Gelungene Kommunikation mit Feldbus

Feldbus ist heute ein gutes Beispiel, wie gut Kommunikation funktionieren kann. Dies war nicht immer der Fall. Zu Beginn der Geschichte war die Kommunikation sehr gestört. Ein intensiver Austausch zwischen Herstellern, Anwendern und Organisationen sorgte für die gute Entwicklung der Technologie.

Was ist Feldbus?

Ein Feldbus verbindet Feldgeräte wie Messfühler und Stellglieder in einer Anlage, um mit einem Steuerungsgerät zu kommunizieren. Für die Regelung eines Systems sind grundsätzlich mehrere Sensoren und Aktoren nötig. Der Modbus RTU beispielsweise nutzt ein nutzt drei verschiedene Betriebsarten:

  • Modbus ASCII, bei der ASCII-Code statt eine Binärfolge übertragen wird,
  • Modbus RTU überträgt die Daten in binärer Form sowie
  • Modbus TCP, das TCP/IP-Pakete zur Datenübertragung nutzt.

Der Einsatz von Feldbussen wird noch nicht überall einheitlich gesehen. Dort, wo er zum Einsatz kommt, funktioniert die Technik aber gut. Die Forderungen an einen Feldbus sehen folgendermaßen aus:

  • Er muss den erforderlichen Informationsfluss beherrschen,
  • an topologische Gegebenheiten anpassbar sein,
  • Ansprüche in puncto Verfügbarkeit erfüllen,
  • unter besonderen Bedingungen (Explosionsgefahr) einsetzbar und
  • leicht zu benutzen sein sowie
  • bei der Protokollführung auf proprietäre Ansätze verzichten.

Die ersten vier Punkte erfüllt heute im Grunde jeder Feldbus. Bei den anderen beiden Punkten, insbesondere dem Letzten, besteht Handlungsbedarf.

Vorteile eines Feldbus

Im Vergleich zu einer parallelen Verdrahtung hat der Feldbus viele Vorteile:

  • dank dem geringen Verkabelungsaufwand spart man Zeit bei Installation und Planung
  • die Ausmaße des Schaltschranks und Kabel Rangierverteiler werden reduziert
  • das System verfügt über eine hochwertige Eigendiagnose und verkürzt so Ausfall- und Wartungszeiten
  • kurze Signalwege sorgen für höhe Zuverlässigkeit und bessere Verfügbarkeit
  • Änderungen und Erweiterungen leicht durchführbar

Topologie

Hinsichtlich ihrer Topologie und Übertragungsmedien gibt es grundlegende Unterschiede zwischen Feldbussen. Je nach Ausführung besitzen sie verschiedene Übertragungsprotokolle: nachrichtenorientierte Verfahren und Summenrahmenverfahren. Zu den bekannteren Protokollen, das in der Automation auf Feldbussen zum Einsatz kommt, ist das MAP-Protokoll.

Feldbusse unterliegen diversen internationalen Standards. Sie adaptieren die Schichtenstruktur des OSI-Refenrezmodells, einen gemeinsamen Standard gibt es nicht. Interessengruppen entwickeln proprietäre Systeme für individuelle Bedürfnisse. Der Aufbau erfolgt wie bei Netzwerken in: Ringtopologie, Bustopologie, Baumtopologie oder Sterntopologie.

Beispiel für gute Kommunikation

Feldbus hat sich seit dem Beginn in den 1980er Jahren weiterentwickelt und funktioniert mittlerweile sehr gut. Aber warum ist das so?

  • Es gibt eindeutige Regeln für Kommunikation.
  • Eine gute Standardisierung stellt sicher, dass Regeln eingehalten werden.
  • Die Installation eines Feldbus ist einfach
  • Für einen Großteil der Feldgeräte ist eine Zweidrahtleistung ausreichend
  • Die Verpolung von Geräten ist dank Farbcodes, codierten Steckverbindungen und so weiter nicht möglich

Zusammenfassung

Der Feldbus ist mittlerweile in der Praxis angekommen und funktioniert in vielen Betrieben und Unternehmen reibungslos. Zwar war das nicht von Anfang an der Fall, mittlerweile sorgen aber Standards und Normen dafür, dass alles reibungslos funktioniert.

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