Feldbussen

Feldbusse sind industrielle Kommunikationsnetze, die Sensoren, Aktoren und Steuerungen in Automatisierungsanlagen miteinander verbinden. Sie ermöglichen die digitale Übertragung von Messwerten, Befehlen und Diagnosedaten zwischen Feldgeräten und der Leitebene bei reduzierter Verdrahtung und oft in Echtzeit.

Historisch entstanden sie in den 1980er bis 1990er Jahren, um herkömmliche Punkt-zu-Punkt-Verkabelungen zu ersetzen und Wartung sowie Diagnose zu erleichtern. Vorteilhaft sind geringer Verkabelungsaufwand, zentrale Fehlerdiagnose und die Fähigkeit, zeitkritische Signale zuverlässig zu übertragen; Herausforderungen betreffen oft Protokollkomplexität, Latenz und Abhängigkeit von Herstellern.

Architektur: Typischer Aufbau umfasst Feldgeräte mit Transceivern, eine Feldbus-Schnittstelle in der Steuerung, sowie die Leitebene. Die Kommunikation kann zyklisch oder ereignisbasiert erfolgen und unterliegt Echtzeit-Constraints.

Topologien: Feldbusse nutzen meist Linien- oder baumförmige Verkabelung; Sternverkabelung ist bei vielen Systemen eingeschränkt oder mit Gateways umgesetzt.

Beispiele: Profibus (DP/PA), Foundation Fieldbus, Modbus, CANopen, DeviceNet, HART (Hybrid-Analog/Digital). Moderne Industrie-Netzwerke gewinnen an Bedeutung: PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, die oft als Ethernet-basierte Feldnetze bezeichnet werden.

Nutzung heute: In vielen Produktions- und Prozessanlagen bestehen noch Systeme mit Feldbussen, besonders in Bestandsanlagen; in neuen Projekten werden zunehmend Ethernet-basierte Technologien eingesetzt. Migration: Unternehmen setzen oft Übersetzer-Gateways ein, um Alt- und Neutechnologien zu integrieren.