ระบบควบคุมฟิลด์บัส – ค้นหาผู้ผลิตและซัพพลายเออร์

ระบบ Fieldbus เชื่อมต่อตัวควบคุม เซ็นเซอร์ แอคชูเอเตอร์ ไดรฟ์ และโมดูลอินพุตและเอาต์พุตแบบกระจายตัวภายในเครื่องจักรและโรงงานอัตโนมัติ

แทนที่จะใช้สายเคเบิลแยกต่างหากสำหรับสัญญาณแต่ละตัว ระบบนี้ใช้ระบบการสื่อสารดิจิทัลร่วมกัน ซึ่งช่วยลดความต้องการในการเดินสาย พื้นที่ติดตั้ง และค่าใช้จ่ายในการติดตั้ง
นอกจากข้อมูลการควบคุมแล้ว ระบบ fieldbus ยังสามารถส่งค่าการวัด สถานะอุปกรณ์ พารามิเตอร์ และข้อมูลการวินิจฉัยได้ ดังนั้น ระบบนี้จึงเป็นพื้นฐานสำคัญสำหรับการอัตโนมัติแบบกระจายศูนย์และการตรวจสอบกระบวนการอุตสาหกรรม
ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์การใช้งาน ระบบ fieldbus จะมีความแตกต่างกันในด้านความเร็วการส่งข้อมูล พฤติกรรมแบบเรียลไทม์ ระยะการส่ง จำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ และสื่อการส่งข้อมูลทางกายภาพ
ส่วนต่อไปนี้จะให้ภาพรวมเกี่ยวกับประเภท การใช้งาน ข้อดี และเกณฑ์การเลือกที่สำคัญของระบบฟิลด์บัส

ประเภทของระบบฟิลด์บัส

ระบบฟิลด์บัสแบบอนุกรมแบบดั้งเดิม

ระบบฟิลด์บัสแบบดั้งเดิมส่งข้อมูลแบบอนุกรมผ่านสายสื่อสารที่ใช้ร่วมกัน
ระบบเหล่านี้ได้ถูกใช้งานมาหลายปีในเครื่องจักร โรงงานผลิต และแอปพลิเคชันด้านวิศวกรรมกระบวนการ งานทั่วไปรวมถึงการสื่อสารระหว่างตัวควบคุม สถานีรับ-ส่งแบบกระจายตัว ตัวแปลงความถี่ เซ็นเซอร์ และแอคชูเอเตอร์
ระบบเหล่านี้ส่วนใหญ่มีลักษณะเด่นคือการส่งข้อมูลที่มั่นคงและรองรับอุปกรณ์ที่เข้ากันได้หลากหลายระบบอีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรมหลายระบบมีลักษณะเด่นคือการส่งข้อมูลที่มั่นคงและรองรับอุปกรณ์ที่เข้ากันได้หลากหลาย

ระบบอีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรม

ระบบอีเทอร์เน็ตอุตสาหกรรม (Industrial Ethernet) ผสานประสิทธิภาพการส่งข้อมูลสูงของเทคโนโลยีอีเทอร์เน็ตเข้ากับความต้องการของระบบอัตโนมัติอุตสาหกรรม
ระบบเหล่านี้เหมาะสำหรับการส่งข้อมูลปริมาณมาก วงจรควบคุมความเร็วสูง การควบคุมการเคลื่อนไหว และการสื่อสารระหว่างระดับการอัตโนมัติต่าง ๆ
ขึ้นอยู่กับระบบ มีฟังก์ชันสำหรับการสื่อสารแบบเรียลไทม์ การวินิจฉัย ความซ้ำซ้อน และการส่งข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย

ระบบ Fieldbus สำหรับอุตสาหกรรมกระบวนการผลิต

ในระบบอัตโนมัติกระบวนการ ระบบฟิลด์บัสมักถูกใช้เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์วัดอัจฉริยะ วาล์วควบคุม และอุปกรณ์ภาคสนามอื่น ๆ
นอกจากค่ากระบวนการแล้ว ระบบเหล่านี้ยังสามารถส่งพารามิเตอร์ สถานะอุปกรณ์ และข้อมูลการบำรุงรักษาได้อีกด้วย
ในสภาพแวดล้อมที่มีความเป็นไปได้ที่จะเกิดการระเบิด หรือในโรงงานที่มีพื้นที่กระจายกว้าง อาจจำเป็นต้องใช้เทคโนโลยีการส่งข้อมูลพิเศษและข้อกำหนดการติดตั้งเฉพาะ

ระบบฟิลด์บัสที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย

ระบบการสื่อสารที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัยส่งสัญญาณสำหรับการหยุดฉุกเฉิน ประตูความปลอดภัย การปิดระบบอย่างปลอดภัย และฟังก์ชันความปลอดภัยอื่น ๆ
ระบบเหล่านี้ช่วยให้สามารถรวมการสื่อสารมาตรฐานและการสื่อสารด้านความปลอดภัยไว้ในสถาปัตยกรรมการอัตโนมัติเดียวกันได้
ส่วนประกอบและโปรโตคอลที่ใช้ต้องเหมาะสมและได้รับการรับรองสำหรับฟังก์ชันความปลอดภัยที่ต้องการ

การประยุกต์ใช้ระบบฟิลด์บัส

วิศวกรรมเครื่องกลและวิศวกรรมโรงงาน

ในวิศวกรรมเครื่องกล ระบบฟิลด์บัสเชื่อมต่อตัวควบคุมกับเซ็นเซอร์ เทอร์มินัลวาล์ว ระบบขับเคลื่อน และโมดูล I/O แบบกระจาย
ระบบเหล่านี้ช่วยอำนวยความสะดวกในการออกแบบเครื่องจักรแบบโมดูลาร์ และช่วยให้สามารถวินิจฉัยส่วนประกอบแต่ละชิ้นได้อย่างรวดเร็ว

เทคโนโลยีการผลิตและการประกอบ

ในสายการผลิตและสายการประกอบ ระบบฟิลด์บัสส่งคำสั่งควบคุม ค่าตำแหน่ง และข้อมูลสถานะระหว่างสถานีต่าง ๆ
ระบบเหล่านี้ช่วยในการประสานงานของกระบวนการอัตโนมัติและการบูรณาการหุ่นยนต์ ระบบจัดการวัสดุ และอุปกรณ์ทดสอบ

การอัตโนมัติของกระบวนการ

ในโรงงานอุตสาหกรรมเคมี เภสัชกรรม การแปรรูปอาหาร และโรงงานวิศวกรรมกระบวนการอื่น ๆ ระบบฟิลด์บัสเชื่อมต่ออุปกรณ์วัดและควบคุมกับระบบควบคุมและระบบควบคุมกระบวนการระบบเหล่านี้ให้การเข้าถึงค่ากระบวนการและข้อมูลอุปกรณ์เพิ่มเติมจากห้องควบคุม
ระบบเหล่านี้ช่วยให้สามารถเข้าถึงค่ากระบวนการและข้อมูลอุปกรณ์เพิ่มเติมจากห้องควบคุมได้

เทคโนโลยีสายพานลำเลียงและโลจิสติกส์

ในระบบสายพานลำเลียง คลังสินค้า และศูนย์กระจายสินค้า ระบบฟิลด์บัสเชื่อมต่อมอเตอร์ เซ็นเซอร์ ระบบระบุตัวตน และตัวควบคุมเข้าด้วยกัน
สิ่งนี้ช่วยให้สามารถติดตามการไหลของวัสดุและประสานงานระหว่างส่วนต่าง ๆ ของโรงงานได้

ข้อดีของระบบฟิลด์บัส

• ลดความต้องการในการเดินสาย
• การจัดวางโมดูลอินพุตและเอาต์พุตแบบกระจาย
• การส่งข้อมูลการควบคุม ข้อมูลกระบวนการ และข้อมูลวินิจฉัย
• การขยายระบบโรงงานแบบโมดูลาร์ได้ง่ายขึ้น
• การแก้ไขปัญหาได้รวดเร็วขึ้นด้วยฟังก์ชันวินิจฉัย
• การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์อัจฉริยะ แอคชูเอเตอร์ และระบบขับเคลื่อน
• รองรับการใช้งานที่ต้องการความแม่นยำด้านเวลาและเกี่ยวข้องกับความปลอดภัย
• การเชื่อมต่อเครือข่ายที่ดีขึ้นระหว่างส่วนประกอบระบบอัตโนมัติต่าง ๆ

เกณฑ์การเลือกสำคัญสำหรับระบบฟิลด์บัส

ความเข้ากันได้ของส่วนประกอบ

ตัวควบคุม อุปกรณ์ภาคสนาม ระบบขับเคลื่อน และโมดูล I/O ต้องรองรับระบบการสื่อสารที่เลือกไว้
นอกจากโปรโตคอลแล้ว ยังต้องตรวจสอบโปรไฟล์อุปกรณ์ อินเทอร์เฟซ และเครื่องมือการตั้งค่าที่จำเป็นด้วย

ความเร็วการส่งข้อมูลและพฤติกรรมแบบเรียลไทม์

อัตราการส่งข้อมูลที่จำเป็นขึ้นอยู่กับแอปพลิเคชัน
ความเร็วการส่งข้อมูลที่ต่ำกว่ามักเพียงพอสำหรับสัญญาณเซ็นเซอร์ที่เรียบง่าย อย่างไรก็ตาม กระบวนการควบคุมที่รวดเร็วและการเคลื่อนไหวของแกนที่ซิงโครไนซ์กัน จำเป็นต้องมีเวลาการส่งข้อมูลที่สั้นและสามารถคาดการณ์ได้

ความยาวสายและโครงสร้างเครือข่าย

ความยาวสายที่อนุญาตขึ้นอยู่กับระบบบัส อัตราการส่งข้อมูล และสายที่ใช้
นอกจากนี้ ยังต้องพิจารณาโครงสร้างเครือข่ายที่เป็นไปได้ จำนวนอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ และการใช้รีพีทเตอร์ สวิตช์ หรือคูปล์ด้วย

สภาพสิ่งแวดล้อม

การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ความชื้น ฝุ่น การสั่นสะเทือน และความผันผวนของอุณหภูมิ สามารถส่งผลต่อการสื่อสารได้
ดังนั้น สายเคเบิล ตัวต่อ และโมดูลแบบกระจายศูนย์ จึงต้องเหมาะสมกับสภาพแวดล้อมอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง

การวินิจฉัยและบำรุงรักษา

ฟังก์ชันการวินิจฉัยที่มีประสิทธิภาพช่วยในการตรวจหาข้อผิดพลาดของสายเคเบิล ข้อผิดพลาดในการสื่อสาร และอุปกรณ์ที่ชำรุด
เครื่องมือวินิจฉัยที่ชัดเจนและการมีชิ้นส่วนสำรองใช้ได้ในระยะยาวมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับโรงงานที่มีค่าใช้จ่ายจากเวลาหยุดทำงานสูง

การบูรณาการเข้ากับระบบที่มีอยู่

เมื่อขยายระบบ จำเป็นต้องตรวจสอบว่าระบบฟิลด์บัสมีความเข้ากันได้กับเทคโนโลยีการควบคุมและเครือข่ายที่มีอยู่หรือไม่
เกตเวย์และคูปล์สามารถเชื่อมต่อระบบต่าง ๆ ได้ แต่จะเพิ่มภาระในการบูรณาการและการกำหนดค่า

สรุป

ระบบฟิลด์บัสช่วยให้เกิดการสื่อสารแบบดิจิทัลระหว่างตัวควบคุม เซ็นเซอร์ แอคชูเอเตอร์ ไดรฟ์ และโมดูลอินพุต/เอาต์พุตแบบกระจายศูนย์
ระบบเหล่านี้ช่วยลดความต้องการในการเดินสาย ส่งข้อมูลกระบวนการและข้อมูลวินิจฉัย และสนับสนุนการออกแบบแบบโมดูลาร์ของเครื่องจักรและโรงงานอัตโนมัติ
เกณฑ์การเลือกหลัก ได้แก่ ความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ ความเร็วการส่งข้อมูล ความสามารถทำงานแบบเรียลไทม์ ความยาวสาย สภาพแวดล้อม และฟังก์ชันการวินิจฉัย

ระบบ Fieldbus มีจำหน่ายจากผู้ผลิตและผู้จัดจำหน่ายต่าง ๆ ข้อมูลครบถ้วนเกี่ยวกับผู้ผลิตและผู้จัดจำหน่ายระบบ Fieldbus จากทั่วโลกสามารถค้นหาได้บน Exportpages