I. Introdução
O Fieldbus, como uma tecnologia crucial na automação industrial, tem experimentado rápido desenvolvimento e aplicação nos últimos anos. Ele resolve desafios de comunicação digital entre dispositivos de campo, como instrumentos inteligentes, controladores e atuadores em ambientes industriais, permitindo a troca de informações entre equipamentos de controle de campo e sistemas de controle-de nível superior. O surgimento da tecnologia fieldbus avançou significativamente as capacidades de automação industrial. Este artigo fornece uma visão geral detalhada dos tipos de fieldbus e suas características, com o objetivo de oferecer aos leitores uma-compreensão e referência aprofundadas.
II. Introdução aos tipos de fieldbus
PROFIBUS
Como um barramento-de alta velocidade, o PROFIBUS é amplamente utilizado em componentes periféricos distribuídos (PROFIBUS-DP). Além de suportar PROFIBUS-DP e FMS, ele também suporta o padrão de comunicação do inversor PROFIBUS MC. O PROFIBUS é caracterizado por alta velocidade, confiabilidade e economia-, tornando-o amplamente adotado em automação de usinagem, automação predial, automação de processos, geração de energia e transmissão/distribuição de energia.
EtherCAT
EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) é uma solução Ethernet-em tempo real para automação industrial. Seu excelente desempenho e facilidade de uso o estabeleceram como líder no campo da automação industrial. EtherCAT oferece alta velocidade, sincronização e flexibilidade, atendendo a diversos requisitos complexos de automação industrial.
Ônibus leve
Lightbus é um sistema de barramento de fibra óptica comprovado da Beckhoff com excepcional imunidade EMI. Possui fácil instalação, fluxo de dados rápido, cíclico e determinístico. Lightbus é ideal para ambientes de automação industrial que exigem alta resistência a interferências eletromagnéticas.
Interbus
O Interbus é simples de configurar e oferece comunicação rápida e confiável. Seu protocolo de registro de deslocamento mestre/escravo permite comunicação cíclica eficiente. O Interbus encontra ampla aplicação na automação industrial, destacando-se principalmente em cenários que exigem alta eficiência de comunicação.
CANopen
CANopen é um protocolo de comunicação de rede aberta baseado em CAN (Controller Area Network). Ao utilizar eficientemente a largura de banda do barramento, ele consegue tempos de resposta curtos do sistema, mesmo em taxas de transmissão de dados relativamente baixas. O CANopen herda os pontos fortes tradicionais do CAN, como alta segurança de dados e capacidade de vários-mestres.
ControlNet
ControlNet é um sistema fieldbus-de padrão aberto. Ele permite que dados cíclicos e acíclicos sejam trocados simultaneamente no barramento sem interferência entre os dois. O ControlNet é amplamente utilizado em automação industrial, destacando-se principalmente em cenários que exigem processamento simultâneo de vários tipos de dados.
Interface SERCOS
O SERCOS foi originalmente desenvolvido como um sistema de barramento de fibra óptica de alta-velocidade para unidades. Utilizando o acoplador de barramento SERCOS da Beckhoff, os dispositivos de E/S alcançam transmissão de dados em alta-velocidade e tempos de ciclo curtos. O SERCOS
oferece vantagens significativas em aplicações de automação industrial que exigem transferência de dados em alta-velocidade.
Ethernet
Como padrão principal em ambientes de escritório, a Ethernet também ganhou ampla adoção na automação industrial. Oferece altas taxas de transmissão de dados, fácil integração com redes existentes e uma ampla gama de serviços e interfaces. Estas vantagens são reforçadas ainda mais nos produtos Ethernet da Beckhoff.
PROFINET
PROFINET é um padrão desenvolvido pela PNO (PROFIBUS User Organization) para Ethernet industrial aberta. Ele adere aos padrões de TI estabelecidos internacionalmente para comunicação (como o protocolo TCP/IP), permitindo a integração perfeita de sistemas de automação industrial em redes de TI empresariais.
III. Análise das Características do Fieldbus
Capacidade-em tempo real
A tecnologia Fieldbus oferece forte desempenho-em tempo real, permitindo monitoramento e controle-em tempo real de dispositivos de campo. Sua capacidade-de tempo real atinge níveis de milissegundos ou até microssegundos, atendendo aos requisitos-de tempo real dos sistemas de controle de automação industrial.
Confiabilidade
A tecnologia Fieldbus apresenta forte resistência a interferências e tolerância a falhas, garantindo operação estável em ambientes adversos. Sua confiabilidade se reflete principalmente na transmissão estável de dados e na interoperabilidade entre dispositivos.
Abertura
A tecnologia Fieldbus emprega protocolos de comunicação abertos, suportando acesso a diversos dispositivos com excelente compatibilidade. Essa abertura permite que os usuários selecionem livremente dispositivos e integradores de sistemas, reduzindo os custos gerais do sistema.
Flexibilidade
A tecnologia Fieldbus oferece alta flexibilidade, permitindo que os sistemas sejam configurados e expandidos de acordo com as necessidades reais. Seja aumentando a quantidade de dispositivos, ampliando a funcionalidade ou atualizando sistemas, a tecnologia fieldbus fornece suporte robusto.
Fiação Simplificada
A tecnologia Fieldbus utiliza uma rede de comunicação unificada, reduzindo significativamente a fiação dos dispositivos de campo. Isso simplifica o projeto e a instalação do sistema, ao mesmo tempo que reduz os custos gerais e a complexidade de manutenção.
4. Conclusão
Como uma tecnologia essencial na automação industrial, a tecnologia fieldbus incorpora capacidade-em tempo real, confiabilidade, abertura, flexibilidade e fiação simplificada. Diferentes tipos de fieldbus possuem características distintas, atendendo a diversos requisitos de automação industrial. Com o avanço contínuo da tecnologia de automação industrial, as aplicações de fieldbus em sistemas de controle de automação industrial se expandirão cada vez mais, proporcionando maior eficiência e melhor desempenho à produção industrial.