FeldbusSystemen

Feldbus-Systeme sind industrielle Kommunikationsnetze, die der Vernetzung von Sensoren, Aktoren und Steuerungen in der Automatisierung dienen. Sie ermöglichen eine deterministische, zeitgesteuerte Datenübertragung über eine gemeinsam genutzte Leitung und reduzieren Verkabelung im Vergleich zu Punkt-zu-Punkt-Verbindungen.

Architektur und Technik: Typische Feldbusse verwenden zwei- oder mehradrige Leitungen und arbeiten in Linien- oder Baumtopologien mit Terminatoren. Die Kommunikation erfolgt meist nach Master/Slave-Prinzip oder dezentraler Steuerung. Protokolle regeln Zugriff, Adressierung, Datentransfer und Diagnose.

Wichtige Systeme: Profibus (DP für schnelle I/O, PA für Prozessautomation), Foundation Fieldbus (FF), CANopen, DeviceNet und Modbus RTU/ASCII. Diese Systeme unterscheiden sich durch Anwendungsgebiete, Spannungsversorgung der Busleitung, Sicherheitsfunktionen und Kommunikationsprofile. Foundation Fieldbus integriert Geräteparametrierung und Prozesssensorik in einer einheitlichen Schicht; Profibus bietet Varianten für Fertigungs- bzw. Prozessumgebungen.

Vorteile: Reduzierte Verdrahtung, zentrale Parametrierung, bessere Diagnosemöglichkeiten, deterministische Reaktionszeiten in Steuerkreisen. Anwendungen finden sich in der Fertigungs- und Prozessautomatisierung, in Maschinensteuerungen und in verteilten Prozessgeräten.

Standards und Entwicklung: Feldbus-Systeme fallen in die IEC 61158-Familie. In jüngerer Zeit lösen Ethernet-basierte Systeme wie PROFINET, EtherCAT oder Modbus TCP zunehmend klassische Feldbusse in vielen Anwendungen ab oder ergänzen sie. Sicherheitsaspekte werden durch spezialisierte Profile wie PROFIsafe oder FF-Safety adressiert.

Historie: Die Feldbus-Technologien entstanden in den 1980er/1990er-Jahren in Europa und Nordamerika als Alternative zu umfangreicher Verdrahtung und wurden zum Standard in vielen Branchen.