Sistemi bus di campo – trova produttori e fornitori

I sistemi Fieldbus collegano controllori, sensori, attuatori, azionamenti e moduli di ingresso e uscita decentralizzati all’interno di macchine e impianti automatizzati.

Anziché utilizzare un cavo separato per ogni singolo segnale, essi impiegano un sistema di comunicazione digitale condiviso. Ciò riduce il fabbisogno di cablaggio, lo spazio necessario per l’installazione e i relativi costi.
Oltre ai dati di controllo, i sistemi fieldbus possono trasmettere valori misurati, stati dei dispositivi, parametri e informazioni diagnostiche. Costituiscono quindi una base importante per l’automazione decentralizzata e il monitoraggio dei processi industriali.
A seconda dell’applicazione, i sistemi fieldbus differiscono in termini di velocità di trasmissione, comportamento in tempo reale, portata, numero di partecipanti e mezzo di trasmissione fisico.
Di seguito viene fornita una panoramica dei tipi, delle applicazioni, dei vantaggi e dei criteri di selezione importanti dei sistemi bus di campo.

Tipi di sistemi bus di campo

Sistemi bus di campo seriali tradizionali

I bus di campo tradizionali trasmettono i dati in modo seriale tramite linee di comunicazione condivise.
Sono utilizzati da molti anni in macchine, impianti di produzione e applicazioni di ingegneria di processo. Tra le attività tipiche figurano la comunicazione tra controllori, stazioni di ingresso e uscita decentralizzate, convertitori di frequenza, sensori e attuatori.
Molti di questi sistemi si contraddistinguono per la solidità della trasmissione dati e per un’ampia gamma di dispositivi compatibili.

Sistemi Industrial Ethernet

I sistemi Industrial Ethernet combinano le elevate prestazioni di trasmissione della tecnologia Ethernet con i requisiti dell’automazione industriale.
Sono adatti per grandi volumi di dati, circuiti di controllo veloci, applicazioni di controllo del movimento e comunicazione tra diversi livelli di automazione.
A seconda del sistema, sono disponibili funzioni per la comunicazione in tempo reale, la diagnostica, la ridondanza e la trasmissione di dati relativi alla sicurezza.

Sistemi bus di campo per l’industria di processo

Nell’automazione di processo, i sistemi bus di campo vengono spesso utilizzati per collegare dispositivi di misura intelligenti, valvole di controllo e altri dispositivi di campo.
Oltre ai valori di processo, possono trasmettere anche parametri, stati dei dispositivi e informazioni di manutenzione.
In ambienti potenzialmente esplosivi o in impianti molto estesi possono essere necessarie tecnologie di trasmissione e requisiti di installazione specifici.

Sistemi bus di campo relativi alla sicurezza

I sistemi di comunicazione relativi alla sicurezza trasmettono segnali per arresti di emergenza, porte di sicurezza, arresti di sicurezza e altre funzioni di sicurezza.
Consentono di combinare la comunicazione standard e quella di sicurezza all’interno di un’architettura di automazione comune.
I componenti e i protocolli utilizzati devono essere idonei e certificati per la funzione di sicurezza richiesta.

Applicazioni dei sistemi bus di campo

Ingegneria meccanica e impiantistica

Nell’ingegneria meccanica, i sistemi bus di campo collegano i controllori a sensori, terminali valvole, azionamenti e moduli I/O decentralizzati.
Essi facilitano la progettazione modulare delle macchine e consentono una rapida diagnostica dei singoli componenti.

Tecnologia di produzione e assemblaggio

Nelle linee di produzione e di assemblaggio, i bus di campo trasmettono comandi di controllo, valori di posizione e informazioni di stato tra le singole stazioni.
Supportano la sincronizzazione dei processi automatizzati e l’integrazione di robot, sistemi di movimentazione e apparecchiature di collaudo.

Automazione di processo

Negli impianti chimici, farmaceutici, di trasformazione alimentare e in altri impianti di ingegneria di processo, i sistemi bus di campo collegano i dispositivi di misura e controllo ai sistemi di controllo e gestione dei processi.
Consentono l’accesso ai valori di processo e ai dati aggiuntivi dei dispositivi dalla sala di controllo.

Tecnologia dei trasportatori e della logistica

Nei sistemi di trasporto, nei magazzini e nei centri di distribuzione, i sistemi bus di campo collegano azionamenti, sensori, sistemi di identificazione e controllori.
Ciò consente di monitorare i flussi di materiale e di coordinare le singole sezioni dell’impianto.

Vantaggi dei sistemi bus di campo

• Riduzione dei requisiti di cablaggio
• Disposizione decentralizzata dei moduli di ingresso e di uscita
• Trasmissione di dati di controllo, di processo e diagnostici
• Maggiore facilità di espansione degli impianti modulari
• Risoluzione più rapida dei problemi grazie alle funzioni diagnostiche
• Collegamento di sensori, attuatori e azionamenti intelligenti
• Supporto per applicazioni in cui il tempo è un fattore critico e per quelle relative alla sicurezza
• Migliore interconnessione tra i diversi componenti di automazione

Criteri di selezione importanti per i sistemi bus di campo

Compatibilità dei componenti

I controllori, i dispositivi di campo, gli azionamenti e i moduli I/O devono supportare il sistema di comunicazione selezionato.
Oltre al protocollo, è necessario verificare anche i profili dei dispositivi, le interfacce e gli strumenti di configurazione richiesti.

Velocità di trasmissione e comportamento in tempo reale

La velocità di trasmissione richiesta dipende dall’applicazione.
Spesso, per i segnali dei sensori semplici, è sufficiente una velocità di trasmissione più bassa. I processi di controllo veloci e i movimenti sincronizzati degli assi, tuttavia, richiedono tempi di trasmissione brevi e prevedibili.

Lunghezza del cavo e struttura della rete

La lunghezza consentita del cavo dipende dal sistema bus, dalla velocità di trasmissione e dal cavo utilizzato.
Occorre inoltre considerare la struttura di rete possibile, il numero di partecipanti e l’utilizzo di ripetitori, switch o accoppiatori.

Condizioni ambientali

Le interferenze elettromagnetiche, l’umidità, la polvere, le vibrazioni e le fluttuazioni di temperatura possono compromettere la comunicazione.
I cavi, i connettori e i moduli decentralizzati devono quindi essere adatti al rispettivo ambiente industriale.

Diagnostica e manutenzione

Funzioni diagnostiche efficaci facilitano l’individuazione di guasti ai cavi, errori di comunicazione e componenti difettosi.
Strumenti diagnostici chiari e la disponibilità a lungo termine dei ricambi sono particolarmente importanti per gli impianti con elevati costi legati ai tempi di fermo.

Integrazione nei sistemi esistenti

Quando si espande un sistema, è necessario verificare se il sistema bus di campo sia compatibile con la tecnologia di controllo e di rete esistente.
I gateway e gli accoppiatori possono collegare sistemi diversi, ma aumentano il carico di lavoro relativo all’integrazione e alla configurazione.

Riepilogo

I sistemi bus di campo consentono la comunicazione digitale tra controllori, sensori, attuatori, azionamenti e moduli di ingresso e uscita decentralizzati.
Riducono i requisiti di cablaggio, trasmettono dati di processo e diagnostici e supportano la progettazione modulare di macchine e impianti automatizzati.
I principali criteri di selezione includono la compatibilità dei dispositivi, la velocità di trasmissione dati, la capacità in tempo reale, la lunghezza dei cavi, le condizioni ambientali e le funzioni diagnostiche.

I sistemi bus di campo sono disponibili presso vari produttori e fornitori. Su Exportpages è possibile trovare informazioni complete su produttori e fornitori di sistemi bus di campo provenienti da tutto il mondo.