La comunicazione nei sistemi d'automazione ha ormai raggiunto un'importanza notevole poiché, con l'evoluzione dell'elettronica e dell'informatica, sempre più "intelligenza"è stata introdotta al livello della gerarchia d'automazione più vicino al campo.
Fino a poco tempo fa, infatti, i sistemi d'automazione industriale, sfruttando i segnali di tipo analogico, erano per la maggior parte costituiti di un'unica unità centrale di elaborazione, con il compito esclusivo di fornire all'unità centrale informazioni su richiesta. L'unità centrale si occupava di compiere tutte le operazioni necessarie al controllo del sistema, inviando poi agli attuatori gli "ordini" che essi dovevano svolgere.
Tutto questo si reggeva su un sistema di comunicazione del tipo punto a punto, in cui ogni dispositivo di campo era connesso direttamente all'elaboratore centrale. Ciò comportava, specie per sistemi di grande dimensioni, un grosso numero di cablaggi con conseguenti elevati costi di installazione e manutenzione. Inoltre, in un sistema centralizzato di questo tipo, se da una parte potevano sfruttare la libertà di scelta e l'intercambiabilità tra i prodotti delle diverse case costruttrici, dall'altra l'aggiunta o la sostituzione di nuovi componenti richiedeva enormi spese in termini di tempo.
Attualmente però, grazie ai microprocessori moderni, un gran numero di dispositivi periferici (sensori e attuatori) risulta dotato di una potenza di calcolo propria, consentendo così una decentralizzazione dei compiti nel sistema di automazione. Questo ha portato alla necessità di permettere le comunicazioni tra tutte le stazioni del sistema di controllo, per realizzare così dei veri e propri sistemi di controllo distribuiti. Tali esigenze sono state soddisfatte con l'introduzione dei cosiddetti Bus di Campo (Field Bus) che permettono di ridurre drasticamente il numero delle connessioni, senza ridurre la funzionalità complessiva. Essi, infatti, forniscono una disponibilità di collegamenti virtuali molto elevata, garantendo un'espansibilità del sistema distribuito, inoltre meglio si adattano alle esigenze degli azionamenti elettrici in ambito industriale, caratterizzati dall'operare in modo coordinato e soggetti a tempi critici.
Un bus di Campo può essere realizzato con un protocollo proprietario, vale a dire realizzato e ottimizzato solo per collegare I dispositivi prodotti da una determinata ditta; oppure, attraverso la realizzazione di sistemi aperti (multivendor), che permettano il collegamento di dispositivi forniti da produttori diversi sfruttando uno degli standard presenti sul mercato. Questa seconda ipotesi appare realizzabile a patto che, tutti i sistemi siano stati provvisti dell'interfaccia idonea a collegarsi al bus di campo esistente.
La finalità del presente lavoro di tesi è stato lo studio ed il confronto delle caratteristiche di alcuni bus di campo utilizzati a livello industriale. In particolare sono stati presi in considerazione: CT-NET, PROFIBUS-DS, MODBUS-PLUS descrivendone le caratteristiche e confrontandone le prestazioni in termini di tempi di comunicazione, inoltre si è voluto verificarne i tempi di risposta, la eventuale possibilità di attivazioni sincrone dei dispositivi e il determinismo nella comunicazione.
La parte sperimentale si è svolta avvalendosi delle apparecchiature a disposizione presso il Laboratorio di Automazione Industriale dell'Università di Cassino