أنا. مقدمة
لقد شهدت Fieldbus، باعتبارها تقنية مهمة في الأتمتة الصناعية، تطورًا وتطبيقًا سريعًا في السنوات الأخيرة. فهو يعمل على حل تحديات الاتصال الرقمي بين الأجهزة الميدانية مثل الأدوات الذكية ووحدات التحكم والمشغلات في البيئات الصناعية، مما يتيح تبادل المعلومات بين معدات التحكم الميدانية وأنظمة التحكم ذات المستوى الأعلى-. أدى ظهور تقنية fieldbus إلى تطوير قدرات الأتمتة الصناعية بشكل كبير. تقدم هذه المقالة نظرة عامة تفصيلية عن أنواع ناقل المجال وخصائصها، بهدف تزويد القراء بفهم ومرجع متعمقين-.
ثانيا. مقدمة إلى أنواع Fieldbus
بروفيبوس
باعتباره ناقلًا عالي السرعة-، يُستخدم PROFIBUS على نطاق واسع في المكونات الطرفية الموزعة (PROFIBUS-DP). بالإضافة إلى دعم PROFIBUS-DP وFMS، فإنه يدعم أيضًا معيار اتصال محرك الأقراص PROFIBUS MC. يتميز PROFIBUS بالسرعة العالية والموثوقية والفعالية من حيث التكلفة-، مما يجعله معتمدًا على نطاق واسع في التشغيل الآلي للآلات، وأتمتة المباني، وأتمتة العمليات، وتوليد الطاقة، ونقل/توزيع الطاقة.
إيثركات
يعد EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) أحد حلول Ethernet في الوقت الفعلي للأتمتة الصناعية. إن أداءها المتميز وسهولة استخدامها جعلها رائدة في مجال الأتمتة الصناعية. توفر EtherCAT سرعة ومزامنة ومرونة عالية، وتلبية متطلبات الأتمتة الصناعية المعقدة المتنوعة.
الحافلة الخفيفة
Lightbus هو نظام ناقل ألياف ضوئية من Beckhoff أثبت كفاءته ويتمتع بحصانة EMI استثنائية. ويتميز بسهولة التثبيت، وتدفق البيانات بسرعة، ودورية، وحتمية. تعتبر Lightbus مثالية لبيئات الأتمتة الصناعية التي تتطلب مقاومة عالية للتداخل الكهرومغناطيسي.
انتربوس
يتميز Interbus بسهولة التهيئة ويوفر اتصالات سريعة وموثوقة. يتيح بروتوكول تسجيل التحول الرئيسي/التابع الخاص به الاتصال الدوري الفعال. تجد شركة Interbus تطبيقًا واسع النطاق في مجال الأتمتة الصناعية، وتتفوق بشكل خاص في السيناريوهات التي تتطلب كفاءة اتصالات عالية.
يمكنفتح
CANopen هو بروتوكول اتصالات شبكة مفتوح يعتمد على CAN (شبكة منطقة التحكم). ومن خلال الاستخدام الفعال لعرض النطاق الترددي للناقل، فإنه يحقق أوقات استجابة قصيرة للنظام حتى عند معدلات نقل البيانات المنخفضة نسبيًا. يرث CANopen نقاط القوة التقليدية لـ CAN، مثل أمان البيانات العالي وإمكانات -الرئيسية المتعددة.
كونترول نت
إن ControlNet عبارة عن نظام ناقل حقل قياسي-مفتوح. فهو يسمح بتبادل البيانات الدورية وغير الدورية في وقت واحد عبر الناقل دون تدخل بين الاثنين. يتم استخدام ControlNet على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية، ويتفوق بشكل خاص في السيناريوهات التي تتطلب معالجة متزامنة لأنواع بيانات متعددة.
واجهة سيركوس
تم تطوير SERCOS في الأصل ليكون-نظام ناقل ألياف ضوئية عالي السرعة لمحركات الأقراص. باستخدام قارنة التوصيل الناقلة Beckhoff SERCOS، تحقق أجهزة الإدخال/الإخراج سرعة نقل بيانات عالية- وأوقات دورات قصيرة. السيركوس
توفر الواجهة مزايا كبيرة في تطبيقات الأتمتة الصناعية التي تتطلب-نقل بيانات بسرعة عالية.
إيثرنت
باعتبارها المعيار السائد في البيئات المكتبية، اكتسبت Ethernet أيضًا اعتمادًا واسع النطاق في الأتمتة الصناعية. فهو يوفر معدلات نقل بيانات عالية، وسهولة التكامل مع الشبكات الحالية، ومجموعة واسعة من الخدمات والواجهات. وقد تم تعزيز هذه المزايا بشكل أكبر في منتجات Beckhoff Ethernet.
بروفينت
PROFINET هو معيار تم تطويره بواسطة PNO (منظمة مستخدم PROFIBUS) للإيثرنت الصناعي المفتوح. وهي تلتزم بمعايير تكنولوجيا المعلومات المعمول بها دوليًا للاتصالات (مثل بروتوكول TCP/IP)، مما يتيح التكامل السلس لأنظمة الأتمتة الصناعية في شبكات تكنولوجيا المعلومات الخاصة بالمؤسسات.
ثالثا. تحليل خصائص Fieldbus
القدرة-الحقيقية على الوقت
توفر تقنية Fieldbus أداءً قويًا-في الوقت الفعلي، مما يتيح إمكانية المراقبة-في الوقت الفعلي والتحكم في الأجهزة الميدانية. تصل قدرتها في الوقت الفعلي- إلى مستويات المللي ثانية أو حتى الميكروثانية، مما يلبي متطلبات الوقت الفعلي-لأنظمة التحكم في الأتمتة الصناعية.
مصداقية
تتميز تقنية Fieldbus بمقاومة قوية للتداخل وتحمل للأخطاء، مما يضمن التشغيل المستقر في البيئات القاسية. تنعكس موثوقيتها في المقام الأول في نقل البيانات المستقر وقابلية التشغيل البيني بين الأجهزة.
الانفتاح
تستخدم تقنية Fieldbus بروتوكولات اتصال مفتوحة، مما يدعم الوصول المتنوع للأجهزة بتوافق ممتاز. يتيح هذا الانفتاح للمستخدمين حرية اختيار الأجهزة ومتكاملي الأنظمة، مما يقلل من تكاليف النظام الإجمالية.
المرونة
توفر تقنية Fieldbus مرونة عالية، مما يسمح بتكوين الأنظمة وتوسيعها وفقًا للاحتياجات الفعلية. سواء كانت زيادة كميات الأجهزة، أو توسيع الوظائف، أو ترقية الأنظمة، توفر تقنية fieldbus دعمًا قويًا.
الأسلاك المبسطة
تستخدم تقنية Fieldbus شبكة اتصالات موحدة، مما يقلل بشكل كبير من أسلاك الأجهزة الميدانية. يؤدي ذلك إلى تبسيط تصميم النظام وتركيبه مع تقليل التكاليف الإجمالية وتعقيدات الصيانة.
رابعا. خاتمة
باعتبارها تقنية محورية في مجال الأتمتة الصناعية، تجسد تقنية fieldbus-إمكانية الوقت الفعلي والموثوقية والانفتاح والمرونة والتوصيل المبسط. تتميز أنواع ناقل المجال المختلفة بخصائص مميزة تلبي متطلبات الأتمتة الصناعية المتنوعة. مع التقدم المستمر في تكنولوجيا الأتمتة الصناعية، سوف تتوسع تطبيقات ناقل المجال ضمن أنظمة التحكم في الأتمتة الصناعية بشكل متزايد، مما يوفر كفاءة أعلى وأداء معزز للإنتاج الصناعي.