现场总线通道 – 查找制造商和供应商

现场总线网关可连接不同的工业通信协议，确保来自不同制造商的系统之间的数据一致性，并使机器、传感器、执行器、控制器和更高级别的 IT 系统之间的信息流更加顺畅。

由于许多系统中使用了大量异构现场总线和工业以太网网络，网关提供了一个中央接口，以确保兼容性和互操作性。

下面将介绍现场总线网关的功能和类型、用途及其优势：

现场总线网关的工作原理：

现场总线网关是两个或多个通信系统之间的转换器。
它从一个网络读取数据，进行处理，然后以另一个网络的格式发送。
这一过程既可以是周期性的，也可以是基于事件的。

其核心功能包括

1. 不同现场总线或以太网协议之间的协议转换。
2. 数据点同步。
3. 变量的寻址和分配。
4. 信息和实时通信的优先级。
5. 数据缓冲和过滤
6. 诊断、状态监控和错误信息。

现代网关通常采用集成处理器内核和实时操作系统，可确保低延迟时间和高传输可靠性。
它们既可以纯粹作为转换器工作，也可以承担主动逻辑功能，如小型自动化任务或数据压缩。

现场总线网关的类型：

现场总线网关可根据不同的标准加以区分。最重要的类别有

1. 现场总线到现场总线网关：
   这些网关将传统的现场总线相互连接。
   例如 Profibus、CANopen、Modbus RTU 或 DeviceNet 之间的连接。
   它们通常用于需要合并不同系统而无需更换整个基础设施的旧系统中。
2. 现场总线到工业以太网网关：
   这些网关可实现传统现场总线与 Profinet、EtherCAT、Ethernet/IP 或 Modbus TCP 等现代以太网协议之间的通信。
   它们在现代化项目和建立混合系统结构时发挥着重要作用。
3. 工业以太网到工业以太网网关：
   它将不同的以太网协议连接在一起。
   这些网关可实现高性能系统的集成，通常支持确定性实时要求。
   它们是现代工业 4.0 环境的特征。
4. 用于特殊网络的协议转换器：
   有些网关使用串行协议、无线系统或物联网平台等专用接口连接工业网络。
   例如 MQTT 网关或 OP UA 网关。
5. 多功能或通用网关：
   这些设备可同时服务于多种不同的协议。
   它们采用模块化设计，可通过插件模块或软件许可进行灵活调整。
   它们可用于复杂系统，集中捆绑多个通信层。

使用现场总线网关：

现场总线网关可用于异构通信系统协同工作的场合。典型的应用领域包括

1.不同自动化系统的集成：
在生产设备中，机器通常以不同的协议进行通信。
网关可实现全面的过程控制和数据整合。

2.现代化和改造：
当从旧的现场总线转换到工业以太网网络时，网关可实现逐步迁移，而无需更换整个基础设施。

3.将传感器和执行器与控制系统或 IT 系统连接起来：
在此，网关可确保测量值、状态数据或控制命令的正确实时传输。

4.工业 4.0 和 IIoT：
网关通常是生产设施与云分析系统之间的纽带。
它们支持 MQTT、OPC UA 或 REST API 等协议。

5.安全和访问控制系统：
在某些情况下，网关通过实施过滤功能或访问限制，承担起安全通信路径的功能。

现场总线网关的优势：

现场总线网关在技术和经济方面都具有多种优势：

• 现场总线网关可实现不同制造商和技术的系统之间的通信。这使得复杂系统的扩展或现代化变得更加容易。
• 网关可以经济有效地连接不兼容的系统，而不是更换整个机器控制系统或网络结构。
• 网关可保留旧的现场总线结构，同时集成新的以太网或物联网系统。这大大延长了现有系统的使用寿命。
• 许多网关支持确定性实时通信，这对运动控制系统、机器人或装配线至关重要。
• 借助诊断工具、日志记录功能和监控接口，网关可提供更多有关系统状态的信息。这使得维护变得更加容易，并提高了运行可靠性。
• 在模块化系统中，网关可以快速改装，以集成新的机器部分或生产线。
• 网关可以监控数据流、过滤不需要的数据包或使用协议限制作为安全屏障。

现场总线网关是现代自动化架构中不可或缺的元素。它们可实现不同传感器、控制系统和 IT 系统之间的无缝通信，并为集成、现代化、物联网连接和流程优化提供解决方案。凭借其种类繁多、高度灵活以及独特的诊断和安全功能，它们为提高工业系统的效率、透明度和未来的可行性做出了决定性的贡献。

在此，您将了解到购买现场总线网关时最重要的注意事项：

购买现场总线网关需要仔细分析，因为错误的决定可能导致通信问题、生产停机或维护成本增加。因此，专业采购远不止价格这么简单，还必须考虑技术要求、兼容性、安全性、服务选项和长期可用性，以确保可靠高效的运行。

• 第一步是精确确定技术要求：
• 必须支持哪些现场总线或以太网协议？
• 需要多大的数据量和传输速率？
• 是否需要满足实时或确定性通信要求？
• 是否需要集成数据缓冲、过滤、日志记录或小型自动化任务等附加功能？
• 只有对这些参数进行精确说明，才能选择合适的网关，可靠地满足要求。
• 网关的功能范围差别很大：
• 用于老式网络的现场总线到现场总线网关。
• 用于现代化和集成的现场总线到工业以太网网关
• 用于复杂网络架构的工业以太网到工业以太网网关
• 具有模块扩展能力的多功能或通用网关
• 采购人员应与工程师明确哪种设计最适合现有和计划中的基础设施。错误的决定会导致后续的改造成本或集成问题。
• 现场总线网关必须正确转换设备通信。这一点非常重要：
• 支持所有相关的协议变体和版本。
• 正确的寻址和数据分配。
• 同步周期时间和触发事件。
• 不完全兼容会导致数据错误、故障甚至系统停机。
• 采购时应优先考虑那些能提供大量兼容性清单和参考项目的制造商。
• 在现代自动化流程中，确定性通信至关重要，例如在运动控制系统或同步制造流程中。网关必须能够
• 保持较短的延迟时间。
• 精确再现周期时间。
• 避免数据丢失或延迟。
• 采购时应寻找具有实时或优先排序功能的设备，以满足工艺要求。
• 现代网关提供集成诊断工具、监控和报警功能。
• 专业的采购将确保这些功能可用且易于访问，从而最大限度地减少停机时间。
• 网关通常处理不同网络之间的连接，并可充当安全屏障。
• 采购部门必须检查设备是否符合相关行业的安全要求。
• 配置和调试应尽可能简单。这一点至关重要：
• 直观的软件界面。
• 通过脚本或模板提供自动化支持。
• 与现有 SCADA、PLC 或 MES 系统集成。
• 远程维护和更新功能。
• 用户友好型网关可节省培训成本，减少调试过程中的错误。
• 网关通常在恶劣的工业环境中连续运行。
• 可靠性对于避免停机和生产损失至关重要。
• 对于使用寿命较长或计划进行系统扩展的项目而言，交货时间、支持和长期可用性尤为重要。
• 仅有优惠的购买价格并不能保证解决方案的经济性。采购时应考虑使用寿命和总成本。

现场总线网关的专业采购需要技术、生产、IT 和质量保证之间的精心协调。只有全面考虑所列标准，才能确保为工业系统提供可靠、高效和面向未来的通信解决方案。经过专业选择的现场总线网关可为过程稳定性、数据质量和整体运行可靠性做出决定性贡献，并可避免昂贵的改造费用或停机时间。

现场总线网关可从不同供应商处购买。在Exportpages 网站上，您可以找到世界各地现场总线网关制造商和供应商的全面信息。