Az új ipari forradalom egyik fő alapvető hajtóereje a mérés-, és az irányítástechnika fejlődése. Ez a hajtóerő azonban egyáltalán nem újkeletű. Az iparban a mérés- és irányítástechnika fejlődése az elektronika más ágaival párhuzamosan zajlott, azoktól függetlenül, ennek ellenére az informatikai technológiák adaptációja is csak minimális késéssel követte az üzleti informatikában lezajlott fejlődést.

Cikksorozatunkban a már jelenleg is használt és a jövőben alkalmazható technológiák összehasonlításával tekintjük át az üzleti informatika és a működtetési technológiák konvergenciáját, miközben a két szakterület között a már létező, és a jövőben átveendő kompetenciákról is szó esik.

Az előzőekben azt tekintettük át, hogy mi a különbség az informatikai és az ipari irányítástechnikai rendszerek között a hálózatok, az adatátvitel, a hozzáférés és a rel-time (vagy időszinkronizált működés) területén. A feladatunk most egy jövőkép vázlatának felvillantása, amely révén elképzelhetjük, merre fog a (közel)jövőben fejlődni a mérés és irányítástechnika és az informatika kapcsolata.

Terepi busz

A szokásos Ethernet nem alkalmas olyan kicsi egyszerű eszközökön történő felhasználásra, mint a billentyűzet, egér, flash meghajtó, okostelefon, táblagép, kamera, videokamera, intelligens óra, biztonsági meghajtó és médialejátszó stb., ezért ezek az eszközök USB-t használnak Ethernet helyett. Az Ethernet kábel és az Ethernet switch használhatatlan az ilyen eszközöknél ugyanúgy, mint az Internet protokoll. Sokkal egyszerűbb megoldásokat kellett keresni ezek számára.

Az üzemekben a szokásos Ethernet sem alkalmas a terepi műszerekkel történő adatátvitelhez. Elképzelhetetlen, hogy Ethernet kábelekkel kapcsolódjanak az üzem sok száz, vagy ezer terepi műszeréhez, és ugyanígy az Ethernet switchek száma is kezelhetetlenül magas lenne stb. Ezért nem gyártanak nyomás vagy hőmérséklet távadókat vagy különböző beavatkozókat, amelyek Ethernetet használnak. A legtöbb üzem továbbra is az analóg 4-20 mA-es, és diszkrét ki-be (0 - 1) jeleket használja a terepi műszereihez.
A digitális üzemek azonban digitális terepi busszal rendelkező kommunikációs hálózatot használnak terepi eszközeikhez.

A digitális üzemek terepi buszt használnak a terepi műszereikhez

Egy teljesen digitális terepi busz, mint például a FOUNDATION H1 terepibusz vagy a PROFIBUS-PA, csak egyetlen pár vezetéket használ mind az tápellátáshoz, mind a kommunikációhoz. Ugyanazt a vezetéket nagyszámú kapcsolathoz használják. Az ilyen rendszereket kétvezetékes rendszernek nevezzük, ezek hurok vagy busz formájú működtetéssel rendelkeznek. Ez a megoldás a tulajdonságai révén biztonságos, ezért veszélyes területeken is használják. Az ilyen rendszereknél nincs szükség hálózati switchre. Ezért egy üzemben akár ezer terepi műszer esetén is sokkal egyszerűbb és olcsóbb a telepítés.

Ahogyan a digitális technológia is sok újítást hozott a fogyasztói iparban, a terepi busz is olyan új, innovatív digitális eszközök kidolgozását tette lehetővé, amelyek a 4-20 mA-es és a be-ki jelekkel alkalmazása esetén nem valósíthatók meg. Sok más új, innovatív eszköz valósítható meg a teljesen digitális terepi busszal. A digitális kommunikáció valós idejű mérési érvényességi jelzést és központosított firmware frissítést is biztosíthat az eszközök számára, ezzel lehetővé téve az eszközök funkcióinak fejlesztését. Könnyen hozzáadhatók eszközök a kézzel végrehajtott feladatok digitális átalakításához és a IIoT-alapú szolgáltatásokhoz.

A következő cikkben az Advanced Physical Layer (APL) technológia lesz a témánk.