1 Какъв е протоколът на шината?
Fieldbus (Fieldbus) е края на 80 -те години, в началото на 90 -те години на миналия век международното развитие на формирането на технологията Fieldbus за автоматизация на процесите, автоматизация на производството, автоматизация на сгради и други области на областта на комуникационната мрежа за взаимосвързаност на интелигентното оборудване. Той служи като основа на фабричната мрежа за цифрова комуникация, като комуникира между сайтовете за производствени процеси и устройствата за управление и връзката им с по -високи нива на управление и управление. Това е не само мрежа от корени, но и отворена, нова напълно разпределена система за управление. Това интелигентно усещане, контрол, компютър, цифрови комуникации и други технологии като основно съдържание на интегрираната технология, получи вниманието в световен мащаб, се превърна в горещо място за развитието на технологията за автоматизация и ще доведе до дълбока промяна в структурата на системата и оборудването на автоматизацията. Работната среда на оборудването на Fieldbus е в долната част на процесното оборудване, тъй като основната комуникационна мрежа на нивото на фабричното оборудване, е необходимо да има характеристики на прост протокол, силна толерантност към повреда, добра сигурност и ниска цена: има известна степен на сигурност и високи изисквания в реално време, а също така има характеристики на стабилно натоварване на мрежата, повечето от които са къси рамкови предаване и често обмен на информация. Поради горните характеристики, системата Fieldbus от мрежовата структура до комуникационната технология има различни високоскоростни характеристики на комуникационната мрежа на горното ниво.
Понастоящем има повече от 40 вида полеви автобуси на международната арена, но няма нито една полева шина, която да покрива всички повърхности на приложението, според размера на данните за предаването му може да бъде разделен на 3 категории: сензорна шина (сензор), принадлежащ на битовото предаване; шина на устройството (DeviceBus), принадлежаща към байтовата предаване; полева шина, принадлежаща към предаването на потока от данни.
Fieldbus Technology за реализиране на ключов проблем е да се сформира производител в индустрията за автоматизация, който да спазва техническите стандарти на протоколите за комуникация на Fieldbus, производителите могат да бъдат родени в съответствие със стандартните продукти, системните интегратори могат да бъдат в съответствие със стандартите на различните продукти, за да образуват система. Това повдига въпроса за стандартите на Fieldbus.
Международно известните производители на продукти за автоматизация и полеви оборудване, запознати с технологията Fieldbus, са бъдещата посока на развитие, създадоха съюз на предприятията, въвеждането на собствените им автобусни стандарти и продукти на пазара за култивиране на потребители, разширяване на въздействието и активно подкрепя организацията на международните стандарти за разработване на международните стандарти на Fieldbus. Независимо дали могат да направят свои собствени стандарти за автобусни технологии в бъдещите международни стандарти, имат голяма част от компонентите, връзката между свързаните с компанията продукти, бъдещето на доверието на потребителя и корпоративната репутация. И историческият опит доказа, че международните стандарти се основават на една или няколко успешни технологии на пазара. Следователно, големите международни компании в развитието на международните стандарти на Fieldbus в конкуренцията, отразяващи водещата позиция на компанията в технологичната конкуренция, но в крайна сметка се свежда до пазарната сила на конкуренцията. Fieldbus Помислете за началната точка:
Мрежа за комуникация на полето, полето на полето, оперативна съвместимост, децентрализиран функционален блок, захранване на комуникационната линия, отворена мрежа за свързване
2 характеристики на Fieldbus
1, Подобрени възможности за интеграция на информация на полето
Fieldbus може да получи голямо количество богата информация от полевото оборудване, за да отговори по -добре на изискванията за фабрична автоматизация и интеграция на информацията за системата на CIMS. Fieldbus е цифрова комуникационна мрежа, а не просто замества сигнала 4-20, но и за постигане на състоянието на оборудването, неизправностите, прехвърлянето на информация за параметрите. В допълнение към завършването на дистанционното управление, системата може да завърши и дистанционната параметризация. Системата може също така да извърши работа с отдалечена параметризация в допълнение към дистанционното управление.
2, отворена, оперативна съвместимост, взаимозаменяемост, интегрируемост.
Докато продуктите на различни производители използват един и същ стандарт на шината, те са оперативно съвместими и взаимозаменяеми, така че оборудването има добра интегрална. Системата е отворена, което позволява на други производители на собствена експертиза в технологията за контрол, като алгоритми за контрол, процеси, формулировки и др., Интегрирани в обща система, следователно пазарът ще има много ориентирани към индустрията характеристики на системата за мониторинг.
3, системата е много надеждна и поддържаема
Системата за мониторинг на автоматизацията, базирана на Fieldbus, използва връзка с шината вместо едно към едно входно окабеляване, за широкомащабни I/O системи, намалявайки ненадеждността, причинена от точките на окабеляване. В същото време системата има онлайн диагностика на неизправности, аларма и запис на оборудване на ниво поле и може да завърши настройката на отдалечените параметри и модифицирането на полевото оборудване и други работи с параметризация, което също подобрява поддържането на системата.
4, Намалени системни и инженерни разходи
За широкомащабна, мащабна I/O разпределена система, премахвайки голям брой кабели, I/O модули и разходи за инженеринг на кабели, намалявайки разходите за система и инженерни разходи.
3 Обща структура на мрежата на Fieldbus
Протоколът Fieldbus се основава на ISO референтния модул (OSI-RM) за отворена система за свързване. Използват се обаче само слоеве 1, 2 и 7, а слоевете 3 до 6 не се използват поради съображения в реално време. Междувременно ново дефинираният потребителски слой е поставен над слоя на приложението.
Слоевете са дефинирани, както следва
Слой 1:Физическият слой дефинира комуникационната среда на Fieldbus, т.е. алтернатива на стандарта 4-20 ma.
Слой 2:Слоят за връзка с данни се използва за наблюдение на комуникацията, която се осъществява между устройствата и за откриване на грешки в комуникацията.
Слой 3:Приложният слой стандартизира формата на комуникационните данни, за да формира информация, която може да бъде интерпретирана от всички мрежови устройства за контрол на процеса и да предостави интерфейс на потребителския слой.
Слой 4:Потребителският слой е свързан с отделна площ на растението и осигурява околната среда за допълнителни приложения. Той има интерфейс към функции за управление на по-високо ниво.
4 profinet
Комуникацията между Profinet Network и външни устройства се реализира с помощта на Profinet
Profinet IO определя комуникационните функции на външните устройства, свързани с полета, и се основава на концепцията за каскада в реално време. Profinet IO дефинира пълния обмен на данни, параметризация и диагностични функции между контролери (устройства с "главна функция") и други устройства (устройства с "Slave Function") Profinet IO е проектиран да предоставя бърз пренос на данни между устройства, свързани с Ethernet, и поддържа модела на доставчика-потребител. Устройствата, които поддържат протокола за комуникация на Profibus, могат да бъдат безпроблемно свързани към мрежата на Profinet, без да е необходимо IO-прокси. Разработчиците на устройства могат да използват наличните в търговската мрежа Ethernet контролери за разработване на Profinet-IO устройства.
Profinet IO е подходящ за системи с време на мрежов цикъл от няколко ms.
Profinet IO системите включват следните видове устройства:
IO контролери, които контролират работата на задачата на автоматизацията.
IO устройствата, обикновено полеви устройства, се контролират и наблюдават от IO контролера. IO устройство може да се състои от няколко модула или подмодули.
IO монитор е част от PC софтуера, който може да зададе параметри и да диагностицира състоянието на отделните модули.
Profinet IO установява приложна връзка (AR) между IO контролера и IO устройството, което определя комуникационните отношения (CR) с различни характеристики като пренос на параметри, цикличен обмен на данни и предупреждение.
Характеристиките на IO устройство са описани от производителя на устройството във файла GSD (Общо описание на станцията) в GSDML (GSD Markup Language), който предоставя на софтуера за мониторинг на PC основната информация, необходима за планиране на конфигурации на profinet.
5 cclink
Cclink има три различни шини: cclink, cclink, т.е., cc-link ie field basic, ние поддържаме само cc-link, т.е. field basic. Cclink е подобен на 485 усукана двойка, т.е. е гигабитен Ethernet, не може да отиде в нормален TCP, т.е. основно е стандартният Ethernet.
CC-Link (система за връзка за контрол и комуникация, контролна и комуникационна връзка), е новооткритият отворен Fieldbus на Mitsubishi Electric, неговият капацитет за данни, многостепенна скорост на комуникация и е мрежа, базирана на слой, но също така може да покрие по-високото ниво на контролния слой и долното ниво на сензорния слой. По принцип, CC-Link Цели слой мрежа може да бъде съставена от 1 главен и 64 роби. Главният в мрежата се действа от PLC, а робите могат да бъдат отдалечени I/O модули, специални функционални модули, локални станции с процесор и PLC, интерфейси на човека-машина, честотни преобразуватели и всички видове измервателни инструменти, клапани и други устройства за полеви инструменти.
Подчинената станция може да бъде отдалечен I/O модул, модул за специални функции, локална станция с процесор и PLC, HMI, инвертор и различни инструменти за измерване, клапани и други устройства за полеви инструменти. CC-Link има висока скорост на трансфер на данни до 10 mb/s. Основният комуникационен протокол на CC-Link е висока скорост на пренос на данни. Основният комуникационен протокол на CC-Link следва Rs 485, а като цяло CC-Link възприема главно метода на излъчване за комуникация, CC-Link също така поддържа моментална комуникация между главна станция, местна станция и интелигентна станция на устройството.
През юли 2005 г. CC-Link беше одобрен от националния комитет за стандартите на Китай като ръководен технически документ на националните стандарти на Китай.
CC-Link Network има перфектна функция RAS (надеждност, наличност, работоспособност). CC-Link Network има перфектна RAS (надеждност, наличност, работоспособност), т.е. автоматично връщане, отрязване на роб, откриване на грешки чрез реле/регистър на връзката.
6 Ethernetip
Ethernet/IP е протокол за индустриален приложения за приложения за индустриална автоматизация. Той е изграден на върха на стандартния TCP/IP протокол и използва фиксиран хардуер и софтуер с фиксиран Ethernet, за да дефинира протокол на слоя на приложения за конфигуриране, достъп и контролиране на устройства за индустриална автоматизация.
Ethernet/IP разделя Ethernet възлите на предварително зададени типове устройства по специален начин. Протоколът на слоя Ethernet/IP приложения се основава на слоя за контрол и информация (CIP) и осигурява безпроблемно интегрирана система от индустриалния етаж до корпоративната мрежа. Ethernet/IP използва всички традиционни протоколи Ethernet и е изграден върху стандартната технология Ethernet, това означава, че Ethernet/IP работи прозрачно с всички текущи стандартни устройства Ethernet. По -важното е, че фактът, че Ethernet/IP е изграден на стандартна платформа за технологии Ethernet, гарантира, че първият ще се развие, докато втората се развива. Общността Pro-Ethernet/IP работи за изготвяне на всеобхватен и здрав стандарт, а работата по Ethernet/IP се извършва от множество дистрибутори, включително персонализирани спецификации и цялостно тестване в акредитирани тестови лаборатории.
7 Ethercat
Ethercat (Ethernet Control Automation Technology) е отворена архитектура, Ethernet базирана на Fieldbus система, чието име CAT е съкращение за технологията за автоматизация на контрола. Ethercat е детерминиран индустриален Ethernet, разработен за първи път от Beckhoff в Германия.
EtherCat поддържа всички топологии за връзка с устройства като линейни, дърво, пръстен и звезда, а физическата среда може да бъде или 100-базо-TX стандартни Ethernet кабели или оптични кабели. Със 100Base-TX кабели разстоянието между станциите може да бъде до 100 m. До 65 535 устройства могат да бъдат свързани към цялата мрежа. Цялата мрежа може да се свърже до 65 535 устройства. Структурата на пръстена на главния роб се образува с помощта на Fast Ethernet Full-Duplex комуникационна технология.