ネットワークとバス
タンクと監視場所の間の配線は、バスまたはネットワークと呼ばれます。 。これらの2つの用語の違いは、技術的な用語よりも意味論的であり、2つはすべての実用的な目的で交換可能に使用できます。私の経験では、「バス」という用語は通常、コンピュータデバイスのエンクロージャ内のデジタルコンポーネントを接続する一連のワイヤを指し、「ネットワーク」は物理的に広く普及しているものを指します。
しかし、近年、「バス」という言葉は、長距離にわたる個別の計装センサーの相互接続に特化したネットワークを表す際に人気が高まっています（「フィールドバス」と「プロフィバス」は2つの例です）。いずれの場合も、2つ以上のデジタルデバイスを相互に接続して、それらの間でデータを通信できるようにする手段を参照しています。
「フィールドバス」や「プロフィバス」などの名前には、バスまたはネットワークの物理的な配線だけでなく、通信用に指定された電圧レベル、それらのタイミングシーケンス（特にシリアルデータ送信用）、コネクタのピン配置仕様、およびその他すべての特徴的な技術が含まれます。ネットワークの機能。
言い換えれば、特定の種類のバスやネットワークを名前で話すとき、実際には通信の標準 、書記言語の規則と語彙にほぼ類似しています。たとえば、2人以上の人がペンパルになる前に、彼らは共通の形式で互いに書くことができなければなりません。
お互いに手紙を届けることができるメールシステムを持っているだけでは十分ではありません。お互いにフランス語で書くことに同意する場合は、フランス語の標準で指定されている文字セット、語彙、スペル、および文法の規則に従うことに同意します。
同様に、2つのProfibusデバイスを接続すると、Profibus規格で電圧レベル、タイミングシーケンスなどの重要な詳細が指定されているため、相互に通信できます。複数のデバイス間に一連のワイヤを接続するだけでは不十分です。動作するシステムを構築するのに十分です（特に、デバイスが異なるメーカーによって構築された場合）。
詳細を説明するために、独自のバス標準を設計しましょう。さまざまなレベルの水を検出するための5つのスイッチを備えた原油タンク測定システムを使用し、（少なくとも）5本のワイヤーを使用して信号を目的地に送ることで、強力な BogusBus の基盤を築くことができます。 ：
BogusBusの物理的な配線は、送信機デバイス（スイッチ）と受信機デバイス（ランプ）の間の7本のワイヤーで構成されています。変換器は、すべてのコンポーネントと、左端のコネクタの左側にある配線接続で構成されています（「—>> —」記号）。各コネクタ記号は、補完的なオスとメスの要素を表します。バス配線は、コネクタペア間の7本のワイヤで構成されています。
最後に、レシーバーとその構成配線はすべて、右端のコネクタの右側にあります。ネットワークワイヤの5つ（1から5のラベル）はデータを伝送し、それらのワイヤの2つ（+ Vと-Vのラベル）はDC電源の接続を提供します。 7ピンコネクタプラグの規格もあります。ピンのレイアウトは、「逆方向」の接続を防ぐために非対称です。
メーカーが自社製品で畏敬の念を起こさせる「BogusBus準拠」認証を取得するには、BogusBusの設計者（特定のタスク用にバスを設計して終了した別の会社）によって設定された仕様に準拠する必要があります。さまざまな目的のためにそれを売り込む）。たとえば、すべてのデバイスがBogusBusの24ボルトDC電源を使用できる必要があります。送信機のスイッチ接点はそのDC電圧を切り替える定格である必要があり、ランプはその電圧で電力が供給される定格である必要があります。すべてを処理できる必要があります。
もちろん、配線は同じ規格に準拠している必要があります。たとえば、ランプ1〜5は、メーカーXYZの送信機のLS4が閉じたときに、メーカーABCの受信機のランプ4が点灯するように、適切なピンに配線する必要があります。の上。送信機と受信機の両方に24ボルトの出力定格のDC電源が含まれているため、すべての送信機/受信機の組み合わせ（すべての認定メーカーから） 安全に並列に配線できる電源装置を用意してください。
メーカーXYZが24VDC電源のマイナス（-）側をアースに接続して送信機を作成し、メーカーABCが24VDC電源のプラス（+）側をアースに接続して受信機を作成した場合にどうなるかを考えてみてください。両方のアースが比較的「堅固」である場合（つまり、2つのアースが工業用建物の金属構造にある場合のように、それらの間の抵抗が低い場合）、2つの電源装置はそれぞれを短絡します。その他！
もちろん、BogusBusは、完全に仮説的で非常に非現実的なデジタルネットワークの例です。データ解像度が非常に低く、デバイスを接続するためにかなりの配線が必要であり、一方向（送信機から受信機へ）でのみ通信します。ただし、ネットワークとは何か、およびネットワークの選択と運用に関連するいくつかの考慮事項のチュートリアル例としては十分です。
あなたがあなたの職業で出くわすかもしれないバスとネットワークの多くのタイプがあります。それぞれに独自のアプリケーション、長所、短所があります。さまざまなデザインにラベルを付けるために使用される「アルファベットのスープ」のいくつかに自分自身を関連付けることは価値があります：
近距離バス
PC / AT
初期のIBM互換機で、ディスクドライブやサウンドカードなどの周辺機器をコンピューターのマザーボードに接続するために使用されていたバス。
PCI
パーソナルコンピュータで使用される別のバス。ただし、IBM互換機に限定されません。 PC / ATよりもはるかに高速です。 100Mバイト/秒（32ビット）および200Mバイト/秒（64ビット）の一般的なデータ転送速度。
PCMCIA
周辺機器をラップトップおよびノートブックサイズのパーソナルコンピュータに接続するように設計されたバス。物理的な「フットプリント」は非常に小さいですが、他の一般的なPCバスよりもかなり低速です。
VME
複数のメモリ、周辺機器、さらにはマイクロプロセッサカードをカスタムシステム設計を容易にするパッシブ「ラック」または「カードケージ」。 50メガバイト/秒（64ビット幅）の一般的なデータ転送速度。
VXI
実際には、VMEバスの拡張であるVXI（VME eXtension for Instrumentation）には、標準のVMEバスと、ラック内のカード間のアナログ信号用のコネクタが含まれています。
S-100
Altairバスと呼ばれることもあるこのバス規格は、1976年の会議の成果であり、Intel8080マイクロプロセッサチップへのインターフェイスとして機能することを目的としています。哲学はVMEに似ており、複数の機能カードをパッシブな「ラック」に接続して、カスタムシステムの構築を容易にすることができます。
MC6800
Intel中心のS-100バスに相当するMotorolaは、周辺機器を人気のあるMotorola6800マイクロプロセッサチップに接続するように設計されています。
STD
Simple-To-Designの略で、PC / ATバスに似たもう1つのパッシブな「ラック」であり、IBM互換ハードウェアに基づく設計に適しています。 Pro-Logによって設計され、幅8ビット（並列）で、比較的小さい（4.5インチx 6.5インチ）回路カードに対応します。
マルチバスIおよびII
Intelによって設計された、カスタムコンピュータシステムの柔軟な設計を目的とした別のバス。 16ビット幅（パラレル）。
CompactPCI
古いVMEバスのより高性能な代替品として設計されたパーソナルコンピュータPCI規格の産業用適応。バスクロック速度が66MHzの場合、データ転送速度は200 Mバイト/秒（32ビット）または400 Mバイト/秒（64ビット）です。
マイクロチャネル
さらに別のバス。これは、PCマザーボードと周辺機器のインターフェイスを目的とした、不運なPS / 2シリーズのコンピューター用にIBMが設計したバスです。
IDE
主に、パーソナルコンピュータのハードディスクドライブを適切な周辺機器カードに接続するために使用されるバス。今日のパーソナルコンピュータでハードドライブとCD-ROMドライブのインターフェイスに広く使用されています。
SCSI
パーソナルコンピュータのディスクドライブに使用される代替（技術的にはIDEより優れている）バス。 SCSIは、Small Computer SystemInterfaceの略です。一部のIBM互換PC、Macintosh（Apple）、および多くのミニおよびメインフレームのビジネスコンピュータで使用されます。ハードドライブ、CD-ROMドライブ、フロッピーディスクドライブ、プリンター、スキャナー、モデム、およびその他の周辺機器のホストとのインターフェイスに使用されます。元の標準では最大1.5Mバイト/秒の速度です。
GPIB（IEEE 488）
汎用インターフェースバス、HPIBまたはIEEE 488とも呼ばれ、オシロスコープやマルチメータなどの電子テスト機器をパーソナルコンピュータにインターフェースすることを目的としています。通信制御用の8本の追加回線を備えた8ビット幅のアドレス/データ「パス」。
Centronicsパラレル
パーソナルコンピュータで、プリンタとプロッタデバイスのインターフェイスに広く使用されています。外部ZIP（100 Mバイトフロッピー）ディスクドライブやテープドライブなど、他の周辺機器とのインターフェイスに使用されることもあります。
USB
ユニバーサルシリアルバス。多くの外部周辺機器（キーボード、モデム、マウスなど）をパーソナルコンピュータに相互接続することを目的としています。 Macintosh PCで長い間使用されてきましたが、現在、IBM互換機に新しい機器としてインストールされています。
FireWire（IEEE 1394）
100、200、または400 Mbpsで動作可能な高速シリアルネットワークで、「ホットスワップ」（電源をオンにした状態でのデバイスの追加または削除）や柔軟なトポロジなどの多様な機能を備えています。高性能のパーソナルコンピュータとのインターフェース用に設計されています。
Bluetooth
コンピュータデバイスのオフィスリンク用に設計された無線ベースの通信ネットワーク。このネットワーク標準に組み込まれたデータセキュリティの規定。
長距離ネットワーク
20mA電流ループ
一般的な計装の4〜20 mAアナログ規格と混同しないでください。これは、バイナリデータを表すために20 mA（場合によっては60 mA）の電流ループを遮断することに基づくデジタル通信ネットワークです。低インピーダンスは優れたノイズ耐性を提供しますが、ネットワーク全体に障害を引き起こす配線障害（断線など）の影響を受けやすくなります。
RS-232C
コンピュータシステムで使用される最も一般的なシリアルネットワーク。プリンタやマウスなどの周辺機器をパーソナルコンピュータにリンクするためによく使用されます。速度と距離に制限があります（通常は45フィートと20 kbpsですが、より短い距離でより高速で実行できます）。 100 kbpsを超える速度でRS-232を確実に実行できましたが、これはわずか6フィートの長さのケーブルを使用していました。 RS-232Cは、単にRS-232（「C」なし）と呼ばれることがよくあります。
RS-422A / RS-485
RS-232Cの距離と汎用性の制限のいくつかを克服するように設計された2つのシリアルネットワーク。電気的に「ノイズの多い」プラント環境でシリアルデバイスをリンクするために、業界で広く使用されています。 RS-232Cよりもはるかに大きな距離と速度の制限。通常は0.5マイルを超え、速度は10Mbpsに近づきます。
イーサネット（IEEE 802.3）
コンピュータと一部の周辺機器をつなぐ高速ネットワーク。 「通常の」イーサネットは1000万ビット/秒の速度で動作し、「高速」イーサネットは1億ビット/秒の速度で動作します。低速（10 Mbps）イーサネットは、銅線（太い同軸=「10BASE5」、細い同軸=「10BASE2」、ツイストペア=「10BASE-T」）、無線、および光ファイバーにさまざまな方法で実装されています。 （「10BASE-F」）。ファストイーサネットは、いくつかの異なる手段で実装されています（ツイストペア、2ペア=100BASE-TX、ツイストペア、4ペア=100BASE-T4、光ファイバー=100BASE-FX）。
トークンリング
イーサネットとは大きく異なる通信哲学を使用して、コンピュータデバイスを相互にリンクする別の高速ネットワーク。個々のネットワークデバイスからのより正確な応答時間を可能にし、ネットワーク配線の損傷に対する耐性を高めます。
FDDI
光ファイバーケーブル専用に実装された非常に高速なネットワーク。
Modbus / Modbus Plus
元々は、リモートI / O（入力/出力）ラックをPLCプロセッサにリンクするためのプログラマブルロジックコントローラ（PLC）の大手メーカーであるModiconCorporationによって実装されました。まだかなり人気があります。
Profibus
元々は、PLC機器のもう1つの大手メーカーであるSiemensCorporationによって実装されました。
ファウンデーションフィールドバス
複数のプロセス機器（トランスミッター、コントローラー、バルブポジショナー）がホストコンピューターと相互に通信できるように特別に設計された高性能バス。将来、プロセス制御機器を相互接続する標準的な手段として、最終的に4〜20mAのアナログ信号を置き換える可能性があります。
産業技術