در مقایسه با رویکردهای سنتی)
• محدودیت های کنترلی شدیدتر (از طریق کنترل در میدان)
• تشخیص پیشرفته (از طریق در دسترس بودن توان بالاتر و وضعیت سیگنال)
• ارتقاء آنلاین آسان (انتقال بدون ضربه امکان ارتقاء را از راحتی کنسول کار شما فراهم می کند)

مطالعه بیشتر : اشنایی با انواع سنسور PH اندرس هاوزر

فیلدباس

Foundation Fieldbus H1 و PROFIBUS-PA دو فناوری فیلدباس هستند که در کنترل فرآیند استفاده می شوند. در این ارتباط دو طرفه امکان خواندن اطلاعات از سنسور هوشمند و همچنین نوشتن داده در آن وجود دارد. تسهیلات ارتباطی در فیلدباس باعث صرفه جویی زیادی در کابل و در نتیجه کاهش هزینه می شود.مقایسه بین یک سیستم 4-20 میلی آمپر و یک سیستم فیلدباس در جدول نشان داده شده است.

هارت و فیلد باس

یک سیستم انتقال جریان معمولی 4 تا 20 میلی آمپر دارای دو سیم برای هر یک از دستگاه های میدان جداگانه استفاده شده است.

HART در مقابل دستگاه های Fieldbus

در مقایسه با این، یک سیستم فیلد باس دارای دو سیم برای بسیاری از دستگاه‌هایی است که متعلق به یک بخش هستند. یک بخش ممکن است از 32 دستگاه تشکیل شده باشد.

هارت

 

شکل بالا یک سیستم ارتباط نقطه به نقطه مرسوم و همتای فیلدباس آن را نشان می دهد. برای یک سیستم ارتباطی نقطه به نقطه به اندازه تعداد وسایل میدانی جفت سیم وجود دارد، در حالی که برای یک سیستم فیلدباس فقط یک جفت سیم می تواند باشد.

تاریخچه

چندین دهه پیش، با راه‌یابی ارتباطات دیجیتال به سیستم‌های اتوماسیون فرآیند، فروشندگان مختلف شروع به توسعه پروتکل‌های خود – مستقل از یکدیگر کردند. در مراحل اولیه معرفی فیلدباس، مهندسان طراح با مشکلات متعددی مواجه شدند.
اولاً، یک فروشنده خاص نمی‌تواند تمام قطعات/قطعات مورد نیاز یک کارخانه را فراهم کند و یک سازنده خاص نمی‌تواند همه دستگاه‌ها را بهتر از دیگران بسازد. این باعث شد که یا کمتر از بهترین دستگاه ها را از یک تولید کننده انتخاب کنیم یا به انتخاب بهترین دستگاه ها از تولید کنندگان مختلف رضایت دهیم.
گزینه دوم منجر به یک مشکل یکپارچگی می شود و منجر به جزایر جدا شده از اتوماسیون و در نتیجه دشواری عملکرد متقابل با دستگاه های تولید کنندگان مختلف می شود.

 

PROFIBUS

 

در ابتدا وقتی فیلدباس معرفی شد، از مشکلات متعددی مانند پروتکل های اختصاصی، سرعت انتقال پایین و فرمت های مختلف داده رنج می برد. بهبود در فناوری انتقال سیگنال میدانی منجر به افزایش سطوح و عدم تمرکز شد.
در سال 1985، متخصصان صنعت در این زمینه گرد هم نشستند تا یک استاندارد فیلدباس مستقل از فروشنده را ایجاد کنند – به عنوان مثال، این استاندارد قابل همکاری است. تا حدی به دلیل پیچیدگی های سیستم های اتوماسیون ابزار دقیق و بیشتر به دلیل عدم تمایل تولید کنندگان، هنوز یک معماری پروتکل استاندارد واحد ایجاد نشده است Foundation Fieldbus. و PROFIBUS در حال حاضر دو فناوری غالب فیلدباس هستند که بر حوزه اتوماسیون فرآیند حاکم هستند. دستگاه هایی که این دو فناوری را در بر می گیرند به دلیل عدم تطابق پروتکل ها نمی توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و بنابراین قابلیت همکاری یکپارچه هنوز به دست نیامده است.
امروزه انواع مختلفی از فیلدباس ها در حال استفاده هستند. نوع خاصی که مورد استفاده قرار می گیرد به نوع صنعت – اتوماسیون گسسته یا تولید بستگی دارد. انواع مختلف فیلدباس عبارتند از: Foundation Fieldbus، PROFIBUS، DeviceNet، ControlNet، InterBus، HART، AS-i، MODBUS، CAN Bus، Ethernet، LonWorks و WorldFIP.

 

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

آخرین مقالات ای شاپ صنعت