Kenttälaitekenttä

Kenttälaitekenttä on teollisuusautomaation käsite, jolla tarkoitetaan prosessiympäristön läheisyyteen sijoitettujen kenttälaitteiden kokonaisuutta. Kenttälaite viittaa mittaus- tai säätötoimintaa suorittavaan laitteeseen, joka on suoraan yhteydessä prosessin mittauskohteisiin. Kenttälaitekenttä kattaa näiden laitteiden toteutuksen sekä niiden verkottumisen prosessin ohjausjärjestelmiin ja kenttätason sähkö- ja tietoliikenneinfrastruktuuriin.

Kenttälaitekentässä ovat tyypillisesti muun muassa mittauslaitteet kuten lämpötila-, paine-, virta- ja tason mittarit sekä säätölaitevalikoima kuten ohjausventtiilit, toimilaitteet sekä signaalinvahvistimet ja konvertterit. Useat kenttälaiteet ovat älykkäitä ja sisältävät sisäistä diagnostiikkaa sekä konfiguroitavia asetuksia, mikä mahdollistaa itsearvioinnin ja etäkalibroinnin.

Yhteydet ja arkkitehtuuri perustuvat kentän ja ohjausjärjestelmän väliseen tiedonsiirtoon. Kenttälaitekenttä voi hyödyntää erilaisia topologioita ja verkkoja, kuten daisy-chain-, star- tai prosessibaasista muodostuvaa busseja. Kommunikaatioon käytetään sekä perinteisiä kenttöbus- ja analogisignaaliliitäntöjä että teollisen Ethernetin ratkaisuja. Yleisimmät protokollat ovat esimerkkeinä HART, Foundation Fieldbus, Profibus/PROFINET sekä OPC UA.

Standardit ja turvallisuusnäkökohdat ohjaavat kenttälaitekentän suunnittelua ja käyttöä. Tärkeitä määritelmiä ovat IEC 61158 (kenttibus), IEC 61784 (dynaaminen yhteensopivuus) sekä IEC 61508/IEC 61511 (toimintaturvallisuus). Intrinsisesti turvalliset ja suojatut ratkaisut ovat keskeisiä vaarallisten tilojen sovelluksissa.

Käyttö ja hallinta perustuvat kenttälaitehallintaan (FDM), joilla laitteiden konfigurointi, kalibrointi, diagnostiikka ja ohjelmistopäivitykset voidaan suorittaa tehokkaasti. Kenttälaitekentän kehitys on siirtynyt yhä digitalisempaan ja älykkääseen suuntaan, mikä tukee etävalvontaa, ennakoivaa huoltoa ja parempaa prosessi-Integraatiota.