Was ist eine Feldbus-Komponente?
Ein Feldbus ist ein Bussystem, das digitale Kommunikation verwendet, um Feldgeräte wie Sensoren und Aktoren mit Steuerungen wie SPS und DCS in Fabriken, Anlagen und anderen Standorten zu verbinden.
Durch den Einsatz von Feldbus-Komponenten kann die Verdrahtung entfallen, die Datenmenge erhöht und die Störfestigkeit im Vergleich zu herkömmlichen analogen oder parallelen Signalen verbessert werden. Außerdem können Selbstdiagnosen durchgeführt und Einstellungen von Feldgeräten aus der Ferne geändert werden.
Es gibt verschiedene Arten, von denen PROFIBUS, CANopen und AS-i typische Beispiele sind.
Anwendungen von Feldbus-Komponenten
Aufgrund ihrer Vielseitigkeit und Effizienz werden Feldbus-Komponenten in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, insbesondere in der Fertigung. Sie sind ein wichtiges Instrument zur Kostensenkung, Effizienzsteigerung und Optimierung.
1. Verarbeitende Industrie
Prozesssteuerung und -überwachung sind Schlüsselelemente in der Fertigungsindustrie. Feldbus-Komponenten wie Sensoren und Aktoren können auf einer einheitlichen Kommunikationsplattform zusammenarbeiten, um Prozesse zu automatisieren und die Effizienz zu steigern.
2. Prozesssteuerung
Bei der Prozesssteuerung, z. B. in Chemieanlagen und Raffinerien, überwachen Feldbus-Komponenten Prozessvariablen wie Temperatur, Druck und Durchfluss in Echtzeit und nehmen die erforderlichen Anpassungen vor, um optimale Bedingungen zu schaffen.
3. Automatisierung
In der Gebäude- und Infrastrukturautomatisierung integrieren Feldbus-Komponenten eine Vielzahl von Geräten wie Beleuchtung, Heizung und Kühlung sowie Sicherheitssysteme in ein einziges Netz. Dies ermöglicht es den Betreibern, alle Systeme von einer zentralen Stelle aus zu überwachen und zu steuern.
4. Automobilherstellung
In der Automobilfertigung vernetzen Feldbus-Komponenten die Stationen der Produktionslinie, indem sie die Daten von Aktoren und Sensoren zusammenführen und eine präzise Koordination zwischen den Stationen ermöglichen.
Funktionsweise der Feldbus-Komponenten
Kurz gesagt ist das Prinzip von Feldbus-Komponenten der Informationsaustausch zwischen Geräten mittels digitaler Kommunikation. Feldbus-Komponenten werden aufgrund der folgenden Eigenschaften in einer Vielzahl von Bereichen eingesetzt, z. B. in der Fertigung, Prozesssteuerung usw.
1. Multi-Drop
Feldbus ist ein Kommunikationsnetz, das verschiedene Geräte in einer Fabrik oder Anlage mit einem einzigen Kabel verbindet. Dadurch kann jedes Gerät Daten über ein einziges Feldbuskabel senden und empfangen, ohne dass separate Verbindungskabel erforderlich sind. Dies wird auch als digitale Multi-Drop-Technologie bezeichnet und ermöglicht es mehreren Geräten, dieselbe Kommunikationsleitung zu nutzen.
2. Kommunikationsprotokolle
Feldbus-Komponenten arbeiten mit Kommunikationsprotokollen. Ein Kommunikationsprotokoll ist eine Reihe von Regeln, die festlegen, wie Daten gesendet und empfangen werden, und nach diesen Regeln werden Informationen zwischen Geräten in einem Feldbus ausgetauscht. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass jedes Gerät mit jedem anderen Gerät kompatibel ist und dass die Informationen korrekt übertragen werden.
3. Echtzeit-Leistung
Ein weiteres wichtiges Prinzip der Feldbus-Komponenten ist die Echtzeitfähigkeit. Anlagen und Betriebsabläufe erfordern eine schnelle und genaue Übertragung von Informationen. Feldbus-Komponenten erreichen dies durch Senden und Empfangen von Daten in Echtzeit.
So werden beispielsweise Daten von Sensoren sofort an das Leitsystem übertragen, so dass das System schnell reagieren kann, indem es z. B. Aktoren entsprechend den Anforderungen bewegt.
Weitere Informationen zu Feldbus-Komponenten
Unterschiede zwischen Feldbus-Komponenten und Industrial Ethernet
Beim Industrial Ethernet unterscheidet man zwischen Informationsnetzwerken, Controller-to-Controller-Netzwerken und Feldnetzwerken. Industrial Ethernet wird für Controller-to-Controller-Netzwerke verwendet, während Feldbus für Feldnetzwerke eingesetzt wird.
Die Zahl der Installationen von Industrial Ethernet hat die Zahl der Installationen von Feldbus-Komponenten im Jahr 2017 umgekehrt. Die fabrikweite IT-Initiative Industrie 4.0, die von Deutschland aus vorgeschlagen wurde, beginnt sich zu realisieren.