La tecnologia di comunicazione cablata tra i dispositivi di controllo industriale è una delle tecnologie chiave per realizzare l'automazione industriale e la produzione intelligente. Con il rapido sviluppo dell'industria 4. 0 e produzione intelligente, anche la tecnologia di comunicazione tra le apparecchiature di controllo industriale viene costantemente aggiornata e aggiornata. Quella che segue è un'introduzione dettagliata alle principali tecnologie di comunicazione cablata tra i dispositivi di controllo industriale.
1. Tecnologia di comunicazione seriante
La tecnologia di comunicazione seriale è una delle tecnologie di comunicazione cablata più di base, ampiamente utilizzata nel campo del controllo industriale. Realizza l'invio e la ricezione dei dati tramite una riga di dati (TX) e una linea di ricezione (RX). Esistono principalmente le seguenti tecnologie di comunicazione seriale:
1.1 RS -232: rs -232 è un protocollo di comunicazione seriale standard ampiamente utilizzato in computer, stampanti, modem e altri dispositivi. Ha una velocità di trasmissione fino a 115,2 kbps e una distanza di trasmissione massima fino a 15 metri.
1.2 RS -485: rs -485 è un protocollo di comunicazione seriale di segnalazione differenziale, che presenta i vantaggi della forte capacità anti-interferenza e della lunga distanza di trasmissione. La sua velocità di trasmissione può essere fino a 10 Mbps e la distanza di trasmissione più lunga può essere fino a 1200 metri.
1.3 USB: USB (Bus seriale universale) è una tecnologia di comunicazione seriale ad alta velocità, ampiamente utilizzata in computer, telefoni cellulari, telecamere e altri dispositivi. Ha una velocità di trasmissione fino a 5 Gbps e una distanza di trasmissione massima fino a 5 metri.
2. Tecnologia di campo
La tecnologia Fieldbus è una tecnologia di comunicazione cablata appositamente progettata per il campo di controllo industriale, che è caratterizzata da alta tempo in tempo reale, alta affidabilità e buona scalabilità. Esistono principalmente le seguenti tecnologie di autobus sul campo:
2.1 Profibus: Profibus è una sorta di tecnologia Fieldbus sviluppata da Siemens di Germania, che è ampiamente utilizzata in apparecchiature di automazione, unità, sensori e così via. Ha una velocità di trasmissione fino a 12 Mbps e una distanza di trasmissione massima fino a 100 metri.
2.2 CAN: CAN (Controller Area Network) è una tecnologia Fieldbus basata su trasmissione con i vantaggi dell'elevata affidabilità in tempo reale e elevata. La sua velocità di trasmissione è fino a 1 Mbps e la distanza di trasmissione più lunga è fino a 10 chilometri.
2.3 Ethernet: Ethernet è una tecnologia Fieldbus basata sul protocollo TCP/IP, con alta velocità, alta affidabilità e altri vantaggi. La sua velocità di trasmissione può essere fino a 100 Gbps e la distanza di trasmissione più lontana può essere fino a 100 metri.
3. Tecnologia Ethernet industriale
La tecnologia Ethernet industriale è una tecnologia di comunicazione cablata a base di Ethernet con i vantaggi di alta velocità, alta affidabilità e facile espansione. Esistono principalmente i seguenti tipi di tecnologia Ethernet industriale:
3.1 Profinet: Profinet è una tecnologia Ethernet industriale sviluppata da Siemens di Germania, che è ampiamente utilizzata in apparecchiature di automazione, unità, sensori e così via. Ha una velocità di trasmissione fino a 100 Mbps e una distanza di trasmissione massima fino a 100 metri.
3.2 Ethercat: Ethercat è una tecnologia di comunicazione in tempo reale basata su Ethernet con i vantaggi dell'elevata affidabilità in tempo reale e elevata. La sua velocità di trasmissione è fino a 100 Mbps e la distanza di trasmissione più lunga è fino a 100 metri.
3.3 Modbus TCP: Modbus TCP è una tecnologia Ethernet industriale basata sul protocollo TCP/IP, che presenta i vantaggi di una buona compatibilità e una facile espansione. La sua velocità di trasmissione è fino a 100 Mbps e la distanza di trasmissione più lontana è fino a 100 metri.
4. Tecnologia di comunicazione ottica a fibre
La tecnologia di comunicazione in fibra ottica è una tecnologia di comunicazione cablata basata su segnali ottici, che presenta i vantaggi dell'elevata velocità di trasmissione, una forte capacità anti-interferenza e una lunga distanza di trasmissione. Esistono principalmente i seguenti tipi di tecnologia di comunicazione in fibra ottica:
4.1 Fibra singola: fibra a singola modalità è una fibra ottica che trasmette solo una singola modalità di segnali ottici, con i vantaggi della lunga distanza di trasmissione e una forte capacità anti-interferenza. La sua velocità di trasmissione può essere fino a 100 Gbps e la distanza di trasmissione più lunga può essere fino a 100 km.
4.2 Fibra multimodale: la fibra multimodale è una sorta di fibra ottica che può trasmettere più modalità di segnali ottici, con costi più bassi, facili da installare e altri vantaggi. La sua velocità di trasmissione può essere fino a 10 Gbps e la distanza di trasmissione più lunga può essere fino a 2 chilometri.
5. Tecnologia di comunicazione della linea di potenza
La tecnologia di comunicazione della linea elettrica è una tecnologia di comunicazione cablata che utilizza linee elettriche come mezzo di comunicazione e presenta i vantaggi di basso costo e facilità di distribuzione. Esistono principalmente i seguenti tipi di tecnologia di comunicazione della linea elettrica:
5.1 PLC: PLC (comunicazione della linea di potenza) è una tecnologia di comunicazione basata su linee elettriche con vantaggi come a basso costo e facilità di distribuzione. Ha una velocità di trasmissione fino a 500 Mbps e una distanza di trasmissione massima fino a 300 metri.
5.2 G.HN: G.HN è una tecnologia di comunicazione basata su una varietà di media come linee elettriche, linee telefoniche, cavi coassiali, ecc. Ha i vantaggi di una buona compatibilità e una facile espansione. La sua velocità di trasmissione è fino a 1 Gbps e la distanza di trasmissione più lontana è fino a 300 metri.
6. Altre tecnologie di comunicazione cablata
Oltre alle diverse principali tecnologie di comunicazione cablata, ci sono alcune altre tecnologie di comunicazione cablate che hanno alcune applicazioni nel campo del controllo industriale, come: ad esempio:
6.1 I2C: I2C (circuito inter-integrato) è una tecnologia di comunicazione basata su bus ampiamente utilizzata in microcontrollori, sensori e altri dispositivi. Ha una velocità di trasmissione fino a 400 kbps e una distanza di trasmissione massima fino a 1 metro.
6.2 SPI: SPI (interfaccia periferica seriale) è una tecnologia di comunicazione basata sulla modalità master-slave, ampiamente utilizzata in microcontrollori, driver e altri dispositivi. La sua velocità di trasmissione è fino a 50 Mbps e la distanza di trasmissione più lunga è fino a 10 metri.