1 Что такое протокол автобуса?
Fieldbus (Fieldbus) - это в конце 1980 -х годов, начало международной разработке технологии Fieldbus для автоматизации процессов, автоматизации производства, автоматизации зданий и других областей сетей интеллектуального оборудования. Он служит основой сети цифровой связи заводской цифровой связи, общаясь между сайтами производственных процессов и устройствами управления и их соединением с более высокими уровнями управления и управления. Это не только массовая сеть, но и открытая, новая полностью распределенная система управления. Это интеллектуальное зондирование, управление, компьютерные, цифровые коммуникации и другие технологии в качестве основного содержания интегрированной технологии привлекли внимание во всем мире, станут горячей точкой для разработки технологий автоматизации и приведет к глубоким изменениям в структуре системы и оборудования автоматизации. Рабочая среда оборудования Fieldbus находится в нижней части технологического оборудования, как базовая сеть связи на уровне заводского оборудования, необходимо иметь характеристики простого протокола, сильной устойчивости к неисправности, хорошей безопасности и низкой стоимости: она имеет определенную степень определенного времени и высокие требования в режиме реального времени, а также имеет характеристики стабильной сетевой нагрузки, большинство из которых представляют собой короткую трансмиссию и частого обмена информацией. Из-за вышеуказанных характеристик система Fieldbus от сетевой структуры до коммуникационной технологии имеет различные высокоскоростные характеристики сети передачи данных верхнего уровня.
В настоящее время на международной арене насчитывается более 40 видов полевых автобусов, но нет единой полевой шины, которая может охватывать все поверхности применения, в соответствии с размерами ее данных о передаче можно разделить на 3 категории: сенсорная шина (Sensorbus), принадлежащая к битовой передаче; шина устройства (DeviceBus), принадлежащая к байтовой передаче; Полевая шина, принадлежащая трансмиссии потока данных.
Технология Fieldbus Для реализации ключевой проблемы - сформировать производителя в отрасли автоматизации, чтобы соответствовать техническим стандартам протоколов связи Fieldbus, производители могут родиться в соответствии со стандартными продуктами, системные интеграторы могут соответствовать стандартам различных продуктов для формирования системы. Это поднимает вопрос о стандартах Fieldbus.
Известные международные продукты автоматизации и производители полевого оборудования, осведомленные о технологии Fieldbus, являются будущим направлением развития, сформировали альянс предприятий, внедрение их собственных стандартов и продуктов автобусов на рынке для развития пользователей, расширения воздействия и активного поддержания Международной организации стандартов для развития международных стандартов Fieldbus. Могут ли они установить свои собственные технологические стандарты автобусов в будущих международных стандартах, в которых есть большая часть компонентов, взаимосвязь между соответствующими продуктами компании, будущее доверия пользователя и корпоративной репутации. И исторический опыт доказал, что международные стандарты основаны на одной или нескольких успешных технологиях на рынке. Таким образом, крупные международные компании в развитии международных стандартов Fieldbus в конкуренции, отражающие главную позицию компании в технологическом конкурсе, но в конечном итоге сводится к мощности рынка конкуренции. Fieldbus рассмотрим отправную точку:
Сеть полевой связи, полевое устройство, взаимодействие, децентрализованная функциональная блока
2 характеристики полевогобуса
1, расширенные возможности информационной интеграции на уровне поля
Fieldbus может получить большое количество богатой информации от полевого оборудования, чтобы лучше соответствовать требованиям автоматизации заводов и интеграции системы системы CIMS. Fieldbus - это цифровая сеть связи, она не просто заменяет сигнал 4-20 MA, но также для достижения состояния оборудования, неисправностей, передачи информации о параметрах. В дополнение к завершению дистанционного управления, система также может завершить удаленную параметризационную работу. Система также может выполнять удаленную работу по параметризации в дополнение к дистанционному управлению.
2, Open, совместимость, взаимозаменяемость, интегрируемость.
Пока продукты различных производителей используют один и тот же стандарт автобусов, они являются совместимыми и взаимозаменяемыми, так что оборудование имеет хорошую интегрируемость. Система открыта, что позволяет другим производителям получать свой опыт в области управления, такие как алгоритмы управления, процессы, составы и т. Д., Следовательно, в общей системе рынок будет иметь много ориентированных на отраслевые функции системы мониторинга.
3, система очень надежна и поддерживается
Система мониторинга автоматизации на основе Fieldbus использует подключение к шине вместо проводки ввода-вывода один к одному, для крупномасштабных систем ввода-вывода, снижая ненадежность, вызванную точками проводки. В то же время система имеет онлайн-диагноз неисправностей, сигнализацию и функцию записи оборудования на уровне поля и может завершить настройку удаленного параметра и модификацию полевого оборудования и другие работы по параметризации, что также повышает обслуживание системы.
4, сниженные системы и инженерные расходы
Для крупномасштабной крупномасштабной распределенной системы ввода/вывода, исключая большое количество кабелей, модулей ввода-вывода и кабельных затрат на инженерные расходы, снижение затрат на систему и инженерных затрат.
3 Общая структура сети Fieldbus
Протокол Fieldbus основан на эталонном модуле ISO (OSI-RM) для подключения к открытой системе. Однако используются только слои 1, 2 и 7, а слои от 3 до 6 не используются из-за соображений в реальном времени. Между тем, недавно определенный пользовательский уровень расположен над уровнем приложения.
Слои определяются следующим образом
Слой 1:Физический слой определяет коммуникационную среду Fieldbus, то есть альтернатива стандарту {0}} MA.
Слой 2:Слой ссылок данных используется для мониторинга связи, которая происходит между устройствами, и для обнаружения ошибок связи.
Слой 3:Уровень приложения стандартизирует формат данных связи для формирования информации, которая может быть интерпретирована всеми сетевыми устройствами для управления процессом и предоставить интерфейс для пользовательского уровня.
Слой 4:Пользовательский уровень связан с отдельной областью завода и предоставляет среду для дальнейших применений. Он имеет интерфейс с функциями управления более высокого уровня.
4 PROFINET
Связь между сетью Profinet и внешними устройствами реализуется с помощью Profinet
Profinet IO определяет функции связи внешних устройств, подключенных к полевым вопросам и основана на концепции каскада в реальном времени. Profinet IO определяет полные функции обмена данными, параметризацией и диагностики между контроллерами (устройства с «главной функцией») и другими устройствами (устройства с «рабовладельческой функцией») Profinet IO предназначен для обеспечения быстрой передачи данных между устройствами, связанными с Ethernet, и поддержки модели-провайдера-потребителя. Устройства, которые поддерживают протокол связи Profibus, могут быть легко подключены к сети PROFINET без необходимости в IO-Proxy. Разработчики устройств могут использовать коммерчески доступные контроллеры Ethernet для разработки устройств Profinet-IO.
PROFINET IO подходит для систем с временем сетевого цикла нескольких MS.
Системы Profinet IO включают следующие типы устройств:
Контроллеры IO, которые управляют задачей работы автоматизации.
Устройства IO, обычно полевые устройства, контролируются и контролируются контроллером IO. Устройство iO может состоять из нескольких модулей или подмодулей.
Монитор iO - это кусок программного обеспечения для ПК, который может устанавливать параметры и диагностировать состояние отдельных модулей.
PROFINET IO устанавливает отношение приложения (AR) между контроллером IO и устройством IO, которое определяет связи связи (CR) с различными характеристиками, такими как передача параметров, циклический обмен данными и обработку предупреждения.
Характеристики устройства IO описываются производителем устройств в файле GSD (общее описание станции) в GSDML (GSD Markup Language), который предоставляет программное обеспечение для мониторинга ПК основную информацию, необходимую для планирования конфигураций PROFINET.
5 Cclink
Cclink имеет три разных шины: Cclink, Cclink IE, CC-Link IE Basic, мы поддерживаем только CC-Link IE Basic Basic. Cclink аналогичен 485 видной паре, то есть Gigabit Ethernet, не может перейти к нормальному TCP, то есть Basic является стандартным Ethernet.
CC-Link (ссылка на управление и связь, система управления и связи связи), представляет собой недавно запущенный открытый Fieldbus Mitsubishi Electric, его емкость данных, выбираемая скорость связи и сеть, основанная на уровне устройств, но также может охватывать более высокий уровень управляющего уровня и более низкий уровень чувствительного уровня. В целом, сеть целых слоев CC-Link может состоять из 1 мастера и 64 рабов. Мастер в сети действует ПЛК, а рабы могут быть удаленными модулями ввода-вывода, модулями специальной функции, локальными станциями с ЦП и ПЛК, интерфейсами человеческого машины, частотными преобразователями и всеми видами измерительных инструментов, клапанов и других полевых приборов.
Станция рабов может быть удаленным модулем ввода -вывода, модулем специальной функции, локальной станцией с ЦП и ПЛК, HMI, инвертором и различными измерительными инструментами, клапанами и другими приборами полевых приборов. CC-Link имеет высокую скорость передачи данных до 10 МБ/с. Основной протокол связи CC-Link представляет собой высокую скорость передачи данных. Основной протокол связи CC-Link следует за рупий 485, и, как правило, CC-Link в основном принимает метод провалов для связи для связи, CC-Link также поддерживает мгновенную связь между мастер-станцией, локальной станцией и интеллектуальной станцией устройства.
В июле 2005 года CC-Link был одобрен Китайским национальным комитетом по стандартам как руководящий технический документ Китая национальных стандартов.
CC-Link Network имеет идеальную функцию RAS (надежность, доступность, обслуживаемость). CC-Link Network имеет идеальную функцию RAS (надежность, доступность, услуга по обслуживанию), т.е. автоматический возврат, отключение подчиненного, обнаружение ошибок по реле Link/Register.
6 Ethernetip
Ethernet/IP - протокол промышленного применения для приложений промышленной автоматизации. Он построен поверх стандартного протокола TCP/IP и использует фиксированное оборудование и программное обеспечение Ethernet для определения протокола уровня приложений для настройки, доступа и управления устройствами промышленной автоматизации.
Ethernet/IP разделяет узлы Ethernet на предопределенные типы устройств особым образом. Протокол уровня приложений Ethernet/IP основан на уровне управления и информационного протокола (CIP) и обеспечивает беспроблемную интегрированную систему от промышленного пола до корпоративной сети. Ethernet/IP использует все традиционные протоколы Ethernet и строится на вершине стандартной технологии Ethernet, это означает, что Ethernet/IP работает прозрачно со всеми современными стандартными устройствами Ethernet. Что еще более важно, тот факт, что Ethernet/IP построен на стандартной технологической платформе Ethernet, гарантирует, что первое будет развиваться по мере развития последнего. Сообщество Pro-Ethernet/IP работает над созданием комплексного и надежного стандарта, и работа над Ethernet/IP выполняется несколькими дистрибьюторами, включая индивидуальные спецификации и комплексное тестирование в аккредитованных тестовых лабораториях.
7 ethercat
EtherCat (Technology Automation Ethernet Control Technology)-это система Fieldbus на основе Ethernet, чья кошка является аббревиатурой для технологии автоматизации управления. Ethercat - это детерминированный промышленный Ethernet, впервые разработанный Beckhoff в Германии.
EtherCAT поддерживает все топологии соединения устройства, такие как линейные, дерево, кольцо и звезда, и физическая среда может быть либо стандартными кабелями Ethernet 100Base-TX, либо волоконно-оптическими кабелями. С кабелями 100Base-TX расстояние между станциями может составлять до 100 м. До 65 535 устройств могут быть подключены ко всей сети. Вся сеть может подключаться до 65 535 устройств. Структура кольца с мастером-солевом образуется с использованием полномулуплексной коммуникационной технологии Fast Ethernet.