Ca tehnologie de rețea de control de câmp, magistrala de câmp este considerată ca o extensie a rețelei publice de date în domeniul controlului mișcării. Creșterea sa oferă o nouă oportunitate pentru dezvoltarea tehnologiei de control automat în sine. Fieldbus poate folosi o varietate de medii (o varietate de moduri cu fir și fără fir) pentru a transmite semnale digitale. În două fire pot fi conectate la zeci de echipamente de control automat, pot economisi o mulțime de cabluri, cadru slot, piese de conectare. Reduceți volumul de muncă al proiectării, instalării și întreținerii sistemului. Fieldbus formează un sistem de control complet care este într-adevăr împrăștiat în câmp, îmbunătățește fiabilitatea sistemului de control și îmbogățește conținutul informațional al echipamentului de control. Creează condiții pentru ca informațiile de control să intre în rețeaua publică de date, comunică conexiunea dintre echipamentul de control de teren și rețeaua superioară de management al controlului, facilitează integrarea rețelei de control și a rețelei de date, facilitează transmiterea de la distanță a semnalelor și automate la distanță. Control.
1. Fieldbus este un cadru de sistem de control
Sistemul de control Fieldbus este o nouă generație de sistem de control descentralizat bazat pe tehnologia fieldbus, care are o structură de rețea plată, deschidere, interoperabilitate, dispersie completă a funcțiilor de control convenționale și o metodă unificată de configurare a strategiei de control.
2. Aplicație tipică a sistemului de control al mișcării fieldbus:
PC plus controler digital independent de mișcare plus actuator=sistem deschis de control al mișcării
Ecran tactil plus controler digital independent plus actuator=sistem deschis de control al mișcării
Aceste două structuri sunt direcția de dezvoltare a sistemului de control servo și a tehnologiei de control al mișcării. Poate folosi pe deplin resursele PC-ului și ecranului tactil, poate finaliza dezvoltarea aplicațiilor utilizator de către software-ul terț și poate trimite instrucțiunile programului generat controlerului de mișcare, care traduce continuu comanda de poziție actualizată (curba de mișcare) și îl trimite șoferului prin linia principală de comunicație, iar șoferul motorului va transmite electricitatea de control către motor, astfel încât să finalizeze poziționarea cerută de comandă. Într-un sistem cu mai multe axe, un singur controler poate controla mai multe motoare sau drivere. Servomotor este componenta executivă principală, completează acțiunea specifică. Autobuzul conectează dispozitive de măsurare și control împrăștiate cu capacitate de comunicare și dispozitive de control a conduce ca noduri de rețea pentru a forma o rețea de control care poate comunica între ele și poate finaliza sarcinile de control automat împreună.
Sistemul de automatizare industrială Ethernet se dezvoltă către rețea și control inteligent în timp real, astfel încât comunicarea a devenit cheia, iar cererea utilizatorului pentru un protocol de comunicare unificată și o rețea este din ce în ce mai urgentă. Pe de altă parte, dezvoltarea rapidă a Intranetului/Internetului și a altor tehnologii informaționale necesită întreprinderilor să realizeze o integrare cuprinzătoare a informațiilor fără întreruperi de la nivelul de control al câmpului până la nivelul de management și să ofere o infrastructură deschisă. În ceea ce privește incertitudinea și performanța în timp real a Ethernet-ului este slabă, a fost utilizarea hubului inteligent, funcția de comutare activă, introducerea prioritară și cablarea duplex și așa mai departe, practic rezolvată. Prin creșterea ratei de transmisie a datelor, alegerea cu atenție a topologiei rețelei și limitarea încărcării rețelei, probabilitatea de coliziune a datelor poate fi minimizată.
Există, de asemenea, o serie de organizații internaționale care lucrează pentru a împinge Ethernet-ul în control. Acest standard va permite rețelei să vadă „obiectele”.
Sistemul de control al mișcării în rețea (NCS) Controlul mișcării (servo) este de a controla și gestiona poziția și viteza pieselor mecanice în mișcare în timp real, astfel încât acestea să se poată mișca în funcție de traiectoria așteptată și parametrii de mișcare specificați. Sistemul de control al mișcării cu structură deschisă este un fel de sistem hardware și software modular, reconfigurabil, extensibil.
Figura de mai sus arată arhitectura controlerului de mișcare încorporat. Din figură se poate observa că controlerul de mișcare este împărțit în două părți principale: modulul de comunicare în rețea și modulul de control al mișcării. Modulul de comunicare în rețea se conectează direct la Internet și obține comenzi de control de la consolă conform protocolului de comunicare predeterminat, apoi dă comenzile modulului de control al mișcării. Modulul de control al mișcării este conectat direct cu driverul motorului. După analizarea și evaluarea comenzii, semnalul corespunzător de control al motorului este trimis către motor. În plus, rezultatul execuției comenzii este returnat și la modulul de comunicare în rețea, care apoi revine la consolă prin rețea.
Principalele caracteristici ale controlerului de mișcare încorporat:
1. Extinderea axei de mișcare Placa fiică este utilizată pentru a extinde axa de mișcare pe controler. Mai multe controlere pot fi conectate în rețea folosind rețeaua de fibră optică pentru a controla mai multe axe. Arborele pas cu pas (impuls plus direcție) și arborele servo (instrucțiuni analogice plus feedback de poziție) pot fi configurate mixte.
2. Expansiunea de intrare și ieșire digitală
3. Extinderea intrării și ieșirii analogice
4. Extensie interfață de feedback de poziție (A/B/Z, SSI, SIN/COS)
5. Extensie interfață Fieldbus: CAN, SERCOS, EtherNet, ProfiBus, DeviceNet, ModBUS, HostLink etc.
„Dispozitivele de teren cu Ethernet încorporat și servere de Internet încorporate vor deveni în curând o realitate”, prezice Horst Kohlbert, manager de produs de rețea la Siemens Energy & Automation, sugerând că Ethernetul industrial este pe cale să intre în nivelul de control pe teren.
Ethernet este cea mai bună soluție pentru a controla rețeaua în viitor și va deveni magistrala dominantă, dar tehnologia fieldbus nu va părăsi cu ușurință piața existentă, iar diferitele fieldbus-uri pot învăța unele de la altele pentru a se îmbunătăți în continuare. Toate tipurile de fieldbus-uri au o anumită focalizare tehnică și complementaritate în domeniul aplicației, mai autoritare într-un anumit aspect. Coexistența mai multor magistrale de teren nu este favorabilă investițiilor utilizatorilor și producătorilor. Un număr mare de standarde de autobuz nu este egal cu niciun standard. Dezvoltarea înfloritoare și înfloritoare a tehnologiei fieldbus.
Sistemul de control al rețelei necesită ca magistrala de câmp utilizată în câmpul de control să fie o rețea de interconectare digitală cu performanță ridicată a rețelei, care are interoperabilitate și deschidere. Interconectarea digitală este caracteristica de bază a rețelei. Interoperabilitatea necesită adoptarea de standarde și protocoale uniforme. Deschiderea înseamnă că tehnologia este deschisă și utilizată pe scară largă. Acum este o concluzie ieșită dinainte că mai multe standarde fieldbus coexistă.
Diferite companii, pentru propriile interese, controlează dezvoltarea standardelor, astfel încât fieldbus să nu fie utilizat pe scară largă. În prezent, tehnologia Ethernet este cea mai potrivită cu caracteristicile tehnologiei fieldbus a sistemului de control al rețelei, așa că multe companii au introdus Ethernet în rețeaua de control industrial.
Sistemul de automatizare al Germaniei Jetter AG, MAESTRO al ELMO din Israel, ideea inovatoare a companiei britanice TRIO, se bazează pe un sistem de control inteligent distribuit Ethernet de 100 Mb/s, a declarat că „rețeaua este controlerul” vedere.
1. Profitați de extinderea controlerului britanic TRIO
2. Extindeți cu controlerul israelian MAESTRO
Caracteristicile sale sunt:
(1) Structura similară cu Internetul, transmiterea în timp real a datelor nu necesită programare, nu trebuie să ia în considerare ierarhia rețelei;
(2) Pentru utilizatori, există un singur set de date și un singur program, iar toate datele trebuie exprimate o singură dată în rețea. Atât programele, cât și datele pot fi refolosite, iar rețeaua joacă rolul unui adevărat server;
(3) Există o singură magistrală Ethernet pentru comunicare directă de la senzor la managementul fabricii;
(4) Poate fi conectat la Internet pentru a realiza rețeaua globală a întregii fabrici;
(5) Ethernet nu este doar o magistrală de sistem care se conectează la diverse module inteligente, ci și o magistrală de teren care se conectează la echipamentele de teren. Nu există nicio diferență între comunicarea internă și cea externă aici. Tehnologia hub este integrată în fiecare controler, iar comunicarea internă este separată de comunicarea externă prin alocarea spațiului de adrese.
În 1998, Foxboro a folosit cu succes Ethernet I/O de la sistemul său de automatizare Micro-I/A în uzina de clor-alcali a Bayer AG. Ethernet integrează toate echipamentele de teren, controlerele și stațiile de lucru pentru PC într-o rețea de informații de control extrem de fiabilă, cu costuri reduse, în timp real.
Rețeaua Ethernet industrială poate fi Profibus, Devicnet, modbus, controlnet, protocol canopen la TCP/IP, aplicarea unei varietăți de protocoale diferite în aceeași rețea și lăsați-le și aceeași gazdă să dialogheze în același timp, dar nu. nu rezolv cu adevărat problema standardelor universale.
