1 Care este protocolul de autobuz?
Fieldbus (Fieldbus) este la sfârșitul anilor '80, începutul anilor '90 Dezvoltarea internațională a formării tehnologiei Fieldbus pentru automatizarea proceselor, automatizarea producției, automatizarea clădirilor și alte zone ale rețelei de comunicare de interconectare a echipamentelor inteligente. Acesta servește ca fundament al rețelei de comunicații digitale din fabrică, comunicând între site -urile procesului de producție și dispozitivele de control și conexiunea acestora cu nivelurile mai mari de control și management. Nu este doar o rețea de rădăcini de iarbă, ci și un sistem de control deschis, complet distribuit complet. Această senzor inteligentă, control, computer, comunicații digitale și alte tehnologii ca principalul conținut al tehnologiei integrate, a primit atenție la nivel mondial, a devenit un loc fierbinte pentru dezvoltarea tehnologiei de automatizare și va duce la o schimbare profundă a structurii sistemului de automatizare și a echipamentelor. Mediul de lucru al echipamentelor de câmp de câmp se află în partea de jos a echipamentelor de proces, ca rețea de comunicare de bază la nivelul echipamentelor din fabrică, este necesar să aibă caracteristicile protocolului simplu, toleranță puternică de eroare, securitate bună și costuri reduse: are un anumit grad de timp de certitudine și cerințe ridicate în timp real și are, de asemenea, caracteristicile încărcăturii stabile de rețea, cele mai multe dintre acestea sunt transmisia scurtă de transmitere a cadrului și schimb de informații frecvente. Datorită caracteristicilor de mai sus, sistemul Fieldbus de la structura rețelei la tehnologia de comunicare, are diferite caracteristici de rețea de comunicare de date de mare viteză superioară.
În prezent, există mai mult de 40 de tipuri de autobuze de câmp în arena internațională, dar nu există niciun autobuz de câmp care să poată acoperi toate suprafețele aplicației, în funcție de dimensiunea datelor sale de transmisie poate fi împărțită în 3 categorii: autobuzul senzor (Sensorbus), aparținând transmisiei de biți; Device Bus (DeviceBus), aparținând transmisiei de octeți; Bus de câmp, aparținând transmisiei fluxului de date.
Tehnologia Fieldbus pentru a realiza o problemă cheie, este de a forma un producător din industria automatizării pentru a se conforma standardelor tehnice ale protocoalelor de comunicare Fieldbus, producătorii pot fi născuți în conformitate cu produsele standard, integratorii de sistem pot fi în conformitate cu standardele diferitelor produse pentru a forma un sistem. Acest lucru ridică problema standardelor de câmp.
Produse de automatizare de renume internațional și producători de echipamente de teren, conștienți de tehnologia Fieldbus este direcția viitoare a dezvoltării, au format o alianță de întreprinderi, introducerea propriilor standarde și produse de autobuz pe piață pentru a cultiva utilizatorii, extinderea impactului și susține activ organizația internațională a standardelor pentru a dezvolta standarde internaționale de teren. Indiferent dacă își pot face propriile standarde de tehnologie de autobuz în standardele internaționale viitoare au o mare parte din componente, relația dintre produsele conexe ale companiei, viitorul încrederii utilizatorului și reputația corporativă. Și experiența istorică a dovedit că standardele internaționale se bazează pe una sau mai multe tehnologii de succes pe piață. Prin urmare, marile companii internaționale în elaborarea standardelor internaționale Fieldbus în competiție, care reflectă poziția principală a companiei în competiția tehnologică, dar în cele din urmă se reduce la puterea de piață a competiției. Fieldbus Luați în considerare punctul de plecare:
Rețea de comunicații de câmp, Interfe de câmp, Interoperabilitate, Bloc de funcții descentralizate, Surime de alimentare a liniei de comunicare, rețea de interconectare deschisă
2 Caracteristici ale Bus de câmp
1, capacități îmbunătățite de integrare a informațiilor la nivel de câmp
Fieldbus poate obține o cantitate mare de informații bogate de la echipamentele de teren, pentru a îndeplini mai bine cerințele automatizării fabricii și integrarea informațiilor despre sistemul CIMS. FieldBus este o rețea de comunicații digitale, nu înlocuiește pur și simplu semnalul 4-20 MA, ci și pentru a obține starea echipamentelor, defecțiunilor, transferului de informații despre parametri. Pe lângă completarea telecomenzii, sistemul poate finaliza și lucrări de parametrizare la distanță. De asemenea, sistemul poate realiza lucrări de parametrizare la distanță, pe lângă telecomandă.
2, deschis, interoperabilitate, intercambiabilitate, integrabilitate.
Atâta timp cât produsele diferiților producători folosesc același standard de autobuz, acestea sunt interoperabile și interschimbabile, astfel încât echipamentul are o integrabilitate bună. Sistemul este deschis, permițând altor producători la propria expertiză în tehnologia de control, cum ar fi algoritmi de control, procese, formulări, etc. Integrate într-un sistem comun, prin urmare, piața va avea multe caracteristici ale sistemului de monitorizare orientate către industrie.
3, sistemul este extrem de fiabil și întreținut
Sistemul de monitorizare a automatizării bazat pe Fieldbus folosește o conexiune de autobuz în loc de cabluri de I/O unu la unu, pentru sisteme I/O pe scară largă, reducând nerețeaua cauzată de punctele de cablare. În același timp, sistemul are diagnosticul de eroare online, funcția de alarmă și înregistrare a echipamentelor la nivel de câmp și poate completa setarea și modificarea parametrilor la distanță a echipamentelor de câmp și a altor lucrări de parametrizare, ceea ce îmbunătățește și menținerea sistemului.
4, costuri reduse de sistem și inginerie
Pentru un sistem distribuit de I/O la scară largă, eliminând un număr mare de cabluri, module I/O și costuri de inginerie de depunere a cablurilor, reducerea costurilor sistemului și ingineriei.
3 Structura generală a rețelei de câmp de câmp
Protocolul FieldBus se bazează pe modulul de referință ISO (OSI-RM) pentru conectivitatea sistemului deschis. Cu toate acestea, sunt utilizate doar straturile 1, 2 și 7, iar straturile 3 până la 6 nu sunt utilizate din cauza considerațiilor în timp real. Între timp, stratul de utilizator nou definit este plasat deasupra stratului de aplicație.
Straturile sunt definite după cum urmează
Stratul 1:Stratul fizic definește mediul de comunicare al câmpului de câmp, adică alternativă la standardul 4-20 MA.
Stratul 2:Stratul de legătură de date este utilizat pentru a monitoriza comunicarea care are loc între dispozitive și pentru a detecta erorile de comunicare.
Stratul 3:Stratul de aplicație standardizează formatul datelor de comunicare pentru a forma informații care pot fi interpretate de toate dispozitivele în rețea pentru controlul procesului și pentru a furniza o interfață stratului de utilizator.
Stratul 4:Stratul de utilizator este asociat cu o zonă de plante separată și oferă mediul pentru aplicații suplimentare. Are o interfață la funcții de control la nivel superior.
4 Profinet
Comunicarea dintre rețeaua Profinet și dispozitivele externe este realizată prin intermediul Profinet
Profinet IO definește funcțiile de comunicare ale dispozitivelor externe conectate pe câmp și se bazează pe conceptul în timp real al cascadei. Profinet IO definește schimbul complet de date, parametrizarea și funcțiile de diagnostic între controlere (dispozitive cu „funcție principală”) și alte dispozitive (dispozitive cu „funcție sclavă”) Profinet IO este conceput pentru a furniza un transfer de date rapid între dispozitivele conectate la Ethernet și acceptă modelul furnizor-consumator. Dispozitivele care acceptă protocolul de comunicare PROFIBUS pot fi conectate perfect la rețeaua PROFINET, fără a fi nevoie de un io-proxy. Dezvoltatorii de dispozitive pot utiliza controlere Ethernet disponibile comercial pentru a dezvolta dispozitive Profinet-IO.
Profinet IO este potrivit pentru sistemele cu timp de ciclu de rețea de mai mulți MS.
Sistemele Profinet IO includ următoarele tipuri de dispozitive:
Controlere IO, care controlează activitatea de activitate a automatizării.
Dispozitivele IO, în general, dispozitivele de câmp, sunt controlate și monitorizate de controlerul IO. Un dispozitiv IO poate consta din mai multe module sau sub-modele.
Un monitor IO este o bucată de software pentru PC care poate seta parametrii și diagnostica starea modulelor individuale.
Profinet IO stabilește o relație de aplicație (AR) între controlerul IO și dispozitivul IO, care definește relațiile de comunicare (CR) cu caracteristici diferite, cum ar fi transferul de parametri, schimbul de date ciclice și manipularea avertizării.
Caracteristicile unui dispozitiv IO sunt descrise de producătorul de dispozitive în fișierul GSD (Descrierea stației generale) din GSDML (GSD Markup Language), care oferă software -ului de monitorizare a PC -ului cu informațiile de bază necesare pentru planificarea configurațiilor Profinet.
5 cclink
CCLINK are trei autobuze diferite: CCLINK, CCLINK IE, CC-Link IE Field Basic, acceptăm doar CC-Link IE Field Basic. CCLink este similar cu 485 Par-Twisted, adică este Gigabit Ethernet, nu poate merge la TCP normal, adică Basic este Ethernet standard.
CC-Link (Control și Communication Link, Control și Communication Link System), este recent lansat Open Fieldbus de la Mitsubishi Electric, capacitatea sa de date, viteza de comunicare, mai multe niveluri, și este o rețea bazată pe straturi de dispozitiv, dar poate acoperi și nivelul superior al stratului de control și nivelul inferior al stratului de senzor. În general, rețeaua de strat întreg CC-Link poate fi compusă din 1 master și 64 de sclavi. Maestrul din rețea este acționat de PLC, iar sclavii pot fi module de I/O la distanță, module de funcții speciale, stații locale cu CPU și PLC, interfețe umane-mașină, convertoare de frecvență și tot felul de instrumente de măsurare, supape și alte dispozitive de instrumentare pe câmp.
Stația de sclavi poate fi modul I/O la distanță, modul de funcții speciale, stație locală cu procesor și PLC, HMI, invertor și diverse instrumente de măsurare, supape și alte dispozitive de instrumentare a câmpului. CC-Link are o rată de transfer de date de mare viteză de până la 10 MB/s. Protocolul de comunicare de bază al CC-Link este o rată de transfer de date de mare viteză. Protocolul de comunicare de bază al CC-Link urmează Rs 485, iar în general, CC-Link adoptă în principal metoda de polizare de difuzare pentru comunicare, CC-Link acceptă, de asemenea, comunicarea instantanee între stația principală, stația locală și stația de dispozitive inteligente.
În iulie 2005, CC-Link a fost aprobat de Comitetul Național de Standarde din China ca document tehnic de ghidare a standardelor naționale din China.
Rețeaua CC-Link are funcția RAS (fiabilitate, disponibilitate, servicii) perfectă. CC-Link Network are funcția RAS perfectă (fiabilitate, disponibilitate, servicii de serviciu), adică retur automat, tăiat sclav, detectarea erorilor prin releu/registru de legătură.
6 Ethernetip
Ethernet/IP este un protocol de strat de aplicații industriale pentru aplicații de automatizare industrială. Este construit în partea de sus a protocolului TCP/IP standard și utilizează hardware și software Ethernet fix pentru a defini un protocol de strat de aplicații pentru configurarea, accesarea și controlul dispozitivelor de automatizare industrială.
Ethernet/IP împarte nodurile Ethernet în tipuri de dispozitive predefinite într -un mod special. Protocolul Ethernet/IP Application Layer se bazează pe stratul Protocolului de control și informație (CIP) și oferă un sistem integrat perfect de la podeaua industrială la rețeaua de întreprindere. Ethernet/IP folosește toate protocoalele tradiționale Ethernet și este construit în partea de sus a tehnologiei Ethernet standard, acest lucru înseamnă că Ethernet/IP funcționează transparent cu toate dispozitivele Ethernet standard actuale. Mai important, faptul că Ethernet/IP este construit pe o platformă standard de tehnologie Ethernet asigură că prima va evolua pe măsură ce cea de -a doua se va dezvolta. Comunitatea pro-ethernet/IP lucrează pentru a produce un standard cuprinzător și robust, iar lucrările la Ethernet/IP sunt realizate de mai mulți distribuitori, inclusiv specificații personalizate și teste cuprinzătoare în laboratoarele de testare acreditate.
7 Ethercat
EtherCat (Ethernet Control Automation Technology) este un sistem de câmp-arhitectură deschis, bazat pe Ethernet, al cărui nume CAT este un acronim pentru tehnologia de automatizare a controlului. Ethercat este un Ethernet industrial determinist, dezvoltat pentru prima dată de Beckhoff în Germania.
EtherCat acceptă toate topologiile de conectare a dispozitivului, cum ar fi liniare, arbore, inel și stea, iar mediul fizic poate fi fie cabluri Ethernet standard 100Base-TX sau cabluri cu fibră optică. Cu cabluri 100Base-TX, distanța dintre stații poate fi de până la 100 m. Până la 65.535 de dispozitive pot fi conectate la întreaga rețea. Întreaga rețea se poate conecta până la 65.535 de dispozitive. O structură de inel maestru-sclavă este formată folosind tehnologia rapidă de comunicare Ethernet Full-Duplex.