ElektroPrůmysl.cz, únor 2019

Elektro Průmysl .cz AUTOMATIZACE, ŘÍZENÍ A REGULACE únor 2019 | 61 ku na dvousměrnou komunikaci s těmito senzory. Pro tyto inteligentní senzory byly na- vrženy terénní sběrnice FOUNDATION™ Fieldbus a PROFIBUS-PA. Kromě toho řada sítí původně určených pro přenos binár- ních dat diskrétních senzorů může být upravena pro přenos skalárních hodnot ze skalárních senzorů do skalárních akčních členů. Jistě je potřeba jiná síť na přenos digi- tálních dat diskrétních senzorů a jiná na výměnu parametrických skalárních dat s inteligentními analogovými senzory. Prá- vě na to byly vytvořeny terénní sběrnico- vé sítě. Pojem terénní sběrnice, fieldbus, se používá tehdy, když je v síťovém uzlu umístěno programovatelné zařízení (mi- kroprocesor) a existuje kapacita na jeho řízení programy nebo načtenými konfi- guračními daty (nebo obojím). I když pro- gramy mohou být trvale uloženy v paměti ROM, lze je pro účely použití také načíst a uložit v zařízení. Také data pro zpracová- ní a možná řízení signálu (konfigurace) se načítají z hostitelského počítače. Datové sady jsou pak přenášeny do hostitelského počítače na vyžádání, podle stanoveného rozvrhu nebo při vzniku výjimky. Komuni- kace s inteligentním senzorem je skuteč- nou výměnou dat mezi dvěma počítači po informační síti, která se nazývá terénní sběrnice, fieldbus. Informace z inteligentního senzoru jsou obvykle přenášeny formou současně získa- ných datových sad, kterým se říká atomické datové sady. Důležitá je současnost, které nelze dosáhnout po sobě jdoucími dotazy. Časová synchronizace je také důležitá pro dynamické řízení a nelze jí dosáhnout bez synchronizované sítě. Dynamické řízení, jako je PID (proporcionální, integrovaný, derivativní) algoritmus používaný při řízení procesů, polohování, v robotice, polohová- ní kostry letadla a řízení pohybu, vychází z atomických datových sad samplovaných v přesných totožných časových intervalech. Řada senzorů nebo vysílačů používaných pro řízení procesů potřebuje pro provoz elektrickou energii. Ta byla dříve dodávána analogovými spoji 4–20 mA a teď musí při- cházet přes sběrnicovou síť fieldbus nebo z jiného napájecího zdroje. Polní instrumen- tace pro řízení procesu musí být často insta- lována v prostorách s potenciálem tvorby hořlavých plynů nebo prachu. Tyto prostory jsou podle Národního elektrického kodexu (NEC), NFPA-70, paragraf 500, klasifikovány jako nebezpečné. I když je polní instrumen- tace instalována v pouzdrech odolných proti výbuchu nebo plněných inertním ply- nem, elektrická energie přenášená kabelem sběrnice fieldbus může představovat riziko, pokud se kabel náhodně poškodí, pokud nebudou přijata opatření na omezení elek- trické energie vnitřními bezpečnostními prvky, které se nazývají bariéry. Vnitřní ochranné bariéry instalované na kabelu sběrnice fieldbus omezují průtok elektric- kého proudu pro prevenci jiskření tam, kde může dojít k zapálení hořlavého plynu, vý- paru nebo směsi prachu. Některé způsoby přenosu dat jsou považovány za vnitřně bezpečné, jsou to například bezdrátové, pneumatické senzory nebo optická vlákna napájená LED zdroji, nikoliv laserem. Proto- že sběrnice typu fieldbus určené pro řízení procesů měly nahradit 4–20 mA sítě, které přenášely signál a napájení vnitřně bezpeč-