In veel processen moet er gemeten, gestuurd en geregeld worden. Daarvoor wordt gebruik gemaakt van sensoren. Deze sensoren worden vervolgens met kabels met de besturingseenheid verbonden. Dit kan tot erg veel kabels leiden. Daarom wordt er vaak gebruik gemaakt van een zogenaamd bussysteem. Hiermee kan de hoeveelheid kabel verminderd worden en ontstaat er een overzichtelijk netwerk.
Een bus is een kabel met aan beide einden een interface. De interface vertaalt de commando’s of de toestand aan beide kanten van de kabel naar digitale informatie die over de kabel getransporteerd wordt. De manier waarop deze informatie wordt verzonden wordt vastgelegd in een protocol. In een protocol staan voorschriften voor de manier van dataoverdracht, de snelheid van de overdracht, het aantal start- en stopbits en de elektrische grootheden.
Er zijn veel soorten bussystemen beschikbaar. Elke toepassing stelt zijn eigen eisen aan een systeem. Hieronder staat een overzicht van enkele bussystemen die als interface bij de producten van tsb-bescom worden geleverd.
CANopen
CANopen is een protocol voor CAN netwerken. Dit protocol is beschikbaar op veel PLC’s en wordt veel gebruikt in fabrieksautomatisering en voor mobiele machines. CAN staat voor Controller Area Network en is door het bedrijf Bosch ontwikkeld voor de automotive industrie. Ondertussen wordt CAN steeds meer gebruikt voor industriële toepassingen. CAN is een veldbus die door meerdere gebruikers gebruikt kan worden, zolang de bus vrij is. Wanneer de bus niet vrij is krijgt de gebruiker met de hoogste prioriteit voorrang. De datacommunicatie wordt bij CANopen gedaan via telegrammen. Deze worden opgedeeld door een COB-indentificatie die de prioriteit van het telegram aangeeft.
DeviceNet
DiveceNet is net als CANopen een CAN protocol. Hoewel voor DeviceNet hetzelfde type netwerk wordt gebruikt, maakt deze gebruik van het Communications and Information Protocol (CIP). Dit protocol maakt gebruik van telegrammen bestaande uit 11 identificatie bits en 8 daaropvolgende bytes.
Ethernet/IP
Deze interface is ontwikkeld door ControlNet International, de Industrial Ethernet Association en de Open DeviceNet Vendor Association. Ethernet/IP is gebaseerd op het Communications and Information Protocol (CIP). Voor zwaardere real-time toepassingen maakt het gebruik van het uitgebreide protocol CIP sync. Deze interface gebruikt ethernet technologie. Ethernet/IP is een puur software gebaseerde oplossing die geen applicatie-specifieke hardware vereist.
Interbus
Interbus is ontwikkeld door Phoenix Contact. Deze bus is sinds 1987 populair en verkrijgbaar bij meer dan 200 fabrikanten. Interbus is een snel, universeel en open systeem. Het systeem ondersteunt één besturingseenheid en meerdere ‘slaven’: meestal sensoren of acuratoren. Het aantal slaven is gelimiteerd tot 512. Een Interbus systeem volgt een ringstructuur. Het begint bij de besturingseenheid (PLC of IPC) en kan vervolgens tot 12,8 kilometer tussen perifere stations (de slaven) beslaan.
Bit Parallel
In dit systeem worden alle bits van een positie tegelijkertijd verstuurd. Hiervoor wordt één lijn voor elke bit gebruikt. De datatransmissie wordt gedaan door twee transistors. Het omzetten naar binaire code gebeurt al in het controle systeem (bijvoorbeeld de sensor), omdat deze code rechtstreeks verstuurd wordt. De Bit Parallel interface is erg snel en voor lage resoluties een goedkope oplossing. Voor grotere machines of hoge resoluties kunnen de installatiekosten van dit systeem echter snel oplopen, waardoor hiervoor andere datatransmissiemethodes de voorkeur krijgen.
Profibus
Profibus was de eerste internationale, open en fabrikantonafhankelijke veldbus voor gebouwen, productie en procesautomatisering. Er zijn drie verschillende Profibus versies: Profibus FMS, Profibus PA en Profibus DP. Profibus FMS is geschikt voor communicatie met hogere lagen. Profibus PA is vooral bedoeld voor de procesindustrie en is geschikt voor explosieveilige omgevingen. Profibus DP wordt het meest gebruikt, en met name voor digitale besturingen. Een profibus systeem bestaat uit een of meerdere besturingseenheden en een of meerdere slaven (meestal sensoren/acuratoren). Een bussegment bestaat uit maximaal 32 apparaten, maar het is mogelijk om met signaalversterkers meerdere segmenten te linken. Er kunnen tot 126 stations betrokken worden in een profibus systeem, afhankelijk van de geheugenstructuur van de besturingseenheid.
SSI
SSI is een veelgebruikte seriële interface voor industriële toepassingen. SSI is erg geschikt voor toepassingen die betrouwbare metingen in variërende omgevingen vereisen. SSI is een synchroon serieel communicatiekanaal voor digitale datatransmissie. Synchrone datatransmissie vindt plaats door het gebruik van een kloksignaal. Een besturingseenheid controleert het kloksignaal en sensoren of andere ‘slaven’ geven de actuele data door. Deze data wordt door de besturingseenheid ‘uitgeklokt’. De datatransmissie kan onderbroken worden door te stoppen met het verzenden van kloksignalen. Stopcommando’s zijn hierdoor niet nodig, en het is niet mogelijk het systeem te crashen met foutieve commando’s. Voordelen van SSI datatransmissie zijn lange transmissie afstanden tot 1200 meter en door het gebruik van differentiële transmissie kent het een lage ruisgevoeligheid.
Profinet
Profinet is de leidende industriële ethernet standaard. Profinet is gebaseerd op het TCP/IP protocol. Het biedt ondersteuning aan ethernet communicatie. Profinet IO en Profinet IRT bieden de mogelijkheid van real-time communicatie. Voor toepassingen bij de beveiliging van personen, machines en het milieu is er fail-safe communicatie. Verder is voor optimale beschikbaarheid zelfs industriële WLAN communicatie (draadloos) mogelijk. Door de snelle cyclustijden van een profinet systeem kan er een hoge productiviteit gehaald worden. Daarnaast is het hierdoor mogelijk om continu het systeem te diagnosticeren. In het geval van een fout of storing kan er snel achterhaald worden wat er mis is gegaan, waar, en welke apparatuur hierdoor beïnvloed wordt.
In veel processen moet er gemeten, gestuurd en geregeld worden. Daarvoor wordt gebruik gemaakt van sensoren. Deze sensoren worden vervolgens met kabels met de besturingseenheid verbonden. Dit kan tot erg veel kabels leiden. Daarom wordt er vaak gebruik gemaakt van een zogenaamd bussysteem. Hiermee kan de hoeveelheid kabel verminderd worden en ontstaat er een overzichtelijk netwerk.
Een bus is een kabel met aan beide einden een interface. De interface vertaalt de commando’s of de toestand aan beide kanten van de kabel naar digitale informatie die over de kabel getransporteerd wordt. De manier waarop deze informatie wordt verzonden wordt vastgelegd in een protocol. In een protocol staan voorschriften voor de manier van dataoverdracht, de snelheid van de overdracht, het aantal start- en stopbits en de elektrische grootheden.
Er zijn veel soorten bussystemen beschikbaar. Elke toepassing stelt zijn eigen eisen aan een systeem. Hieronder staat een overzicht van enkele bussystemen die als interface bij de producten van tsb-bescom worden geleverd.
CANopen
CANopen is een protocol voor CAN netwerken. Dit protocol is beschikbaar op veel PLC’s en wordt veel gebruikt in fabrieksautomatisering en voor mobiele machines. CAN staat voor Controller Area Network en is door het bedrijf Bosch ontwikkeld voor de automotive industrie. Ondertussen wordt CAN steeds meer gebruikt voor industriële toepassingen. CAN is een veldbus die door meerdere gebruikers gebruikt kan worden, zolang de bus vrij is. Wanneer de bus niet vrij is krijgt de gebruiker met de hoogste prioriteit voorrang. De datacommunicatie wordt bij CANopen gedaan via telegrammen. Deze worden opgedeeld door een COB-indentificatie die de prioriteit van het telegram aangeeft.
DeviceNet
DiveceNet is net als CANopen een CAN protocol. Hoewel voor DeviceNet hetzelfde type netwerk wordt gebruikt, maakt deze gebruik van het Communications and Information Protocol (CIP). Dit protocol maakt gebruik van telegrammen bestaande uit 11 identificatie bits en 8 daaropvolgende bytes.
Ethernet/IP
Deze interface is ontwikkeld door ControlNet International, de Industrial Ethernet Association en de Open DeviceNet Vendor Association. Ethernet/IP is gebaseerd op het Communications and Information Protocol (CIP). Voor zwaardere real-time toepassingen maakt het gebruik van het uitgebreide protocol CIP sync. Deze interface gebruikt ethernet technologie. Ethernet/IP is een puur software gebaseerde oplossing die geen applicatie-specifieke hardware vereist.
Interbus
Interbus is ontwikkeld door Phoenix Contact. Deze bus is sinds 1987 populair en verkrijgbaar bij meer dan 200 fabrikanten. Interbus is een snel, universeel en open systeem. Het systeem ondersteunt één besturingseenheid en meerdere ‘slaven’: meestal sensoren of acuratoren. Het aantal slaven is gelimiteerd tot 512. Een Interbus systeem volgt een ringstructuur. Het begint bij de besturingseenheid (PLC of IPC) en kan vervolgens tot 12,8 kilometer tussen perifere stations (de slaven) beslaan.
Bit Parallel
In dit systeem worden alle bits van een positie tegelijkertijd verstuurd. Hiervoor wordt één lijn voor elke bit gebruikt. De datatransmissie wordt gedaan door twee transistors. Het omzetten naar binaire code gebeurt al in het controle systeem (bijvoorbeeld de sensor), omdat deze code rechtstreeks verstuurd wordt. De Bit Parallel interface is erg snel en voor lage resoluties een goedkope oplossing. Voor grotere machines of hoge resoluties kunnen de installatiekosten van dit systeem echter snel oplopen, waardoor hiervoor andere datatransmissiemethodes de voorkeur krijgen.
Profibus
Profibus was de eerste internationale, open en fabrikantonafhankelijke veldbus voor gebouwen, productie en procesautomatisering. Er zijn drie verschillende Profibus versies: Profibus FMS, Profibus PA en Profibus DP. Profibus FMS is geschikt voor communicatie met hogere lagen. Profibus PA is vooral bedoeld voor de procesindustrie en is geschikt voor explosieveilige omgevingen. Profibus DP wordt het meest gebruikt, en met name voor digitale besturingen. Een profibus systeem bestaat uit een of meerdere besturingseenheden en een of meerdere slaven (meestal sensoren/acuratoren). Een bussegment bestaat uit maximaal 32 apparaten, maar het is mogelijk om met signaalversterkers meerdere segmenten te linken. Er kunnen tot 126 stations betrokken worden in een profibus systeem, afhankelijk van de geheugenstructuur van de besturingseenheid.
SSI
SSI is een veelgebruikte seriële interface voor industriële toepassingen. SSI is erg geschikt voor toepassingen die betrouwbare metingen in variërende omgevingen vereisen. SSI is een synchroon serieel communicatiekanaal voor digitale datatransmissie. Synchrone datatransmissie vindt plaats door het gebruik van een kloksignaal. Een besturingseenheid controleert het kloksignaal en sensoren of andere ‘slaven’ geven de actuele data door. Deze data wordt door de besturingseenheid ‘uitgeklokt’. De datatransmissie kan onderbroken worden door te stoppen met het verzenden van kloksignalen. Stopcommando’s zijn hierdoor niet nodig, en het is niet mogelijk het systeem te crashen met foutieve commando’s. Voordelen van SSI datatransmissie zijn lange transmissie afstanden tot 1200 meter en door het gebruik van differentiële transmissie kent het een lage ruisgevoeligheid.
Profinet
Profinet is de leidende industriële ethernet standaard. Profinet is gebaseerd op het TCP/IP protocol. Het biedt ondersteuning aan ethernet communicatie. Profinet IO en Profinet IRT bieden de mogelijkheid van real-time communicatie. Voor toepassingen bij de beveiliging van personen, machines en het milieu is er fail-safe communicatie. Verder is voor optimale beschikbaarheid zelfs industriële WLAN communicatie (draadloos) mogelijk. Door de snelle cyclustijden van een profinet systeem kan er een hoge productiviteit gehaald worden. Daarnaast is het hierdoor mogelijk om continu het systeem te diagnosticeren. In het geval van een fout of storing kan er snel achterhaald worden wat er mis is gegaan, waar, en welke apparatuur hierdoor beïnvloed wordt.
