فیلدباس (Fieldbus) یک فناوری ارتباطی دیجیتال در ابزار دقیق و اتوماسیون صنعتی است که برای برقراری ارتباط بین تجهیزات میدانی (مانند سنسورها، عملگرها و شیرهای کنترلی) و سیستم‌های کنترلی (مانند PLC یا DCS) استفاده می‌شود. این فناوری به تجهیزات اجازه می‌دهد تا از طریق یک شبکه مشترک داده‌ها را با یکدیگر تبادل کنند و جایگزین سیستم‌های سنتی آنالوگ (مانند سیگنال‌های 4-20 میلی‌آمپر) شده است.

ویژگی‌های کلیدی فیلدباس:

1. شبکه دیجیتال:
   • ارتباط دیجیتال بین تجهیزات مختلف ابزار دقیق.
2. چند نقطه‌ای (Multidrop):
   • چندین تجهیز می‌توانند به یک کابل مشترک متصل شوند.
3. ارتباط دوطرفه:
   • ارسال و دریافت اطلاعات میان تجهیزات و سیستم کنترل امکان‌پذیر است.
4. تبادل داده پیشرفته:
   • علاوه بر سیگنال‌های کنترلی، اطلاعاتی نظیر وضعیت سلامت تجهیزات و خطاها منتقل می‌شود.
5. کاهش سیم‌کشی:
   • کاهش تعداد کابل‌ها و هزینه‌های مربوط به نصب و نگهداری.
6. مانیتورینگ و کنترل:
   • قابلیت نظارت دقیق بر تجهیزات و کنترل عملکرد آن‌ها.

اجزای اصلی فیلدباس:

1. دستگاه‌های میدانی (Field Devices):
   • شامل سنسورها، ترانسمیترها، و شیرهای کنترلی که داده‌ها را تولید و دریافت می‌کنند.
2. سیستم کنترلی:
   • مانند PLC یا DCS که داده‌ها را مدیریت و تصمیمات کنترلی می‌گیرد.
3. رابط فیلدباس (Fieldbus Interface):
   • تجهیزاتی که ارتباط بین دستگاه‌های میدانی و سیستم کنترلی را مدیریت می‌کنند.
4. کابل شبکه:
   • یک کابل مشترک که برای اتصال همه تجهیزات استفاده می‌شود.

استانداردهای مختلف فیلدباس:

1. Foundation Fieldbus (FF):
   • مناسب برای صنایع فرآیندی مانند نفت و گاز، پتروشیمی و نیروگاه‌ها.
2. Profibus:
   • بیشتر در صنایع تولیدی و مکانیکی استفاده می‌شود.
3. Modbus:
   • پروتکلی ساده و گسترده که برای ارتباط بین تجهیزات صنعتی به کار می‌رود.
4. CANbus:
   • در خودروها و سیستم‌های ماشین‌آلات کاربرد دارد.
5. HART:
   • ترکیبی از سیگنال آنالوگ و دیجیتال، که معمولاً برای تجهیزات ابزار دقیق استفاده می‌شود.

مزایای فیلدباس:

1. کاهش هزینه‌های نصب و سیم‌کشی:
   • استفاده از یک کابل مشترک به جای چندین کابل برای هر تجهیز.
2. قابلیت اطمینان بالا:
   • کاهش خطاهای انسانی و بهبود عملکرد سیستم.
3. مانیتورینگ و تشخیص خرابی:
   • شناسایی مشکلات قبل از بروز خرابی‌های جدی.
4. انعطاف‌پذیری:
   • امکان افزودن یا جابجایی تجهیزات به راحتی.
5. توسعه‌پذیری:
   • مناسب برای سیستم‌های بزرگ و پیچیده.

معایب فیلدباس:

1. پیچیدگی در طراحی اولیه:
   • نیاز به دانش تخصصی برای طراحی و پیاده‌سازی.
2. هزینه اولیه بالا:
   • تجهیزات فیلدباس معمولاً گران‌تر از سیستم‌های سنتی هستند.
3. سرعت محدود در بعضی پروتکل‌ها:
   • سرعت ارتباط ممکن است برای برخی کاربردهای پیچیده کافی نباشد.

کاربردهای فیلدباس:

1. صنایع نفت و گاز:
   • کنترل و نظارت بر فرآیندهای پالایشگاهی و خطوط لوله.
2. صنایع پتروشیمی:
   • مدیریت فرآیندهای تولید مواد شیمیایی.
3. نیروگاه‌ها:
   • کنترل و نظارت بر تجهیزات تولید برق.
4. صنایع غذایی و دارویی:
   • حفظ دقت و کیفیت فرآیندهای تولید.
5. صنایع تولیدی:
   • ارتباط و هماهنگی بین ماشین‌آلات و سیستم‌های کنترلی.

مقایسه فیلدباس با سیستم‌های سنتی (4-20 میلی‌آمپر):

چرا فیلدباس مهم است؟

فیلدباس یک پیشرفت بزرگ در اتوماسیون صنعتی است که باعث افزایش دقت، کاهش هزینه‌ها، و بهبود عملکرد سیستم‌های پیچیده می‌شود. با کاهش نیاز به سیم‌کشی جداگانه برای هر تجهیز و ارائه اطلاعات پیشرفته، این فناوری به بهره‌وری و ایمنی در صنایع مختلف کمک می‌کند.