I. 소개
산업 자동화 분야에서 통신 기술의 선택은 시스템 성능, 신뢰성 및 비용에 중요한 영향을 미칩니다. 필드버스와 산업용 이더넷은 산업 자동화에서 서로 다른 역할을 하는 일반적으로 사용되는 두 가지 통신 기술입니다. 이 문서에서는 두 기술을 자세히 소개하고 차이점을 살펴봅니다.
II. 필드버스 개요
정의
Fieldbus는 프로세스 영역의 현장 장치/계측기와 제어실의 자동화 제어 장치/시스템 사이에 설치되는 직렬, 디지털, 다지점 통신 데이터 버스입니다. 개인, 분산, 디지털, 지능형 측정 및 제어 장치가 네트워크 노드 역할을 하는 네트워크 시스템 및 제어 시스템으로 기능합니다. 이들 노드는 버스를 통해 상호 연결되어 정보를 교환하고 집합적으로 자동화된 제어 기능을 수행합니다. Fieldbus 기술은 필드-수준 제어 장치 간의 디지털 통신을 가능하게 하는 산업 현장-수준 네트워크 통신 기술을 나타내며, 산업 현장-수준 장비 통신의 디지털 혁명을 상징합니다.
형질
Fieldbus는 단순성, 신뢰성, 비용 효율성 등 일련의 뛰어난 이점을 제공합니다.- 이는 주로 산업 현장의 지능형 기기, 컨트롤러, 액추에이터와 같은 현장 장치 간의 디지털 통신뿐만 아니라 이러한 현장 제어 장치와 상위{2}}레벨 제어 시스템 간의 정보 전송을 다룹니다. Fieldbus는 자동화의 기본 데이터 통신 네트워크 역할을 하는 산업용 데이터 버스입니다.
주요 유형
Fieldbus에는 PROFIBUS, EtherCAT, Lightbus, Interbus, CANopen, ControlNet, SERCOS 인터페이스, 이더넷 및 PROFINET을 포함한 여러 유형이 포함됩니다. 각 버스는 고유한 특성과 적용 범위를 갖고 있으므로 사용자는 특정 요구 사항에 따라 적절한 버스 유형을 선택할 수 있습니다.
III. 산업용 이더넷 개요
정의
산업용 이더넷은 IEEE 802.3(이더넷)을 기반으로 하는 강력한 영역 및 단위 네트워크입니다. 이더넷 기술을 산업 자동화에 적용하여 새로운 멀티미디어 세계로의 원활한 통합을 제공합니다. 산업용 이더넷은 사무실 환경에 적합할 뿐만 아니라 생산 및 프로세스 자동화에도 적용 가능합니다.
형질
산업용 이더넷은 높은 신뢰성, 높은 대역폭, 쉬운 확장성, 강력한 상호 운용성, 편리한 관리 및 광범위한 적용 가능성을 제공합니다. 이는 중복 메커니즘과 신뢰성이 높은 네트워크 토폴로지를 사용하여 데이터 전송의 신뢰성과 안정성을 보장합니다. 또한 산업용 이더넷은 고속 전송 기술을 활용하여 실시간 데이터 전송 및 고속 제어를 지원하는 빠른 데이터 전송 및 처리 기능을-제공합니다.- 또한 산업용 이더넷은 표준화된 통신 프로토콜을 사용하여 다양한 장치가 원활하게 통신하고 협업할 수 있도록 하여 상호 운용성과 호환성을 향상시킵니다.
네트워크 구성
일반적인 산업용 이더넷 환경은 네트워크 구성 요소, 연결 구성 요소, 통신 미디어, PLC 컨트롤러 및 PG/PC의 산업용 이더넷 통신 프로세서로 구성됩니다. 이러한 구성 요소는 집합적으로 산업용 이더넷 인프라를 형성하여 데이터 전송 및 처리를 지원합니다.
IV. 필드버스와 산업용 이더넷의 차이점
통신방식
Fieldbus는 통신 및 데이터 교환을 용이하게 하기 위해 단일 버스를 통해 여러 장치를 연결하는 버스 구조를 사용합니다. 그러나 산업용 이더넷은 스타, 링 또는 트리 토폴로지를 활용하여 스위치 및 유사한 장비를 통해 여러 장치를 연결하여 통신 및 데이터 교환을 가능하게 합니다.
통신 속도
Fieldbus는 일반적으로 10Mbps 미만의 상대적으로 낮은 속도의 직렬 통신을 사용합니다. 산업용 이더넷은 일반적으로 100Mbps 이상의 고속 병렬 통신을 활용합니다. 이는 대용량 데이터와 고속 제어 애플리케이션을 처리하는 데 있어 산업용 이더넷의 이점을 제공합니다.-
실시간-시간 기능
Fieldbus 시스템은 일반적으로 산업 자동화의 실시간 제어 요구사항을 충족하는 강력한 실시간-성능을 보여줍니다. 그러나 산업용 이더넷은 실시간{3}}기능이 상대적으로 약하고 실시간 성능을 향상시키기 위해 특수 기술과 프로토콜이 필요한 경우가 많습니다.{4}} 그럼에도 불구하고 기술 발전과 프로토콜 최적화를 통해 산업용 이더넷의 실시간 기능은{6}}지속적으로 향상되고 있습니다.
데이터 볼륨
Fieldbus 시스템은 일반적으로 데이터 볼륨이 작은 애플리케이션에 적합한 반면, 산업용 이더넷은 데이터 볼륨이 큰 시나리오에 더 적합합니다. 산업 자동화 시스템 내에서 데이터 양이 계속 증가하고 실시간 요구사항이 더욱 엄격해짐에 따라 산업용 이더넷의 적용 범위도 확대되고 있습니다.
토폴로지
Fieldbus 시스템은 일반적으로 비교적 간단한 구조를 특징으로 하는 버스 토폴로지를 사용합니다. 그러나 산업용 이더넷은 더 복잡한 스타, 링 또는 트리 토폴로지를 활용합니다. 이러한 복잡성으로 인해 산업용 이더넷 시스템을 확장하거나 업그레이드할 때 유연성과 편의성이 향상됩니다.
V. 결론
필드버스와 산업용 이더넷은 모두 산업 자동화에 필수적인 통신 기술입니다. 각각은 서로 다른 애플리케이션 시나리오와 요구 사항을 충족하는 고유한 특성과 장점을 가지고 있습니다. 통신 기술을 선택할 때는 특정 애플리케이션 요구 사항, 시스템 규모, 데이터 볼륨 및 실시간{2}}성능 요구 사항을 포괄적으로 고려해야 합니다. 기술이 발전하고 애플리케이션이 심화됨에 따라 필드버스와 산업용 이더넷은 산업 자동화에서 계속해서 중요한 역할을 할 것입니다.