Skip to main content

Communication Protocols in DCS

 Communication Protocols in DCS


In Distributed control systems there are multiple communication protocols are used based on instruments, controller and environmental Zone. So here we will see some of very important communication protocols which are widely used to establish DCS network.

So these are the communication protocols used in Industrial networking.

  •         Profinet/ Industrial Ethernet
  •         Profibus
  •         AS-I
  •         Modbus
  •         HARTc
  •         CAN
  •          Fieldbus


So now we will see basic overview of every protocols and its features.


1Profinet /Industrial Ethernet :- PROFINET IO uses traditional Ethernet hardware and software to define a network that structures the task of exchanging data, alarms and diagnostics with Programmable Controllers and other automation controllers. PROFINET is communicating fastest up to 100MBPS speed.

Figure 1. Profinet/Industrial Ethernet Cable


Industrial Ethernet is just as it sounds – Ethernet applied to an industrial setting, which often requires more rugged connectors, cables and – most importantly – better determinism. Industrial Ethernet uses specialized protocols in conjunction with Ethernet. The more popular Industrial Ethernet protocols are PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, SERCOS III and POWERLINK. With Industrial Ethernet, data transmission rates range from10 Mbits/s to 1GBPS. However, 100 Mbit/s is the most popular speed used in Industrial Ethernet applications.


2 Profibus :-  The PROFIBUS (Process Field Bus) is qualified for the networking of complex devices with its multi master protocol . The PROFIBUS is named after DIN 19245, where it extends its user range from the field level to the process control level. In principle it is applicable with its protocol profile PROFIBUS-DP (Distributed I/O) down to the sensor/actor level.


 PROFIBUS has two type protocols

Profibus DP (Decentralize Peripherals) 9.6Kbps to 12 Mbps Speed

Profibas PA (Process Automation) 32 Kbps



Figure 2. Profibus DP cable


3 AS-I : The AS-I (Actuator Sensor Interface) is matched to the requirements in the lowest level . AS-I operates actors and sensors with the first control level and replaces them with cable harnesses, distributor cabinets and connecting terminal plates.  Since then, the AS-I is an open standard.  In the meantime, many manufacturers offer intelligent, AS-I compatible actors and sensors in order to be able to transfer more information than only 1/0.


AS-I is especially easy in data manipulation. Field devices are simply clamped into cut terminal technology on an unprotected 2 way conductive flat cable.  As a result, the installation can then be accomplished by people without any expertise.






4 Modbus :- MODBUS is a Master/Slave   communications protocol . The protocol provides for one master device and up to 247 slave devices on a common line. Each device is assigned an address to distinguish it from all other connected devices.


The MODBUS protocol comes in 2 versions


·         ASCII transmission mod- Each eight-bit byte in a message is sent as 2 ASCII characters.

·         RTU transmission mode - Each eight-bit byte in a message is sent as two four-bit hexadecimal characters


Figure 3. Modbus Cable


The main advantage of the RTU mode is that it achieves higher throughput. ASCII mode allows time intervals of up to 1 second to occur between characters without causing an error.


      HART :- Highway Addressable Remote Transducer. HART is a hybrid communications technology in which a modulated, two-way digital signal is imposed on the industry-standard 4–20 mA analog signal carrying the primary process variable.



Figure 4. HART Modem Cable


The digital signal conveys additional process variables, device status and diagnostics information that can be routed to asset management, process control and safety systems. This means that HART provides two simultaneous communication channels on the same wire–the industry standard 4–20 mA channel for fast, reliable and robust control (PV) and a digital channel for real-time communication of additional process/device information.  HART (Hiway Addressable Remote Transducer) protocol enhances these operations by transmitting digital data along with the 4-20 ma signal – without interfering with it.


  CAN :- The CAN bus system (Controller Area Network) was primarily developed by Bosch in cooperation with Intel, in order to reduce cable harnesses in automobile building. CAN is therefore very well suited for the networking of intelligent sensors and actors within machines. In the CAN physical layer uses differential transmission on a twisted pair wire.


Figure 5. CAN Cable


7Field Bus :- Field Bus is a bi-directional digital communication that interconnects smart field devices to  control system or to instrument located in the control room.  Field Bus is based on the OSI (Open System Interconnect), which was developed by the ISO (International Standard Organization) to represent the various functions required in any Communication network.
It was discovered by Indian Engineer Mr. Ram Ramchandran (M.S in Com Tech- Texas) The OSI model consists of seven layers. However for real time application layers 3 to 6 are not considered since they deal with transference of data among networks. For such application following layers are used:
·         LAYER 1 - PHYSICAL LAYER- Defines the type of signal, transmitting medium, data transmission speed, etc.

·         LAYER 2 – DATALINK LAYER- Define the interface between the physical layer and the application layer. It establishes  how the messages shall be structured and normalizes the use of multiple masters.

·         LAYER 3 – APPLICATION LAYER- Defines how data is specified, its addresses and its representation



Figure 6. Fieldbus Cable



For More Details See detailed Video



http://news.chivindo.com/818/communication-protocols-in-dcs.html

Comments

Popular posts from this blog

SketchUp Pro 2020 v20.1.235 Full Version

BAGAS31 – SketchUp Pro 2020 v20.1.235 Full Version  merupakan software yang dirancang untuk membantu sobat membuat dan mengedit model 3D. Dengan desain tampilan yang ‘clean’ dan simple, menjadikan software ini mudah untuk digunakan. Software ini hadir dengan editor bawaan yang memungkinkan sobat mendesain objek 3D dari awal, Layout designer untuk menggabungkan model 3D serta Style Builder untuk menyesuaikan model dengan gaya yang berbeda. Software ini juga memiliki fitur untuk mengimpor data dari format lain, seperti 3DS, DWG, KMZ, JPG, PNG, PSD, TIF, TGA dan sebagainya. Tanpa berpanjang lebar, silakan download  Sketch Up Pro  versi terbaru 2020 v20.1.235 Full Version   melalui link yang disediakan. SketchUp Pro 2020 v20.1.235 Full Version Screenshots : Download : SketchUp Pro 2020 v20.1.235 Installer | Size: 128 MB [ FileUp ] | [ up4ever ] JAMU SketchUp Pro 2020 v20.1.235 Full Version | Size: 14.5 MB [ FileUp ] | [ ...

SCADA

SCADA merupakan singkatan dari Supervisory Control and Data Acquisitio n. SCADA merupakan sebuah sistem yang mengumpulkan informasi atau data-data dari lapangan dan kemudian mengirimkan-nya ke sebuah komputer pusat yang akan mengatur dan mengontrol data-data tersbut. Sistem SCADA tidak hanya digunakan dalam proses-proses industri, misalnya, pabrik baja, pembangkit dan pendistribusian tenaga listrik (konvensional maupun nuklir), pabrik kimia, tetapi juga pada beberapa fasilitas eksperimen seperti fusi nuklir. Dari sudut pandang SCADA, ukuran pabrik atau sistem proses mulai dar 1.000an hingga 10.000an I/O (luara/masukan), namun saat ini sistem SCADA sudah bisa menangani hingga ratusan ribu I/O. Ada banyak bagian dalam sebuah sistem SCADA. Sebuah sistem SCADA biasanya memiliki perangkat keras sinyal untuk memperoleh dan mengirimkan I/O, kontroler, jaringan, antarmuka pengguna dalam bentuk HMI (Human Machine Interface), piranti komunikasi dan beberapa perangkat lunak pendukung. Semua itu...

Persoalan Pokok pada Pembangkit Tenaga Listrik

Pembangkit listrik yang biasa digunakan pada suatu Sistem Tenaga Listrik (STL) terdiri dari pembangkit listrik tenaga air (Hydro plant atau PLTA) dan unit-unit thermal.Pembangkit-pembangkit itu sekarang ini umumnya sudah berhubungan satu dengan yang lainnya, atau yang sering disebut dengan interkoneksi. Setelah beroperasi dalam waktu tertentu, maka dari pembangkit-pembangkit itu ada yang keluar dari sistem interkoneksi dan hal ini disebabkan karena ada unit pembangkit yang rusak dan tentunya perlu diganti atau diperbaiki, kedua karena ada pembangkit yang istirahat untuk keperluan pemeliharaan. Salah satu contoh rencana pemeliharaan unit pembangkit adalah dengan menggunakan metode Levelized Resh dari Gaever . Namun dalam aplikasinya harus dibagi dalam dua kriteria, yaitu pertama unit pembangkit bisa dikeluarkan tanpa adanya penyesuaian. Kedua unit pembangkit yang dikeluarkan harus diatur dalam kurun waktu yang terbatas. Dengan demikian berarti pada waktu tertentu ada unit pembangkit y...

Jenis-jenis Plug dan Socket Listrik

Setelah pada artikel sebelumnya di sini yang membahas mengenai peralatan listrik rumah tinggal, maka artikel kali ini akan membahas lebih detail lagi mengenai satu peralatan instalasi listrik yang digunakan, yaitu plug dan socket. Plug dan socket listrik (dalam bahasa sehari-hari dikenal dengan colokan dan stop-kontak) 2 pin awalnya diciptakan oleh Harvey Hubbell dan dipatenkan pada tahun 1904. Karya Hubbell ini pun menjadi rujukan pembuatan plug dan socket setelahnya dan menjelang tahun 1915 penggunaannya semakin meluas, walaupun pada tahun-tahun 1920an peralatan rumah serta komersial masih menggunakan socket lampu jenis screw-base Edison. Kemudian plug 3 pin diciptakan oleh Albert Büttner pada tahun 1926 dan mendapatkan hak paten dari badan paten jerman (DE 370538), karyanya tersebut dikenal dengan nama "schuko" . Namun ada juga pencipta plug 3 pin ini, yaitu Philip F. Labre, semasa beliau masih menuntut ilmu di Sekolah Kejuruan Milwaukee (MSOE) dan mendapatkan hak paten d...

Autodesk SketchBook Pro 2021 Full Version

BAGAS31 – Sesuai dengan namanya, Autodesk SketchBook Pro 2021 Full Version ini merupakan software digital sketching atau drawing terbaik yang bisa kamu gunakan. Pada versi terbaru kali ini, ada beberapa penambahan fitur yang sangat efektif. Dengan fitur baru tersebut, diharapkan mampu meningkatkan proses sketching maupun drawing kamu. Autodesk SketchBook sendiri sudah bisa kamu dapatkan secara gratis melalui website resminya. Namun untuk kamu yang mau download versi Autodesk Sketchbook Pro, maka bisa langsung download melalui link yang sudah saya sediakan di bawah ini. Download Autodesk SketchBook Pro 2021 Full Version Screenshot: System Requirements: Windows 10 2.5 – 2.9 GHz of Intel or AMD CPU 4 GB of Memory 256 MB Graphics card with OpenGL 2.0 support We recommend that you use a pressure-sensitive tablet and pen for basic features Download: Autodesk SketchBook Pro 2021 Full Version [ FileUp ][ Uptobox ][ UsersDrive ] Jamu Only [ File...