Digit Trunk
Englisch: digit trunk
Synonym für Bus; ein elektrischer Leiter oder eine Schnittstelle, die als gemeinsame Verbindung für zwei oder mehr Schaltkreise oder Komponenten dient.
Datenbus: eine gemeinsame elektrische Leitung für parallele Datenübertragung
Ein Datenbus ist eine mehradrig ausgeführte Leitung, die Binärdaten parallel überträgt, wobei jeder Leiter einem einzelnen Bit gewidmet ist. In Stromversorgungssystemen und Industriesteuerungsnetzen funktioniert er als gemeinsame elektrische Leitung, die mehrere Schaltkreise oder Komponenten verbindet, damit sie Informationen gleichzeitig und nicht hintereinander austauschen können. Der Name spiegelt seine Rolle als Stammleitung wider, von der einzelne Ziffern (Bits) zu ihren Zielen abzweigen.
In digitalen Industrieanlagen besteht ein Datenbus typischerweise aus 4 bis 32 parallelen Leitern, die alle isoliert und gebündelt sind. Jeder Leiter repräsentiert ein Bit der Daten, sodass ein 8-adriger Datenbus ein komplettes Byte in einem einzigen Taktzyklus übertragen kann. Die Leiter bestehen normalerweise aus Kupfer oder Aluminium und sind mit einer geerdeten Geflecht-Abschirmung versehen, um elektromagnetische Störungen zu unterdrücken, die in Kraftwerks- und Schaltanlagenumgebungen häufig auftreten. Bei längeren Strecken von typischerweise 50 bis 100 Metern in älteren Stromversorgungsautomationssystemen sind Abschluss und Wellenwiderstand für die Signalintegrität wichtig.
Datenbässe kommen am häufigsten in älteren oder mittleren Industriesteuerungssystemen vor, besonders in Stromversorgungsleitständen (SCADA), Schnittstellen für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) und verteilten Energiemanagementsystemen. Sie wurden in neueren Anlagen weitgehend durch serielle Protokolle wie Modbus und Ethernet verdrängt, sind aber noch auf Ausrüstungen aus den 1970er bis frühen 2000er Jahren im Betrieb. Die parallele Architektur macht Datenbässe für kurze Strecken schnell, ist aber für Fernkommunikation unpraktisch und anfällig für Zeitversatz, wenn sich die Leiterlängen leicht unterscheiden.
Häufige Ausfallarten sind Leitungsunterbrechungen auf einzelnen Bitleitern (verursachen Datenverfälschung oder Datenverlust), kapazitive Kopplung zwischen benachbarten Leitern (Übersprechen) und Kontaktkorrosion an Klemmenleisten. Da die Fehlersuche erfordert, herauszufinden, welche Bitleitung defekt ist, müssen Techniker mit einem Multimeter oder Oszilloskop Kontinuität und Signalzeitverhalten auf jedem Leiter einzeln überprüfen. Die Abschirmung verschlechtert sich auch allmählich, wenn Erdungsverbindungen oxidieren, besonders in feuchten oder salzigen Industrieumgebungen.
Der Name Datenbus leitet sich direkt aus seiner Funktion ab: Er ist die Hauptleitung, die mehrere Ziffern Binärdaten überträgt. Er nimmt in der Industrieterminologie eine Mittelstellung zwischen dem älteren Bus (der abstrakter und protokollunabhängig ist) und modernen seriellen oder Netzwerkverbindungen ein. Techniker und Wartungspersonal, die mit älteren Stromversorgungsautomationssystemen, Prozessleitsystemen von Versorgungsunternehmen wie NERC-geregelten Netzanbietern oder Industrieerbgut-Ausrüstungen arbeiten, treffen immer noch auf Datenbus-Spezifikationen in Schaltplänen und Komponentendatenblättern.