Zoals hierboven blijkt zijn er bussystemen die in meerdere deelgebieden ingezet kunnen worden. Het verschil is dan alleen merkbaar in het soort componenten dat op de bus is aangesloten.

3.2 Indeling in niveau

Binnen de verschillende toepassingsgebieden kan er nog onderscheid gemaakt worden naar niveau. Dit wordt ook wel ‘hiërarchie in functionaliteit' genoemd. Een produktieproces binnen de industrie kan hiervoor als voorbeeld gebruikt worden. Op het laagste niveau binnen dit proces bevinden zich de sensoren en de actuatoren. De bus die deze sensoren en actuatoren met de besturing(PLC) verbindt, wordt daarom wel de sensor/actuator-bus genoemd. Op een hoger niveau binnen het produktieproces vindt de communicatie tussen de verschillende besturingseenheden (PLC's) plaats. De bus die deze communicatie verzorgt wordt wel de veldbus genoemd. Verder vindt er nog communicatie plaats vanuit het produktieproces naar het management, de in- en verkoopafdeling etc. Deze communicatie vindt doorgaans plaats via een LAN (Local Area Network) of bij grote fabrieken zelfs via een WAN (Wide Area Network).
Op welk niveau een bussysteem ingezet kan worden wordt bepaald door de eigenschappen van dit systeem. Hierna volgt een korte toelichting op de verschillende niveaus in bussystemen en de specifieke kenmerken en eigenschappen die voor dat niveau belangrijk zijn.

produktieproces en verschillende bus-niveaus


De sensor/actuatorbus
Op het laagste niveau in een produktieproces zijn het de sensoren die de veranderingen in het proces detecteren en dit doorgeven aan de besturingseenheid. De besturingseenheid verwerkt deze signalen en stuurt vervolgens de actuatoren aan. Dit alles moet zeer snel gebeuren. Het komt nog al eens voor dat machines in een produktieproces zo snel bepaalde handelingen uitvoeren dat het met het oog niet meer te volgen is. De transportsnelheid van de sensor/actuator-bus moet daarom zeer hoog zijn en ook de reactietijd mag niet te lang zijn. Deze twee zaken worden sterk bepaald door de lengte van de buskabel en de grootte van de per transactie over te brengen informatie. De maximum lengte van de kabel is hierdoor beperkt. Dit geeft in de praktijk echter weinig problemen omdat de besturingseenheid in de meeste gevallen dicht bij de sensoren en actuatoren geplaatst wordt. Ook de omvang van de informatie van sensoren en actuatoren geeft geen problemen. Signalen als aan, uit, open en dicht vergen weinig bits.
Verder dient gekeken te worden naar eigenschappen als;
- mogelijkheid tot voeding over de bus;
- maximum aantal aansluitingen (nodes);
- kostprijs van de kabel;
- kostprijs van de componenten;
- mogelijkheid tot aansluiten van conventionele componenten.

De veldbus
De verschillende machines in een proces hebben vaak ieder een eigen besturingseenheid of PLC. De veldbus dient er voor om deze verschillende machines tot één samenhangend proces te vormen. Dit wordt ook wel remote I/O genoemd. De afmetingen van de berichten is op dit niveau groter dan bij de sensor/actuatorbus. Het tijd kritische element speelt ook hier een rol alleen in mindere mate dan bij de sensoren en actuatoren. Ook moet er vaak een grotere afstand afgelegd worden. Voeding over de bus is hier onmogelijk.

De procesbus of celbus
Dit niveau wordt alleen toegepast wanneer er sprake is van een produktieproces van grote omvang. Deze bus wordt gebruikt voor de communicatie tussen de verschillende cellen in het produktieproces.

Fabrieksnetwerk of Local Area Network (LAN)
Binnen een volledige fabriek of bedrijf kan communicatie plaats vinden tussen de processen via de ‘fabrieks-LAN'. Heeft een bedrijf meerdere vestigingen die onderling gekoppeld zijn dan wordt er gesproken over een WAN.
De berichten die over dit netwerk verstuurd worden kunnen opdrachten zijn van het management naar de produktie afdeling of een terug melding vanuit het produktieproces naar de afdeling verkoop of naar het magazijn.

Op dit hoogste niveau wordt aan het datatransport heel andere eisen gesteld. Zie hiervoor hoofdstuk 6.

Verschillende protocollen
Het protocol waar deze bussystemen gebruik van maken, kan sterk verschillen. Over het algemeen kan gezegd worden dat de sensorbus en de veldbus autonoom werken en weinig netwerkkennis vergen. Ze werken volgens het "plug & play" principe. Deze bussystemen worden cyclisch aangestuurd, inputs lezen, outputs zetten, inputs lezen, etc.
Op de hoogste niveaus hebben we te maken met een berichten georiënteerd bussysteem. Dit type bus is speciaal toegespitst op het versturen van grote hoeveelheden data (tientallen-honderden) bytes. Deze systemen zijn "multi master". Dit houdt in dat iedereen met iedereen kan communiceren. De meeste van deze systemen werken volgens het ‘token ring' principe waarbij iedere master om de beurt de mogelijkheid krijgt tot communiseren. (Zie hiervoor ook hoofdstuk 4.3.2). Deze systemen zijn wel veel complexer dan de bussystemen van de lagere niveaus, maar er zijn meer mogelijkheden tot communicatie. Wel wordt er van de gebruiker meer netwerkkennis vereist.

3.4 Samenvatting