ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન સિસ્ટમ્સમાં આધુનિક પ્રોટોકોલ્સની સમીક્ષા

અગાઉના પ્રકાશનમાં અમે ઔદ્યોગિક ઓટોમેશનમાં બસો અને પ્રોટોકોલ કેવી રીતે કાર્ય કરે છે તે વિશે વાત કરી. આ વખતે અમે આધુનિક કાર્યકારી ઉકેલો પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરીશું: અમે જોઈશું કે વિશ્વભરની સિસ્ટમોમાં કયા પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ થાય છે. ચાલો જર્મન કંપનીઓ બેકહોફ અને સિમેન્સ, ઑસ્ટ્રિયન બી એન્ડ આર, અમેરિકન રોકવેલ ઓટોમેશન અને રશિયન ફાસ્ટવેલની તકનીકોને ધ્યાનમાં લઈએ. અમે સાર્વત્રિક ઉકેલોનો પણ અભ્યાસ કરીશું જે ચોક્કસ ઉત્પાદક સાથે જોડાયેલા નથી, જેમ કે EtherCAT અને CAN. 

લેખના અંતે EtherCAT, POWERLINK, PROFINET, EtherNet/IP અને ModbusTCP પ્રોટોકોલની લાક્ષણિકતાઓ સાથેનું એક સરખામણી કોષ્ટક હશે.

અમે સમીક્ષામાં PRP, HSR, OPC UA અને અન્ય પ્રોટોકોલ્સનો સમાવેશ કર્યો નથી, કારણ કે ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન સિસ્ટમ્સ વિકસાવી રહેલા અમારા સાથી ઇજનેરો દ્વારા હેબ્રે પર તેમના પર પહેલેથી જ ઉત્તમ લેખો છે. દાખ્લા તરીકે, "PRP અને HSR "સીમલેસ" રીડન્ડન્સી પ્રોટોકોલ્સ" и "લિનક્સ પર ઔદ્યોગિક વિનિમય પ્રોટોકોલના ગેટવેઝ. જાતે જ એસેમ્બલ કરો".

પ્રથમ, ચાલો પરિભાષા વ્યાખ્યાયિત કરીએ: ઔદ્યોગિક ઈથરનેટ = ઔદ્યોગિક નેટવર્ક, ફીલ્ડબસ = ફીલ્ડ બસ. રશિયન ઔદ્યોગિક ઓટોમેશનમાં, ફીલ્ડ બસ અને નીચલા-સ્તરના ઔદ્યોગિક નેટવર્કને લગતી શરતોમાં મૂંઝવણ છે. ઘણીવાર આ શબ્દોને "લોઅર લેવલ" તરીકે ઓળખાતા એકલ, અસ્પષ્ટ ખ્યાલમાં જોડવામાં આવે છે, જેને ફીલ્ડબસ અને સબલેવલ બસ બંને તરીકે ઓળખવામાં આવે છે, જો કે તે બસ જ ન પણ હોય.

શા માટે?આ મૂંઝવણ મોટે ભાગે એ હકીકતને કારણે છે કે ઘણા આધુનિક નિયંત્રકોમાં, I/O મોડ્યુલોનું જોડાણ ઘણીવાર બેકપ્લેન અથવા ભૌતિક બસનો ઉપયોગ કરીને અમલમાં મૂકવામાં આવે છે. એટલે કે, ચોક્કસ બસ સંપર્કો અને કનેક્ટર્સનો ઉપયોગ એક એકમમાં ઘણા મોડ્યુલોને જોડવા માટે થાય છે. પરંતુ આવા ગાંઠો, બદલામાં, ઔદ્યોગિક નેટવર્ક અને ફીલ્ડ બસ બંને દ્વારા એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોઈ શકે છે. પશ્ચિમી પરિભાષામાં સ્પષ્ટ વિભાજન છે: નેટવર્ક એ નેટવર્ક છે, બસ એ બસ છે. પ્રથમને ઔદ્યોગિક ઈથરનેટ શબ્દ દ્વારા નિયુક્ત કરવામાં આવે છે, બીજાને ફીલ્ડબસ દ્વારા. લેખ આ વિભાવનાઓ માટે અનુક્રમે "ઔદ્યોગિક નેટવર્ક" શબ્દ અને "ફીલ્ડ બસ" શબ્દનો ઉપયોગ કરવાની દરખાસ્ત કરે છે.

બેકહોફ દ્વારા વિકસિત ઔદ્યોગિક નેટવર્ક માનક EtherCAT

EtherCAT પ્રોટોકોલ અને ઔદ્યોગિક નેટવર્ક કદાચ આજે ઓટોમેશન સિસ્ટમ્સમાં ડેટા ટ્રાન્સમિશનની સૌથી ઝડપી પદ્ધતિઓમાંની એક છે. EtherCAT નેટવર્કનો સફળતાપૂર્વક વિતરિત ઓટોમેશન સિસ્ટમ્સમાં ઉપયોગ થાય છે, જ્યાં ઇન્ટરેક્ટીંગ નોડ્સ લાંબા અંતર પર અલગ પડે છે.

EtherCAT પ્રોટોકોલ તેના ટેલિગ્રામને પ્રસારિત કરવા માટે પ્રમાણભૂત ઈથરનેટ ફ્રેમનો ઉપયોગ કરે છે, તેથી તે કોઈપણ પ્રમાણભૂત ઈથરનેટ સાધનો સાથે સુસંગત રહે છે અને હકીકતમાં, કોઈપણ ઈથરનેટ નિયંત્રક પર ડેટા રીસેપ્શન અને ટ્રાન્સમિશન ગોઠવી શકાય છે, જો યોગ્ય સોફ્ટવેર ઉપલબ્ધ હોય.

I/O મોડ્યુલોના સમૂહ સાથે બેકહોફ નિયંત્રક. સ્ત્રોત: www.beckhoff.de

પ્રોટોકોલ સ્પષ્ટીકરણ ખુલ્લું અને ઉપલબ્ધ છે, પરંતુ માત્ર ડેવલપમેન્ટ એસોસિએશન - EtherCAT ટેકનોલોજી ગ્રુપના માળખામાં જ છે.

EtherCAT કેવી રીતે કામ કરે છે તે અહીં છે (ઝુમા ઈન્કા ગેમની જેમ આ તમાશો મંત્રમુગ્ધ છે):

આ પ્રોટોકોલમાં ઉચ્ચ વિનિમય ગતિ - અને આપણે માઇક્રોસેકન્ડના એકમો વિશે વાત કરી શકીએ છીએ - એ હકીકતને કારણે સમજાયું છે કે વિકાસકર્તાઓએ ચોક્કસ ઉપકરણ પર સીધા મોકલેલા ટેલિગ્રામનો ઉપયોગ કરીને વિનિમય કરવાનો ઇનકાર કર્યો હતો. તેના બદલે, એક ટેલિગ્રામ EtherCAT નેટવર્ક પર મોકલવામાં આવે છે, તે જ સમયે તમામ ઉપકરણોને સંબોધવામાં આવે છે, માહિતી એકત્રિત કરવા અને પ્રસારિત કરવા માટેના દરેક સ્લેવ નોડ્સ (તેને ઘણીવાર OSO - ઑબ્જેક્ટ કમ્યુનિકેશન ડિવાઇસ પણ કહેવામાં આવે છે) તેમાંથી "ફ્લાય પર" લે છે. ડેટા કે જે તેના માટે બનાવાયેલ હતો અને ટેલિગ્રામમાં તે ડેટા દાખલ કરે છે જે તે વિનિમય માટે પ્રદાન કરવા માટે તૈયાર છે. પછી ટેલિગ્રામને આગલા સ્લેવ નોડ પર મોકલવામાં આવે છે, જ્યાં સમાન ઓપરેશન થાય છે. બધા નિયંત્રણ ઉપકરણોમાંથી પસાર થયા પછી, ટેલિગ્રામ મુખ્ય નિયંત્રકને પરત કરવામાં આવે છે, જે, સ્લેવ ઉપકરણોમાંથી પ્રાપ્ત ડેટાના આધારે, નિયંત્રણ તર્કને લાગુ કરે છે, ફરીથી ટેલિગ્રામ દ્વારા સ્લેવ નોડ્સ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરે છે, જે નિયંત્રણ સંકેત આપે છે. સાધનસામગ્રી.

EtherCAT નેટવર્કમાં કોઈપણ ટોપોલોજી હોઈ શકે છે, પરંતુ સારમાં તે હંમેશા રિંગ હશે - સંપૂર્ણ ડુપ્લેક્સ મોડ અને બે ઈથરનેટ કનેક્ટર્સના ઉપયોગને કારણે. આ રીતે, ટેલિગ્રામ હંમેશા બસમાં દરેક ઉપકરણ પર ક્રમિક રીતે પ્રસારિત થશે.

બહુવિધ ગાંઠો સાથે Ethercat નેટવર્કની યોજનાકીય રજૂઆત. સ્ત્રોત: realpars.com

માર્ગ દ્વારા, EtherCAT સ્પષ્ટીકરણમાં 100Base-TX ભૌતિક સ્તર પર પ્રતિબંધો નથી, તેથી પ્રોટોકોલનું અમલીકરણ ગીગાબીટ અને ઓપ્ટિકલ લાઇનના આધારે શક્ય છે.

સીમેન્સ તરફથી ઔદ્યોગિક નેટવર્ક અને પ્રોફિબસ/નેટ ધોરણો ખોલો

જર્મન ચિંતા સિમેન્સ લાંબા સમયથી તેના પ્રોગ્રામેબલ લોજિક કંટ્રોલર્સ (PLC) માટે જાણીતી છે, જેનો ઉપયોગ સમગ્ર વિશ્વમાં થાય છે.

સીમેન્સ સાધનો દ્વારા નિયંત્રિત ઓટોમેટેડ સિસ્ટમના નોડ્સ વચ્ચે ડેટા એક્સચેન્જ પ્રોફિબસ નામની ફીલ્ડ બસ દ્વારા અને પ્રોફિનેટ ઔદ્યોગિક નેટવર્ક બંને દ્વારા કરવામાં આવે છે.

PROFIBUS બસ DB-9 કનેક્ટર્સ સાથે ખાસ બે-કોર કેબલનો ઉપયોગ કરે છે. સિમેન્સમાં તે જાંબલી રંગમાં છે, પરંતુ અમે અન્યને વ્યવહારમાં જોયા છે :). બહુવિધ નોડ્સને કનેક્ટ કરવા માટે, કનેક્ટર બે કેબલને કનેક્ટ કરી શકે છે. તેમાં ટર્મિનલ રેઝિસ્ટર માટે સ્વીચ પણ છે. ટર્મિનલ રેઝિસ્ટર નેટવર્કના અંતિમ ઉપકરણો પર ચાલુ હોવું આવશ્યક છે, આમ સૂચવે છે કે આ પ્રથમ અથવા છેલ્લું ઉપકરણ છે, અને તેના પછી કંઈ નથી, માત્ર અંધકાર અને ખાલીપણું (બધા rs485 આના જેવું કામ કરે છે). જો તમે મધ્યવર્તી કનેક્ટર પર રેઝિસ્ટર ચાલુ કરો છો, તો તેને અનુસરતો વિભાગ બંધ થઈ જશે.

કનેક્ટિંગ કનેક્ટર્સ સાથે પ્રોફિબસ કેબલ. સ્ત્રોત: VIPA નિયંત્રણોઅમેરિકા

PROFINET નેટવર્ક એનાલોગ ટ્વિસ્ટેડ જોડી કેબલનો ઉપયોગ કરે છે, સામાન્ય રીતે RJ-45 કનેક્ટર્સ સાથે, કેબલ લીલા રંગની હોય છે. જો PROFIBUS ની ટોપોલોજી બસ છે, તો પછી PROFINET નેટવર્કની ટોપોલોજી કંઈપણ હોઈ શકે છે: એક રિંગ, એક તારો, એક વૃક્ષ અથવા બધું સંયુક્ત.

કનેક્ટેડ પ્રોફિનેટ કેબલ સાથે સિમેન્સ નિયંત્રક. સ્ત્રોત: w3.siemens.com

PROFIBUS બસ અને PROFINET નેટવર્કમાં ઘણા સંચાર પ્રોટોકોલ છે.

પ્રોફીબસ માટે:

1. PROFIBUS DP - આ પ્રોટોકોલના અમલીકરણમાં રિમોટ સ્લેવ ઉપકરણો સાથે સંચારનો સમાવેશ થાય છે; PROFINET ના કિસ્સામાં, આ પ્રોટોકોલ PROFINET IO પ્રોટોકોલને અનુરૂપ છે.
2. PROFIBUS PA એ આવશ્યકપણે PROFIBUS DP જેવું જ છે, જેનો ઉપયોગ માત્ર ડેટા ટ્રાન્સમિશન અને પાવર સપ્લાયના વિસ્ફોટ-પ્રૂફ સંસ્કરણો માટે થાય છે (વિવિધ ભૌતિક ગુણધર્મો સાથે PROFIBUS DP ને અનુરૂપ). PROFINET માટે, PROFIBUS જેવો વિસ્ફોટ-પ્રૂફ પ્રોટોકોલ હજી અસ્તિત્વમાં નથી.
3. PROFIBUS FMS - અન્ય ઉત્પાદકોની સિસ્ટમો સાથે ડેટા એક્સચેન્જ માટે રચાયેલ છે જે PROFIBUS DP નો ઉપયોગ કરી શકતા નથી. PROFINET નેટવર્કમાં PROFIBUS FMS એનાલોગ એ PROFINET CBA પ્રોટોકોલ છે.

પ્રોફિનેટ માટે:

1. પ્રોફિનેટ IO;
2. પ્રોફિનેટ સીબીએ.

PROFINET IO પ્રોટોકોલ કેટલાક વર્ગોમાં વહેંચાયેલું છે:

• PROFINET NRT (નોન-રીઅલ ટાઇમ) - એપ્લીકેશનમાં ઉપયોગમાં લેવાય છે જ્યાં સમયના પરિમાણો મહત્વપૂર્ણ નથી. તે ઇથરનેટ TCP/IP ડેટા ટ્રાન્સફર પ્રોટોકોલ તેમજ UDP/IP નો ઉપયોગ કરે છે.
• PROFINET RT (રીઅલ ટાઇમ) - અહીં ઇથરનેટ ફ્રેમ્સનો ઉપયોગ કરીને I/O ડેટા એક્સચેન્જ લાગુ કરવામાં આવે છે, પરંતુ ડાયગ્નોસ્ટિક અને કમ્યુનિકેશન ડેટા હજુ પણ UDP/IP દ્વારા ટ્રાન્સફર થાય છે. 
• PROFINET IRT (આઇસોક્રોનસ રીઅલ ટાઇમ) - આ પ્રોટોકોલ ખાસ કરીને ગતિ નિયંત્રણ એપ્લિકેશનો માટે વિકસાવવામાં આવ્યો હતો અને તેમાં આઇસોક્રોનસ ડેટા ટ્રાન્સફર તબક્કાનો સમાવેશ થાય છે.

PROFINET IRT હાર્ડ રીઅલ-ટાઇમ પ્રોટોકોલના અમલીકરણ માટે, રિમોટ ઉપકરણો સાથેના સંચાર માટે તે બે વિનિમય ચેનલોને અલગ પાડે છે: આઇસોક્રોનસ અને અસિંક્રોનસ. નિશ્ચિત વિનિમય ચક્રની લંબાઈ સાથેની એક આઇસોક્રોનસ ચેનલ ઘડિયાળ સિંક્રનાઇઝેશનનો ઉપયોગ કરે છે અને સમય-નિર્ણાયક ડેટાને ટ્રાન્સમિટ કરે છે; ટ્રાન્સમિશન માટે બીજા-સ્તરના ટેલિગ્રામનો ઉપયોગ થાય છે. આઇસોક્રોનસ ચેનલમાં ટ્રાન્સમિશન સમયગાળો 1 મિલીસેકન્ડથી વધુ નથી.

અસુમેળ ચેનલ કહેવાતા રીઅલ-ટાઇમ ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરે છે, જે MAC એડ્રેસ દ્વારા પણ સંબોધવામાં આવે છે. વધુમાં, વિવિધ ડાયગ્નોસ્ટિક અને સહાયક માહિતી TCP/IP પર પ્રસારિત થાય છે. બેમાંથી કોઈ રીઅલ-ટાઇમ ડેટા, ઘણી ઓછી અન્ય માહિતી, અલબત્ત, આઇસોક્રોનસ ચક્રને વિક્ષેપિત કરી શકે છે.

દરેક ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન સિસ્ટમ માટે PROFINET IO કાર્યોના વિસ્તૃત સમૂહની જરૂર નથી, તેથી આ પ્રોટોકોલને ચોક્કસ પ્રોજેક્ટ માટે માપવામાં આવે છે, જેમાં અનુપાલન વર્ગો અથવા અનુરૂપતા વર્ગો ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે: CC-A, CC-B, CC-CC. અનુપાલન વર્ગો તમને લઘુત્તમ જરૂરી કાર્યક્ષમતા સાથે ફીલ્ડ ઉપકરણો અને બેકબોન ઘટકો પસંદ કરવાની મંજૂરી આપે છે. 

સોર્સ: PROFINET યુનિવર્સિટી પાઠ

PROFINET નેટવર્કમાં બીજા વિનિમય પ્રોટોકોલ - PROFINET CBA - નો ઉપયોગ વિવિધ ઉત્પાદકોના સાધનો વચ્ચેના ઔદ્યોગિક સંચારને ગોઠવવા માટે થાય છે. IAS સિસ્ટમ્સમાં મુખ્ય ઉત્પાદન એકમ ચોક્કસ એન્ટિટી છે જેને ઘટક કહેવાય છે. આ ઘટક સામાન્ય રીતે ઉપકરણ અથવા ઇન્સ્ટોલેશનના મિકેનિકલ, ઇલેક્ટ્રિકલ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ભાગો તેમજ સંકળાયેલ એપ્લિકેશન સોફ્ટવેરનો સંગ્રહ છે. દરેક ઘટક માટે, એક સોફ્ટવેર મોડ્યુલ પસંદ કરવામાં આવે છે જેમાં PROFINET ધોરણની જરૂરિયાતો અનુસાર આ ઘટકના ઇન્ટરફેસનું સંપૂર્ણ વર્ણન હોય છે. જે પછી આ સોફ્ટવેર મોડ્યુલનો ઉપયોગ ઉપકરણો સાથે ડેટાની આપ-લે કરવા માટે થાય છે. 

B&R ઇથરનેટ POWERLINK પ્રોટોકોલ

પાવરલિંક પ્રોટોકોલ ઑસ્ટ્રિયન કંપની B&R દ્વારા 2000 ના દાયકાની શરૂઆતમાં વિકસાવવામાં આવ્યો હતો. આ ઇથરનેટ સ્ટાન્ડર્ડની ટોચ પર રીઅલ-ટાઇમ પ્રોટોકોલનું બીજું અમલીકરણ છે. પ્રોટોકોલ સ્પષ્ટીકરણ ઉપલબ્ધ છે અને મુક્તપણે વિતરિત કરવામાં આવે છે. 

પાવરલિંક ટેક્નોલોજી કહેવાતા મિશ્ર મતદાન પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે, જ્યારે ઉપકરણો વચ્ચેની તમામ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કેટલાક તબક્કામાં વહેંચવામાં આવે છે. ખાસ કરીને નિર્ણાયક ડેટા આઇસોક્રોનસ વિનિમય તબક્કામાં પ્રસારિત થાય છે, જેના માટે જરૂરી પ્રતિભાવ સમય ગોઠવવામાં આવે છે; બાકીનો ડેટા, જ્યારે પણ શક્ય હોય, અસુમેળ તબક્કામાં ટ્રાન્સમિટ કરવામાં આવશે.

I/O મોડ્યુલોના સમૂહ સાથે B&R નિયંત્રક. સ્ત્રોત: br-automation.com

પ્રોટોકોલ મૂળરૂપે 100Base-TX ભૌતિક સ્તરની ટોચ પર લાગુ કરવામાં આવ્યો હતો, પરંતુ પાછળથી ગીગાબીટ અમલીકરણ વિકસાવવામાં આવ્યું હતું.

પાવરલિંક પ્રોટોકોલ કોમ્યુનિકેશન શેડ્યુલિંગ મિકેનિઝમનો ઉપયોગ કરે છે. નેટવર્ક પર ચોક્કસ માર્કર અથવા નિયંત્રણ સંદેશ મોકલવામાં આવે છે, જેની મદદથી તે નક્કી કરવામાં આવે છે કે હાલમાં કયા ઉપકરણોને ડેટાની આપલે કરવાની પરવાનગી છે. એક સમયે માત્ર એક જ ઉપકરણ એક્સચેન્જમાં પ્રવેશ મેળવી શકે છે.

બહુવિધ નોડ્સ સાથે ઇથરનેટ POWERLINK નેટવર્કની યોજનાકીય રજૂઆત.

આઇસોક્રોનસ તબક્કામાં, મતદાન નિયંત્રક ક્રમશઃ દરેક નોડને વિનંતી મોકલે છે જેમાંથી તેને મહત્વપૂર્ણ ડેટા પ્રાપ્ત કરવાની જરૂર છે. 

આઇસોક્રોનસ તબક્કો, એડજસ્ટેબલ ચક્ર સમય સાથે, પહેલેથી જ ઉલ્લેખ કર્યો છે તેમ કરવામાં આવે છે. એક્સચેન્જના અસુમેળ તબક્કામાં, IP પ્રોટોકોલ સ્ટેકનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, નિયંત્રક તમામ નોડ્સમાંથી બિન-નિર્ણાયક ડેટાની વિનંતી કરે છે, જે નેટવર્ક પર ટ્રાન્સમિટ કરવા માટે ઍક્સેસ મેળવતી વખતે પ્રતિસાદ મોકલે છે. આઇસોક્રોનસ અને અસુમેળ તબક્કાઓ વચ્ચેનો સમય ગુણોત્તર જાતે ગોઠવી શકાય છે.

રોકવેલ ઓટોમેશન ઈથરનેટ/આઈપી પ્રોટોકોલ

ઈથરનેટ/આઈપી પ્રોટોકોલ 2000 માં અમેરિકન કંપની રોકવેલ ઓટોમેશનની સક્રિય ભાગીદારી સાથે વિકસાવવામાં આવી હતી. તે TCP અને UDP IP સ્ટેકનો ઉપયોગ કરે છે, અને તેને ઔદ્યોગિક ઓટોમેશન એપ્લિકેશન્સ માટે વિસ્તારે છે. નામનો બીજો ભાગ, લોકપ્રિય માન્યતાથી વિપરીત, તેનો અર્થ ઈન્ટરનેટ પ્રોટોકોલ નથી, પરંતુ ઔદ્યોગિક પ્રોટોકોલ છે. UDP IP CIP (કોમન ઇન્ટરફેસ પ્રોટોકોલ) કોમ્યુનિકેશન સ્ટેકનો ઉપયોગ કરે છે, જેનો ઉપયોગ ControlNet/DeviceNet નેટવર્કમાં પણ થાય છે અને TCP/IPની ટોચ પર અમલમાં આવે છે.

EtherNet/IP સ્પષ્ટીકરણ સાર્વજનિક રૂપે ઉપલબ્ધ છે અને મુક્તપણે ઉપલબ્ધ છે. ઈથરનેટ/આઈપી નેટવર્ક ટોપોલોજી મનસ્વી હોઈ શકે છે અને તેમાં રિંગ, સ્ટાર, ટ્રી અથવા બસનો સમાવેશ થાય છે.

HTTP, FTP, SMTP, EtherNet/IP પ્રોટોકોલ્સના પ્રમાણભૂત કાર્યો ઉપરાંત, તે મતદાન નિયંત્રક અને I/O ઉપકરણો વચ્ચે સમય-નિર્ણાયક ડેટાના ટ્રાન્સફરનો અમલ કરે છે. બિન-સમય-નિર્ણાયક ડેટાનું પ્રસારણ TCP પેકેટો દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવે છે, અને ચક્રીય નિયંત્રણ ડેટાની સમય-નિર્ણાયક ડિલિવરી UDP પ્રોટોકોલ દ્વારા હાથ ધરવામાં આવે છે. 

વિતરિત પ્રણાલીઓમાં સમયને સુમેળ કરવા માટે, EtherNet/IP CIPsync પ્રોટોકોલનો ઉપયોગ કરે છે, જે CIP સંચાર પ્રોટોકોલનું વિસ્તરણ છે.

કેટલાક નોડ્સ અને મોડબસ ઉપકરણોના જોડાણ સાથે ઈથરનેટ/આઈપી નેટવર્કની યોજનાકીય રજૂઆત. સ્ત્રોત: www.icpdas.com.tw

EtherNet/IP નેટવર્ક સેટઅપને સરળ બનાવવા માટે, મોટાભાગના પ્રમાણભૂત ઓટોમેશન ઉપકરણો પૂર્વવ્યાખ્યાયિત રૂપરેખાંકન ફાઇલો સાથે આવે છે.

ફાસ્ટવેલ ખાતે FBUS પ્રોટોકોલનું અમલીકરણ

અમે લાંબા સમય સુધી વિચાર્યું કે રશિયન કંપની ફાસ્ટવેલને તેના FBUS ઔદ્યોગિક પ્રોટોકોલના સ્થાનિક અમલીકરણ સાથે આ સૂચિમાં શામેલ કરવી કે કેમ, પરંતુ પછી અમે આયાત અવેજીની વાસ્તવિકતાઓને વધુ સારી રીતે સમજવા માટે થોડા ફકરા લખવાનું નક્કી કર્યું.

FBUS ના બે ભૌતિક અમલીકરણો છે. તેમાંથી એક બસ છે જેમાં FBUS પ્રોટોકોલ RS485 સ્ટાન્ડર્ડની ટોચ પર ચાલે છે. વધુમાં, ઔદ્યોગિક ઈથરનેટ નેટવર્કમાં FBUS નો અમલ છે.

FBUS ને ભાગ્યે જ હાઇ-સ્પીડ પ્રોટોકોલ કહી શકાય; પ્રતિસાદનો સમય બસ પરના I/O મોડ્યુલોની સંખ્યા અને વિનિમય પરિમાણો પર ખૂબ આધાર રાખે છે; તે સામાન્ય રીતે 0,5 થી 10 મિલિસેકન્ડ્સ સુધીનો હોય છે. એક FBUS સ્લેવ નોડ માત્ર 64 I/O મોડ્યુલો સમાવી શકે છે. ફીલ્ડબસ માટે, કેબલની લંબાઈ 1 મીટરથી વધુ ન હોઈ શકે, તેથી અમે વિતરિત સિસ્ટમો વિશે વાત કરી રહ્યા નથી. અથવા તેના બદલે, તે થાય છે, પરંતુ માત્ર ત્યારે જ જ્યારે TCP/IP પર ઔદ્યોગિક FBUS નેટવર્કનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેનો મતલબ મતદાનના સમયમાં ઘણી વખત વધારો થાય છે. બસ એક્સ્ટેંશન કોર્ડનો ઉપયોગ મોડ્યુલોને જોડવા માટે કરી શકાય છે, જે ઓટોમેશન કેબિનેટમાં મોડ્યુલોને અનુકૂળ પ્લેસમેન્ટ માટે પરવાનગી આપે છે.

કનેક્ટેડ I/O મોડ્યુલો સાથે ફાસ્ટવેલ નિયંત્રક. સ્ત્રોત: નિયંત્રણ એન્જિનિયરિંગ રશિયા

કુલ: ઓટોમેટેડ પ્રોસેસ કંટ્રોલ સિસ્ટમમાં વ્યવહારમાં આ બધું કેવી રીતે વપરાય છે

સ્વાભાવિક રીતે, આધુનિક ઔદ્યોગિક ડેટા ટ્રાન્સફર પ્રોટોકોલના પ્રકારોની વિવિધતા આ લેખમાં વર્ણવેલ કરતાં ઘણી વધારે છે. કેટલાક ચોક્કસ ઉત્પાદક સાથે જોડાયેલા છે, કેટલાક, તેનાથી વિપરીત, સાર્વત્રિક છે. ઓટોમેટેડ પ્રોસેસ કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ (એપીસીએસ) વિકસાવતી વખતે, એન્જિનિયર ચોક્કસ કાર્યો અને પ્રતિબંધો (તકનીકી અને અંદાજપત્રીય) ધ્યાનમાં લઈને શ્રેષ્ઠ પ્રોટોકોલ પસંદ કરે છે.

જો આપણે કોઈ ચોક્કસ વિનિમય પ્રોટોકોલના વ્યાપ વિશે વાત કરીએ, તો અમે કંપનીનો આકૃતિ આપી શકીએ છીએ એચએમએસ નેટવર્ક્સ એબી, જે ઔદ્યોગિક નેટવર્ક્સમાં વિવિધ વિનિમય તકનીકોના બજાર શેરને દર્શાવે છે.

સોર્સ: એચએમએસ નેટવર્ક્સ એબી

ડાયાગ્રામમાં જોઈ શકાય છે તેમ, સિમેન્સમાંથી પ્રોનેટ અને પ્રોફિબસ અગ્રણી સ્થાનો ધરાવે છે.

રસપ્રદ વાત એ છે કે 6 વર્ષ પહેલા 60% બજાર PROFINET અને Ethernet/IP પ્રોટોકોલ્સ દ્વારા કબજે કરવામાં આવ્યું હતું.

નીચે આપેલા કોષ્ટકમાં વર્ણવેલ એક્સચેન્જ પ્રોટોકોલ્સ પરનો સારાંશ ડેટા છે. કેટલાક પરિમાણો, ઉદાહરણ તરીકે, પ્રદર્શન, અમૂર્ત શબ્દોમાં વ્યક્ત કરવામાં આવે છે: ઉચ્ચ / નીચું. સંખ્યાત્મક સમકક્ષ કામગીરી વિશ્લેષણ લેખોમાં મળી શકે છે. 

	ઇથરકATટ	POWERLINK	પ્રોફિનેટ	ઈથરનેટ/આઈપી	મોડબસટીસીપી
ભૌતિક સ્તર	100/1000 BASE-TX	100/1000 BASE-TX	100/1000 BASE-TX	100/1000 BASE-TX	100/1000 BASE-TX
ડેટા સ્તર	ચેનલ (ઇથરનેટ ફ્રેમ્સ)	ચેનલ (ઇથરનેટ ફ્રેમ્સ)	ચેનલ (ઇથરનેટ ફ્રેમ્સ), નેટવર્ક/ટ્રાન્સપોર્ટ (TCP/IP)	નેટવર્ક/પરિવહન(TCP/IP)	નેટવર્ક/પરિવહન(TCP/IP)
વાસ્તવિક સમય આધાર	હા	હા	હા	હા	કોઈ
ઉત્પાદકતા	Высокая	Высокая	IRT - ઉચ્ચ, RT - મધ્યમ	સરેરાશ	નિમ્ન
ગાંઠો વચ્ચે કેબલ લંબાઈ	100	100m/2km	100	100	100
ટ્રાન્સફર તબક્કાઓ	કોઈ	આઇસોક્રોનસ + અસુમેળ	IRT - સમકાલીન + અસુમેળ, RT - અસુમેળ	કોઈ	કોઈ
નોડ્સની સંખ્યા	65535	240	TCP/IP નેટવર્ક મર્યાદા	TCP/IP નેટવર્ક મર્યાદા	TCP/IP નેટવર્ક મર્યાદા
અથડામણ ઠરાવ	રીંગ ટોપોલોજી	ઘડિયાળ સિંક્રનાઇઝેશન, ટ્રાન્સમિશન તબક્કાઓ	રીંગ ટોપોલોજી, ટ્રાન્સમિશન તબક્કાઓ	સ્વીચો, સ્ટાર ટોપોલોજી	સ્વીચો, સ્ટાર ટોપોલોજી
હોટ સ્વેપ	કોઈ	હા	હા	હા	અમલીકરણ પર આધાર રાખે છે
સાધનોની કિંમત	નિમ્ન	નિમ્ન	Высокая	સરેરાશ	નિમ્ન

વર્ણવેલ એક્સચેન્જ પ્રોટોકોલ, ફીલ્ડબસ અને ઔદ્યોગિક નેટવર્કના ઉપયોગના ક્ષેત્રો ખૂબ જ વૈવિધ્યસભર છે. રાસાયણિક અને ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગોથી લઈને એરોસ્પેસ તકનીક અને ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉત્પાદન સુધી. વિવિધ ઉપકરણો અને રોબોટિક્સમાં રીઅલ-ટાઇમ પોઝિશનિંગ સિસ્ટમ્સમાં હાઇ-સ્પીડ એક્સચેન્જ પ્રોટોકોલની માંગ છે.

તમે કયા પ્રોટોકોલ્સ સાથે કામ કર્યું અને તમે તેને ક્યાં લાગુ કર્યું? ટિપ્પણીઓમાં તમારો અનુભવ શેર કરો. 🙂

સોર્સ: www.habr.com