Anforderungen

 

Ein Bussystem muss unterschiedliche Anforderungen erfüllen (Bild 1.8), um es optimal den Aufgaben anzupassen.

 

Dazu gehören Durchgängigkeit, Offenheit, Störsicherheit und Deterministik. 

Weiterhin sind kurze und konstante Zykluszeiten, eine hohe Effizienz des Übertragungsprotokolls sowie einfache Handhabung und Diagnose von zentraler Bedeutung.

 

Durchgängigkeit:

Eine durchgängige Kommunikation erfordert ein Bussystem, das alle angeschlossenen Geräte bedienen kann. Neben einfachen und komplexen Endgeräten werden auch Steuerungen und Rechner einheitlich vernetzt.

 

Offenheit:

Ein „offenes“ Feldbussystem unterstützt herstellerneutral das gesamte Spektrum der in der Automatisierungstechnik verwendeten Feldgräte wie z.B. Antriebe, Encoder, Roboter, Sensoren und Aktoren, und bietet Anschluss an offene Rechner- und Steuerungssysteme. Offen bedeutet hier also, dass es sich um ein standardisiertes Netz handelt, dessen Spezifikation offengelegt ist. 

Das ISO-OSI-Modell (LE 3) bildet dabei die Grundlage für offene Kommunikations-systeme.

 

Störsicherheit:

Der Bus soll sicher sein gegen elektromagnetische Einflüsse. In gestörten Regionen soll ein einfacher Einsatz von Lichtwellenleitern möglich sein. Der Bus soll auch im explosionsgeschützten Bereich eingesetzt werden können.

 

Deterministik:

Der Datenaustausch im System soll streng deterministisch erfolgen, also nach einem stabilen und bekannten Zeitraster. Dies ist unabdingbar, wenn der Bus innerhalb eines Regelkreises liegt, d.h. konstante Abtastintervalle für Soll- und Istwerte zu bestimmen sind, oder wenn Messreihen zu erfassen sind.

 

Protokolleffizienz:

Die Effizienz eines Übertragungsprotokolls gibt an, wie viel Prozent der insgesamt übertragenen Daten Nutzdaten sind. Der Wert ist der Quotient aus Nutzdaten zur Summe der gesamt übertragenen Daten (Nutz- und Rahmendaten).

 

Zykluszeit:

Der Steuerungszyklus einer SPS umfasst die Zeiten für die Eingabe, die Verarbeitung und die Ausgabe. Werden Feldbussysteme zum Informationstransport verwendet, dann werden die Einzelinformationen seriell übertragen. Die Zykluszeit der Steuerung hängt also von der Zeit für den Informationstransport und der Verarbeitungszeit ab. Die Buszykluszeit ist damit ein wichtiges Kriterium für die Gesamtleistung des Systems. Der Austausch von Prozessdaten soll möglichst schnell erfolgen. Nach heutigen Anforderungen muss die Aktualisierung aller Prozessdaten eines Netzwerks innerhalb von ein bis fünf Millisekunden erfolgen.

 

Handhabung:

as Bussystem soll einfach zu parametrieren und zu konfigurieren sein. Für die Inbetriebnahme und Diagnose sollen durchgängige Softwarewerkzeuge zur Verfügung stehen.

Einzelne Teilnehmer sollen sich physikalisch aus dem Verbund problemlos entfernen bzw. hinzufügen lassen. Teilnehmer oder Gruppen von Teilnehmern sollen sich logisch von einer zentralen Stelle aus ein- oder ausschalten lassen.

 

Diagnose:

Die Verwaltungssoftware des Bussystems soll statistisches Material liefern über Art und Ort der Störung, was Wartungsarbeiten erheblich vereinfacht und die Stillstandszeiten verkürzt.