Definition und Zweck:
Ein Feldbus ist ein digitales Kommunikationssystem, das für den Datenaustausch zwischen Steuerungen (z.B. SPS) und Feldgeräten (Sensoren, Aktoren, Antriebe, I/O-Module) in der industriellen Automatisierung entwickelt wurde. Er ersetzt die aufwändige und fehleranfällige parallele Verdrahtung vieler einzelner Signale (z.B. 4-20mA oder 0/24V) durch eine einzige serielle Busleitung.
Das Hauptziel von Feldbussen ist es, den Verdrahtungsaufwand zu reduzieren, die Installationskosten zu senken, die Diagnosefähigkeit zu verbessern und eine höhere Funktionalität in der Feldebene zu ermöglichen.
Historie und Entwicklung:
Feldbusse entstanden in den 1980er und 1990er Jahren als Antwort auf die Komplexität der traditionellen Parallelverdrahtung. Es gibt eine Vielzahl von Feldbus-Standards, die oft von verschiedenen Herstellern oder Industriegruppen entwickelt wurden und jeweils spezifische Stärken und Anwendungsbereiche haben. Beispiele sind:
- PROFIBUS (Process Field Bus): Einer der am weitesten verbreiteten Feldbusse, insbesondere in Europa.
- CAN (Controller Area Network) und CANopen: Ursprünglich für die Automobilindustrie, auch in der Industrieautomation verbreitet.
- DeviceNet: Ein auf CAN basierender Feldbus, populär in Nordamerika (Rockwell Automation).
- Modbus (RTU/ASCII): Eines der ältesten Protokolle, immer noch weit verbreitet.
- AS-Interface (AS-i): Für die unterste Sensor-Aktor-Ebene.
Mit dem Aufkommen von Industrial Ethernet-Systemen verschiebt sich der Trend hin zu diesen IP-basierten Lösungen, aber Feldbusse sind weiterhin in vielen Bestandsanlagen und für bestimmte Anwendungen relevant.
Vorteile von Feldbussen:
- Reduzierter Verdrahtungsaufwand: Eine Busleitung statt vieler Einzelleitungen.
- Einfachere Installation: Schnellere Montage und geringere Fehlerquellen.
- Erweiterte Diagnose: Feldgeräte können detaillierte Diagnoseinformationen über den Bus an die Steuerung senden.
- Datenintegration: Übertragung von Prozess- und Diagnosedaten.
- Kostenersparnis: Reduzierung von Material- und Installationskosten.
- Modularität: Einfaches Hinzufügen oder Entfernen von Geräten.
Feldbusse sind ein wichtiger Schritt in der Entwicklung der Automatisierung hin zu dezentralen und vernetzten Systemen.
→ Siehe auch: PROFIBUS, CAN/CANopen, Industrial Ethernet, AS-Interface (AS-i), Modbus, Feldbus-Master, Feldbus-Slave
