Az automatizált gyártósorok és beágyazott rendszerek alapja a precíz adatcsere. Az alábbiakban áttekintjük azokat a szabványokat, amelyek meghatározzák a modern ipar kommunikációs struktúráját.
MODBUS
Ipari Alapnyelv
Univerzális regiszter-architektúra
A Modbus az ipar egyik legidőtállóbb protokollja, amely egyszerűségének köszönheti sikerét. Master-Slave elven működik, ahol a Master olvasási vagy írási parancsokat intéz a Slave eszközök 16 bites regisztereihez. Nyílt szabványként szinte minden gyártó eszközeivel kompatibilis.
Modbus.hu
TípusokRTU, TCP, ASCII
Adategység16-bit registers
Fő előnyGyártófüggetlen
SCADA RENDSZER
Felügyeleti Vezérlés
Ipari adatgyűjtés és vizualizáció
A SCADA rendszerek a modern ipari automatizálás csúcsát jelentik. Elsődleges feladatuk a távoli eszközöktől (PLC, RTU) érkező adatok valós idejű gyűjtése, megjelenítése és adatbázisba történő naplózása (Historian). Lehetővé teszi a folyamatok vizuális felügyeletét és a kritikus riasztások kezelését.
Modbusz.hu
Fő funkcióMonitoring / Távvezérlés
AdattárolásSQL Historian
RétegPiramis modell teteje
PROFIBUS
Terepi Buszrendszer
Determinisztikus terepi adatcsere
A Profibus a Siemens ökoszisztéma meghatározó terepi hálózata. A DP változatot nagy sebességű, ciklikus adatcserére tervezték a vezérlő és a távoli modulok között. Token-passing mechanizmusa garantálja, hogy minden eszköz pontosan meghatározott időben jusson szóhoz.
Pid.hu
SebességMax. 12 Mbps
TopológiaVonalas
JellemzőSiemens orientált
CAN-BUS
Determinisztikus Hálózat
Üzenet-orientált arbitráció
A CAN egy többgazdás rendszer, ahol az üzenetek prioritását az Identifier (ID) határozza meg. Ütközés esetén a kisebb ID-jű üzenet zavartalanul halad tovább. Ez a mechanizmus teszi alkalmassá kritikus rendszerek (járművezérlés) irányítására.
Pid.hu
ArbitrációID alapú (CSMA/CA)
HibatűrésKiemelkedő
SebességMax. 1 Mbps
RS485
Differenciális Szabvány
Differenciális jelátvitel
Az RS485 a robusztus ipari hálózatok fizikai alapja. Két vezetéken továbbít ellenfázisú jeleket, így a környezeti zajok kioltják egymást. Ez teszi lehetővé a stabil adatátvitelt akár 1200 méteres távolságon is.
seeedstudio.com
KábelezésCsavart érpár
TávolságMax. 1200 m
EszközökMax. 256
RS232
Klasszikus Szabvány
Hagyományos soros kommunikáció
Az RS232 az egyik legrégebbi soros szabvány, amely feszültségszintekkel dolgozik. Bár a távolság korlátozott, a mai napig alapvető diagnosztikai és konfigurációs interfész PLC-khez és ipari mérőműszerekhez.
opencircuit.shop
Feszültség+/- 3V – +/- 15V
CsatlakozóDB9 / DB25
TávolságMax. 15 m
SPI
Nagysebességű Soros
Full-Duplex szinkron átvitel
Az SPI a leggyorsabb chipek közötti kommunikáció. Master-Slave elrendezésben működik, külön órajellel és Chip Select vonallal. Minimális késleltetése miatt kritikus szenzoroknál és kijelzőknél használják.
circuitbasics.com
VezetékekMOSI, MISO, SCK, CS
MódSzinkron
ErősségSebesség
I2C
Kétvezetékes Busz
Címzésalapú soros busz
Az I2C mindössze két vezetéken (SDA, SCL) több tucat eszközt kezel. Szoftveres címzése egyszerűvé teszi az áramkörök tervezését, bár a sebessége elmarad az SPI mögött.
circuitbasics.com
VonalakSDA, SCL
Címzés7 vagy 10 bit
SebességMax. 3.4 MHz
UART
Aszinkron Soros
Pont-pont közötti adatátvitel
Alapvető aszinkron protokoll, amelynél nincs szükség órajelre, a szinkront start/stop bitek adják. Leggyakrabban két eszköz közötti egyszerű terminálkapcsolat kiépítésére használják.
circuitbasics.com