Kamis, 26 Februari 2015

FIELDBUS TECHNOLOGY

Posted by with No comments
Pengertian 

Fieldbus adalah nama keluarga protokol jaringan komputer industri yang digunakan untuk kontrol real-time didistribusikanstandar IEC 61158 sebagaisebuah sistem yang kompleks otomatis industri - seperti jalur perakitanmanufaktur - biasanya membutuhkan kontrol terdistribusi sistem hirarkiterorganisir kontroler sistem-berfungsi. Dalam hirarki inibiasanya adaHuman Machine Interface (HMI) di bagian atasdi mana operator dapat memantau atau mengoperasikan sistemHal ini biasanya terkait denganlapisan tengah programmable logic controller (PLC) melalui sistemkomunikasi non-saat kritis (misalnya Ethernet). Di bagian bawah rantaikontrol adalah fieldbus yang menghubungkan PLC ke komponen yang benar-benar melakukan pekerjaanseperti sensoraktuatormotor listrikkonsollampuswitchkatup dan kontaktor.

Fieldbus adalah sistem jaringan industri untuk kontrol terdistribusi real-time.Ini adalah cara untuk menghubungkan instrumen di pabrikKarya Fieldbuspada struktur jaringan yang biasanya memungkinkan daisy-chain, bintang,cincincabangdan topologi jaringan pohonSebelumnya, komputer yangterhubung menggunakan RS-232 (koneksi serial) dimana hanya dua perangkat bisa berkomunikasiIni akan menjadi setara dengan yang digunakan saat ini 4-20 skema komunikasi mA yang mengharuskan setiapperangkat memiliki titik komunikasi sendiri di tingkat controller, sedangkanfieldbus adalah setara dengan koneksi LAN-jenis saat ini, yang membutuhkan hanya satu titik komunikasi di tingkat controller danmemungkinkan beberapa (ratusan) dari analog dan digital poin untuk dihubungkan pada saat yang samaHal ini mengurangi baik panjang kabel yang dibutuhkan dan jumlah kabel yang diperlukanSelain itu, karenaperangkat yang berkomunikasi melalui fieldbus membutuhkanmikroprosesorbeberapa titik yang biasanya disediakan oleh perangkat yang samaBeberapa perangkat fieldbus sekarang mendukung skema kontrol seperti kontrol PID di sisi perangkat, bukan memaksa controller untukmelakukan pemrosesan.


SEJARAH FIELD BUS

Bitbus 

Tertua umum digunakan teknologi bus lapangan BitbusBitbus diciptakan oleh Intel Corporation untuk meningkatkan penggunaan sistem Multibusdalam sistem industri dengan memisahkan lambat fungsi i / o dari aksesmemori yang lebih cepatPada tahun 1983Intel menciptakan 8044 Bitbusmikrokontroler dengan menambahkan bidang bus firmware untukmikrokontroler 8051 yang adaBitbus menggunakan EIA-485 pada lapisan fisikdengan dua pasang memutar - satu untuk data dan yang lainnya untukclocking dan sinyalPenggunaan SDLC pada lapisan data linkmemungkinkan 250 node pada satu segmen dengan total jarak 13,2 km.Bitbus memiliki satu master node dan beberapa budakbudak dengan hanyamenanggapi permintaan dari masterBitbus tidak mendefinisikan routing pada lapisan jaringanThe 8044 izin hanya paket data yang relatif kecil (13bytes), tapi embeds set efisien RAC (akses jarak jauh dan kontroltugas dankemampuan untuk mengembangkan tugas RAC kustomPada tahun 1990,IEEE mengadopsi Bitbus sebagai Sistem Microcontroller Serial Control Bus(IEEE-1118).

Hari ini BITBUS dikelola oleh BEUG -BITBUS Pengguna Eropa Group
standardisasi 

Meskipun teknologi fieldbus telah ada sejak tahun 1988dengan selesainyastandar ISA S50.02pengembangan standar internasional waktu bertahun-tahunPada tahun 1999IEC SC65C / komite standar WG6 bertemu untuk menyelesaikan perbedaan dalam rancangan standar IEC fieldbusHasil dari pertemuan ini adalah bentuk awal dari IEC 61158 standar dengan delapan set protokol yang berbeda yang disebut "Jenis" sebagai berikut

     Tipe 1 Foundation Fieldbus H1 
     Tipe 2 ControlNet 
     Tipe 3 Profibus 
     Tipe 4 P-Net 
     Tipe 5 FOUNDATION fieldbus HSE (High Speed 
​​Ethernet
     Tipe 6 SwiftNet (protokol dikembangkan untuk Boeingsejak ditarik
     Tipe 7 WorldFIP 
     Tipe 8 Interbus 

Bentuk standar pertama kali dikembangkan untuk Pasar Bersama Eropa,berkonsentrasi kurang pada kesamaandan mencapai tujuan-eliminasiutamanya menahan diri dari perdagangan antar negaraIsu kesamaan kinidiserahkan kepada konsorsium internasional yang mendukung masing-masing jenis standar fieldbusHampir segera setelah itu disetujui, IEC pekerjaan pembangunan standar berhenti dan panitia dibubarkanSebuahIEC baru komite SC65C / MT-dibentuk untuk menyelesaikan konflik dalam bentuk dan substansi dalam lebih dari 4000 halaman IEC 61158. Pekerjaanpada jenis protokol di atas secara substansial telah selesaiProtokol baru,seperti untuk fieldbuses keselamatan atau real-time fieldbuses ethernet-sedang diterima ke dalam definisi standar fieldbus internasional selama 5tahun siklus pemeliharaan khas

Kedua Foundation Fieldbus dan Profibus teknologi sekarang umumditerapkan dalam bidang kontrol prosesbaik untuk perkembangan baru danrefits utamaPada tahun 2006China melihat FF terbesar (Foundation Fieldbus) instalasi sistem di Nanhai dan Seccomasing-masing dengansekitar 15000 perangkat fieldbus terhubung.


IEC 61158 spesifikasi 

Ada banyak teknologi yang bersaing untuk fieldbus dan harapan asli untuksatu mekanisme komunikasi terpadu tunggal belum terealisasiHal ini seharusnya tidak terduga karena teknologi fieldbus perlu dilaksanakansecara berbeda di aplikasi yang berbedafieldbus otomotif secara fungsionalberbeda dari kontrol pabrik pengolahanEdisi terakhir dari IEC standar IEC61158 memungkinkan 8 technologies.This adalah beberapa lapisan hierarkisdari protokol otomatisasi

IEC 61158 terdiri dari bagian-bagian berikutdi bawah judul umum Digitalkomunikasi data untuk pengukuran dan kontrol - Fieldbus untuk digunakan dalam sistem kontrol industri

     Bagian 1Overview dan bimbingan untuk seri IEC 61158 
     Bagian 2Lapisan spesifikasi fisik dan layanan definisi 
     Bagian 3Definisi Data Service Tautan 
     Bagian 4Data Link Protocol spesifikasi 
     Bagian 5Application definisi Service Layer 
     Bagian 6Application Layer Protocol spesifikasi



Keuntungan biaya 

Jumlah kabel yang dibutuhkan jauh lebih rendah di Fieldbus dibandingkan 4-20 instalasi mAHal ini karena banyak perangkat berbagi set yang samakabel dengan cara multi-turun daripada membutuhkan satu set berdedikasikabel per perangkat seperti dalam kasus 4-20 mA perangkatSelain itu,beberapa parameter dapat dikomunikasikan per perangkat dalam jaringan Fieldbus sedangkan hanya satu parameter dapat ditularkan pada 4-20koneksi mAFieldbus juga memberikan dasar yang baik bagi terciptanyastrategi pemeliharaan prediktif dan proaktifDiagnostik yang tersedia dari perangkat fieldbus dapat digunakan untuk mengatasi masalah dengan perangkat sebelum menjadi masalah kritis.


Networking

Dengan pengecualian dari ARCNETyang dipahami sebagai awal 1975 untuk konektivitas kantor dan kemudian menemukan penggunaan di industri,sebagian besar standar fieldbus dikembangkan pada 1980-an dan menjadisepenuhnya didirikan di pasar selama pertengahan 1990-anDi Amerika SerikatAllen-Bradley mengembangkan standar yang akhirnya tumbuh menjadi DeviceNet dan ControlNetdi EropaSiemens dan produsen lainmengembangkan protokol yang berkembang menjadi Profibus

Selama tahun 1980untuk memecahkan masalah komunikasi antara sistem kontrol yang berbeda di mobilperusahaan Jerman Robert Bosch GmbHpertama kali dikembangkan Controller Area Network (CAN). Konsep CANadalah bahwa setiap perangkat dapat dihubungkan oleh satu set kabeldansetiap perangkat yang terhubung secara bebas dapat bertukar data denganperangkat lainBISA segera bermigrasi ke pasar otomatisasi pabrik (dengan banyak orang lain). 

Meskipun setiap teknologi berbagi nama generik dari fieldbus berbagaifieldbus tidak mudah dipertukarkanPerbedaan antara mereka begitumendalam bahwa mereka tidak dapat dengan mudah dihubungkan satu sama lainUntuk memahami perbedaan antara standar fieldbus, perlu untuk memahami bagaimana jaringan fieldbus dirancangDengan mengacu padamodel OSIstandar fieldbus ditentukan oleh media fisik kabel, dan lapisansatudua dan tujuh dari model referensi

Untuk setiap teknologi standar lapisan fisik media fisik dan sepenuhnya menggambarkan, secara rinci, pelaksanaan waktu bitsinkronisasiencoding/ decodingtingkat Bandpanjang bus dan koneksi fisik transceiver untukkabel komunikasi. Lapisan standar data link bertanggung jawab untuksepenuhnya menentukan bagaimana pesan dirakit siap untuk transmisi oleh lapisan fisikpenanganan errorpesan-penyaringan dan bus arbitrase dan bagaimana standar-standar ini harus diimplementasikan dalam perangkat kerasLapisan aplikasi standarsecara umum mendefinisikan bagaimanalapisan komunikasi data yang dihubungkan ke aplikasi yang ingin berkomunikasiIni menggambarkan spesifikasi pesanimplementasimanajemen jaringan dan tanggapan atas permintaan dari aplikasi layanan.Lapisan 3-6 tidak dijelaskan dalam standar fieldbus

Komite teknisdengan perwakilan dari berbagai perusahaantelah bertanggung jawab untuk mengubah spesifikasi asli ke standar internasional ISOBury, antara lainmelaporkan bahwa pekerjaan sedang dilakukan untukmenerapkan protokol fieldbus umumIni akan memerlukan seperangkatlayanan aplikasi-layer yang dapat diberikan terlepas dari-lapisan bawahrincian pelaksanaanMeskipun sangat banyak dalam masa pertumbuhan,diharapkan protokol ini mungkin menjadi kenyataan pada tahun 2010Apakah dirancang untuk tingkat rendah komunikasi sensor atau tingkat tinggi konektivitas mesin (atau keduanya), fieldbus adalah sebuah teknologi yang memungkinkan penting bagi arsitektur kontroler terbuka

Fitur

Fieldbuses berbeda menawarkan set berbeda fitur dan kinerjaSulit untukmembuat perbandingan umum kinerja fieldbus karena perbedaan mendasar dalam metodologi transfer dataDalam tabel perbandingan di bawah itu hanya dicatat jika fieldbus tersebut biasanya mendukung siklus pembaruandata 1 milidetik atau lebih cepat.

Keamanan 

Fieldbus dapat digunakan untuk sistem yang harus memenuhi standar keamanan yang relevan seperti IEC 61508 atau EN 954-1Tergantung padaprotokol yang sebenarnyafieldbus dapat memberikan langkah-langkahseperti counterCRCgematimeout, pengirim dan penerima yang unik IDatau cross checkEthernet / IP dan SERCOS III keduanya menggunakanprotokol CIP KeselamatanEthernet Powerlink menggunakan openSAFETY,sementara FOUNDATION Fieldbus dan Profibus (PROFIsafe) dapatmengatasi SIL 2 dan SIL aplikasi keamanan 3 proses

Pada bulan Januari 2006, Yayasan Fieldbus mengumumkan bahwa TÜV Rheinland Industrie Service GmbHOtomasiSoftware dan Teknologi Informasisebuah lembaga pengujian global, independen dan terakreditasi,telah diberikan Protocol Type Approval untuk Spesifikasi Keamanan nya.Spesifikasi Teknis Yayasan - Fungsi Keselamatan diinstrumentasi telah sesuai dengan Komisi Elektroteknik Internasional (IEC) 61508 standar(safety fungsional dari sistem yang terkait dengan keselamatan elektronik /elektronik / listrik programmablepersyaratan sampaidan termasuk,Keselamatan Integritas Level 3 (SIL 3)

0 komentar:

Posting Komentar