logo
Промышленные сети

1. Сравнительный анализ протоколов Fieldbus

В промышленной автоматике обычно используют стандарт 4-20 мА для передачи значений измеряемых переменных процесса с заводского уровня в операторскую. Несмотря на то, что сложные распределeнные системы управления играют всe: большую роль в автоматизации производства, связь приборов с контроллерами по прежнему выглядит как соединение "точка-точка". Однако в последние годы всe: более широко распространяется концепция внедрения локального интеллекта в промышленные приборы и обеспечения связи между равноправными узлами сети. Успех этого подхода зависит от коммуникационной сети, которая связывает устройства, расположенные на объектах управления. Недавно были разработаны несколько запатентованных сетей, широко известных под названием "системы fieldbus". Настоящая статья посвящена углубленному сравнительному изучению трeх перспективных протоколов fieldbus, а именно : Controller Area Network (CAN), Process Fieldbus (PROFIBUS) и Field Instrumentation Protocol (FIP). Исследуются основные характеристики этих сетей (реакция в реальном масштабе времени, работоспособность, пригодность для управления процессом). Проведенные исследования показывают, что Profibus и FIP - сильные соперники в приборном оснащении технологических процессов. В то время, как в FIP реализуются новые концепции, например разделение пропускной способности шины, путем выделения интервалов времени при использовании синхронизированных тактовых генераторов, Profibus основывается на обычной передаче маркера с циклическим информационным обслуживанием для удовлетворения потребностей в реальном времени. Изучение затрат на внедрение показывает, что протоколы Profibus могут быть реализованы с незначительным дополнительным оборудованием, поскольку основная передача данных асинхронна и ведется посимвольно. Что касается CAN, то они прекрасно подходят там, где требуется весьма незначительное время ожидания (порядка 5 мс) и необходимо соединить большое число при малых издержках.