1. 필드 버스 (Fieldbus)
ㅇ 산업 현장에서 사용되는 디지털 통신망을 총칭
- 센서,액추에이터,제어기 등을 연결하여 공장 자동화 및 공정 제어를 수행하는 산업용 네트워크
ㅇ (어원)
- 공장 현장(Field)의 장치들을 하나의 공유 통신망(Bus)으로 연결한다는 의미에서 유래
- 과거에는 센서 하나당 케이블 하나씩을 제어기까지 일일이 연결해야 했던 방식(Point-to-Point)을 탈피하여,
- 하나의 케이블에 여러 기기를 병렬로 연결하는 방식이 도입되면서 '버스(Bus)'라는 명칭으로 불려짐
ㅇ 주요 구성 필요 요소
- 필드 장치 (센서, 액추에이터, 트랜스미터 등)
- 통신 인터페이스(통신 모듈)
- 제어기 (PLC, DCS 등)
- 전송 매체 (케이블 등)
ㅇ 특징
- 다수의 현장 장치를 하나의 통신망으로 연결
- 배선량 감소 및 설치 비용 절감
- 실시간 데이터 수집 및 제어 지원
- 상호운용성과 유지보수성 향상
ㅇ 상위 계층과의 관계
- 필드 계층(Field Level)에서 센서,액추에이터를 연결
- 제어 계층(Control Level)의 PLC, DCS 등과 연계
- 공장 정보망(Ethernet, Industrial Ethernet)과 연동되어 생산 정보를 상위 시스템으로 전달
2. IEC 61158에서 규정한 대표적인 필드버스 유형
※ (IEC 61158 : 다양한 산업용 필드버스 규격을 하나의 국제표준 체계로 통합하여 규정한 표준)
ㅇ 파운데이션 필드버스 (Type 1) : 공정 자동화용 분산제어 필드버스
ㅇ 컨트롤넷 (ControlNet, Type 2) : 제어 데이터의 실시간 전송을 지원하는 산업용 네트워크
ㅇ 프로피버스 (PROFIBUS, Type 3) : 제조 및 공정 자동화 분야에서 널리 사용되는 필드버스
ㅇ P-NET (Type 4) : 분산 입출력 및 계측 제어용 산업 네트워크
ㅇ 고속 파운데이션 필드버스 이더넷 (Type 5) : 이더넷 기반의 고속 공정제어 통신 규격
ㅇ 스위프트넷 (SwiftNet, Type 6) : 실시간 산업제어를 위한 고속 필드버스 규격
ㅇ 월드FIP (WorldFIP, Type 7) : 프랑스 계열의 산업 자동화용 필드버스
ㅇ 인터버스 (Interbus, Type 8) : 링 구조 기반의 분산 입출력 장치 연결용 필드버스 네트워크
3. 대표적인 필드버스 및 관련 프로토콜
ㅇ PROFIBUS (Process Field Bus)
- 공장 자동화 및 공정 제어용 필드버스로, PLC-현장장치 간 통신에 널리 사용
ㅇ Modbus
- 단순한 마스터-슬레이브 구조의 산업용 통신 프로토콜로, 장비 간 상호연동성이 우수
ㅇ Foundation Fieldbus
- 제어 기능을 현장장치에 분산시켜 수행할 수 있는 공정제어용 디지털 네트워크
ㅇ DeviceNet
- CAN 기반의 필드버스로, 센서·액추에이터 등 장치 연결에 주로 사용
ㅇ CANopen
- CAN 통신망 위에서 동작하는 응용계층 규격으로, 모션제어 및 기계제어에 널리 사용