Kenttäbusprotokollia

Kenttäbusprotokollia ovat teollisuusautomaation tiedonsiirtoprotokollia, jotka yhdistävät kenttälaitteet kuten sensorit ja toimilaitteet suoraan ohjausjärjestelmiin. Niiden tehtävänä on real-time tiedonsiirto, deterministinen viestintä ja laitteiden helppo integrointi suurempiin automaatioarkkitehtuureihin. Kenttäbus-verkot toimivat tavallisesti tuotantolinja- tai prosessialueilla, joissa luotettavuus ja viiveiden hallinta ovat olennaisia.

Kenttäbusprotokollat voivat olla master-slave-tyyppisiä tai moninverkkopäätöisiä, ja ne määrittelevät laitteiden osoitteet, viestirakenteet ja aikataulutetun tiedonsiirron sekä konfiguraatio- ja diagnostiikkatoiminnot. Viestintänopeudet vaihtelevat protokollasta riippuen pienistä kilobiteistä sekunnissa suurempiin, ja topologiat voivat olla linjassa, tähtijakautuneita tai hajautettuja tarpeen mukaan.

Esimerkkejä kenttäbusprotokollista ovat PROFIBUS (DP- ja PA-versiot), FOUNDATION Fieldbus, Modbus (RTU/ASCII/TCP), CANopen, DeviceNet sekä HART ja AS-Interface. Nämä protokollat ovat kehittyneet eri teollisuudenaloja varten, tarjoten yksinkertaisista runko-ohjauksista monimutkaisiin automaatiojärjestelmiin soveltuvia ratkaisuja.

Standardisointi ja yhteentoimivuus ovat keskeisiä teemoja kenttäbusprotokollissa. Suurimmat standardit sijoittuvat IEC-standardeihin, kuten IEC 61158 -perhe kenttäbusseille ja IEC 61784 -perheeseen protokollakohtaisille profiileille. Nykyisin monet teollisuus- ja prosessiteollisuuden ratkaisut siirtyvät Ethernet-pohjaisiin vaihtoehtoihin kuten PROFINET, EtherNet/IP ja EtherCAT, mutta perinteiset kenttäbusprotokollat ovat yhä käytössä vanhemmissa laitoksissa sekä tietyn toimialan erityistarpeissa.

---