ʻOiaʻiʻo, he nui ka poʻe o ʻoukou i ʻike a ʻike paha i ke ʻano o ka mālama ʻia ʻana o nā mea automated nui, no ka laʻana, kahi mea kanu nuklea a i ʻole kahi hale hana me nā laina hana he nui: ʻo ka hana nui e hana pinepine ʻia i loko o kahi lumi nui, me ka pūʻulu o nā pale, nā kukui kukui. a me nā mana mamao. Kapa ʻia kēia paʻakikī paʻakikī ʻo ke keʻena hoʻomalu nui - ka papa mana nui no ka nānā ʻana i ka hale hana.
ʻOiaʻiʻo, ke noʻonoʻo nei ʻoe pehea e hana ai nā mea a pau e pili ana i ka ʻenehana a me ka lako polokalamu, pehea ka ʻokoʻa o kēia mau ʻōnaehana mai nā kamepiula pilikino maʻamau. Ma kēia ʻatikala, e nānā mākou i ka loaʻa ʻana o nā ʻikepili like ʻole i ka lumi mana nui, pehea e hoʻouna ʻia ai nā kauoha i nā mea hana, a me nā mea e pono ai e hoʻokele i kahi kikowaena compressor, kahi mea kanu propane, kahi laina hui kaʻa, a i ʻole kahi hale hoʻoheheʻe wai.
ʻO ka pae haʻahaʻa a i ʻole fieldbus kahi e hoʻomaka ai
Hoʻohana ʻia kēia pūʻulu huaʻōlelo, maopopo ʻole i ka poʻe ʻike ʻole, inā pono e wehewehe i ke ʻano o ke kamaʻilio ʻana ma waena o nā microcontrollers a me nā mea hana subordinate, no ka laʻana, I/O modules a i ʻole nā mea ana. ʻO ka maʻamau, kapa ʻia kēia kaila kamaʻilio ʻo "field bus" no ka mea nona ke kuleana no ka hoʻouna ʻana i ka ʻikepili mai ka "field" i ka mea hoʻoponopono.
ʻO "Field" kahi huaʻōlelo ʻoihana hohonu e pili ana i ka ʻoiaʻiʻo o kekahi mau mea hana (e laʻa, nā mea ʻike a i ʻole nā mea hoʻokele) me ka mea hoʻoponopono e pili ana aia ma kahi mamao, mamao loa, ma ke alanui, ma ke kula, ma lalo o ka uhi o ka pō. . A ʻaʻole ia he mea nui e hiki ke loaʻa ka sensor i ka hapalua mika mai ka mea hoʻoponopono a ana, e ʻōlelo, ʻo ka mahana i loko o kahi keʻena automation, ua manaʻo ʻia ʻo ia "ma ke kula." ʻO ka pinepine, hele mau nā hōʻailona mai nā mea ʻike e hōʻea ana i nā modula I/O i kahi mamao mai ka ʻumi a hiki i nā haneli mika (a i kekahi manawa ʻoi aku), e hōʻiliʻili ana i ka ʻike mai nā wahi mamao a i ʻole nā mea hana. ʻOiaʻiʻo, ʻo ia ke kumu i kapa ʻia ai ka pahi hoʻololi, kahi e loaʻa ai i ka mea hoʻokele nā waiwai mai kēia mau mea ʻike like, i kapa ʻia ʻo ia he kahua kaʻa a i ʻole ka mea maʻamau, kahi kaʻa kaʻa haʻahaʻa a i ʻole kahi kaʻa ʻoihana.
ʻO ka papahana maʻamau o ka automation o kahi hale hana
No laila, hele ka hōʻailona uila mai ka sensor i kahi mamao ma nā laina uwea (maʻamau me ke kaula keleawe maʻamau me kahi helu o nā cores), kahi e hoʻopili ʻia ai kekahi mau mea ʻike. A laila komo ka hōʻailona i ke kōmike hoʻoponopono (mode hoʻokomo/output module), kahi e hoʻololi ʻia ai i ka ʻōlelo kikohoʻe i hoʻomaopopo ʻia e ka mea hoʻoponopono. A laila, hele pololei kēia hōʻailona ma o ke kaʻa kaʻa i ka mea hoʻoponopono, kahi e hoʻoponopono ʻia ai. Ma muli o ia mau hōʻailona, ua kūkulu ʻia ka loiloi hana o ka microcontroller ponoʻī.
ʻO ka pae kiʻekiʻe: mai kahi lei a i kahi hale hana holoʻokoʻa
Kapa ʻia ka pae kiʻekiʻe i nā mea a pau e hiki ke hoʻopā ʻia e kahi mea hoʻohana maʻamau maʻamau e hoʻomalu i ke kaʻina hana ʻenehana. I ka hihia maʻalahi, ʻo ka pae kiʻekiʻe he hoʻonohonoho o nā kukui a me nā pihi. Hōʻailona nā ʻōpuʻu kukui i ka mea hoʻohana e pili ana i kekahi mau hanana i loko o ka ʻōnaehana, hoʻohana ʻia nā pihi e hoʻopuka i nā kauoha i ka mea hoʻoponopono. Kapa pinepine ʻia kēia ʻōnaehana he "garland" a i ʻole "lāʻau Kalikimaka" no ka mea ua like loa kona ʻano (e like me kāu e ʻike ai mai ke kiʻi ma ka hoʻomaka o ka ʻatikala).
Inā ʻoi aku ka pōmaikaʻi o ka mea hoʻohana, a laila e like me ka pae kiʻekiʻe e loaʻa iā ia kahi panel operator - kahi ʻano kamepiula papa pālahalaha ma kekahi ala a i ʻole e loaʻa i nā ʻikepili no ka hōʻike ʻana mai ka mea hoʻoponopono a hōʻike iā ia ma ka pale. Hoʻokomo pinepine ʻia kēlā ʻano paneli ma luna o ke keʻena automation ponoʻī, no laila pono ʻoe e launa pū me ia i ke kū ʻana, kahi mea e pilikia ai, a me ka maikaʻi a me ka nui o ke kiʻi ma nā panela liʻiliʻi e waiho nui i ka makemake.
A ʻo ka mea hope loa, he mea hoʻohiwahiwa o ka lokomaikaʻi i ʻike ʻole ʻia - kahi hale hana (a i ʻole kekahi mau kope), he kamepiula pilikino maʻamau.
Pono nā mea hana kiʻekiʻe e launa pū me ka microcontroller (no ke aha e pono ai?). No ia pilina, hoʻohana ʻia nā protocols kiʻekiʻe a me kekahi ʻano hoʻouna, no ka laʻana, Ethernet a i ʻole UART. I ka hihia o ka "lāʻau Kalikimaka", ʻoiaʻiʻo, ʻaʻole pono ia mau mea maʻalahi; ua hoʻomālamalama ʻia nā ʻōpuʻu kukui me ka hoʻohana ʻana i nā laina kino maʻamau, ʻaʻohe mea maʻalahi a i ʻole nā protocols ma laila.
Ma keʻano laulā, ʻoi aku ka maikaʻi o kēia pae kiʻekiʻe ma mua o ke kaʻa kaʻa, no ka mea, ʻaʻole loaʻa kēia pae kiʻekiʻe (ʻaʻohe mea e nānā ai ka mea hoʻohana mai ka moʻo; ).
Nā protocols hoʻoili ʻikepili "kahiko": Modbus a me HART
He kakaikahi ka poʻe i ʻike, akā i ka hiku o ka lā o ka hana ʻana o ke ao nei, ʻaʻole i hoʻomaha ke Akua, akā hana ʻo Modbus. Me ka protocol HART, ʻo Modbus paha ka protocol transfer data mua loa; ua ʻike ʻia i ka makahiki 1979.
Ua hoʻohana mua ʻia ke kikowaena serial ma ke ʻano he media transmission, a laila ua hoʻokō ʻia ʻo Modbus ma luna o TCP/IP. ʻO kēia kahi protocol haku-kauā synchronous (master-slave) protocol e hoʻohana ana i ke kumu noi-pane. He paʻakikī a lohi ka protocol, pili ka wikiwiki o ka hoʻololi ʻana i nā hiʻohiʻona o ka mea hoʻokipa a me ka transmitter, akā ʻo ka maʻamau ka helu ʻana ma kahi o nā haneli mau milliseconds, ʻoiai ke hoʻokō ʻia ma o kahi interface serial.
Eia kekahi, he 16-bit ka palapala hoʻoili data Modbus, kahi e kau koke ai i nā kapu i ka hoʻoili ʻana o nā ʻano maoli a me nā ʻano pālua. Hoʻouna ʻia lākou ma nā ʻāpana a i ʻole me ka nalowale o ka pololei. ʻOiai ua hoʻohana nui ʻia ʻo Modbus i nā hihia kahi e pono ʻole ai ka wikiwiki kamaʻilio kiʻekiʻe a ʻaʻole koʻikoʻi ka nalowale o ka ʻikepili i hoʻouna ʻia. Nui nā mea hana o nā mea like ʻole e makemake e hoʻonui i ka protocol Modbus i kā lākou ʻano kūʻokoʻa a maoli maoli, e hoʻohui ana i nā hana maʻamau. No laila, he nui nā hoʻololi a me nā haʻalele ʻana o kēia protocol mai ka maʻamau, akā ke ola mau nei i ka honua hou.
Ua puni ka protocol HART mai nā makahiki he kanawalu, he protocol kamaʻilio ʻenehana ia ma luna o kahi laina loop loop ʻelua uea e hoʻopili pololei ana i nā sensor 4-20 mA a me nā mea hana ʻē aʻe i hiki i ka HART.
No ka hoʻololi ʻana i nā laina HART, hoʻohana ʻia nā mea hana kūikawā, i kapa ʻia ʻo HART modem. Aia kekahi mau mea hoʻololi e hāʻawi i ka mea hoʻohana me, e ʻōlelo, ka protocol Modbus i ka hopena.
He mea kaulana paha ʻo HART no ka mea ʻo ka hoʻohui ʻana i nā hōʻailona analog o 4-20 mA sensors, ua hoʻouna ʻia ka hōʻailona kikohoʻe o ka protocol ponoʻī i ke kaapuni, hiki iā ʻoe ke hoʻohui i nā ʻāpana digital a me nā analog i hoʻokahi laina kelepona. Hiki ke hoʻopili ʻia nā modem HART o kēia wā i ke awa USB o ka mea hoʻoponopono, i hoʻopili ʻia ma o Bluetooth, a i ʻole ke ala kahiko ma o ke awa serial. He ʻumi mau makahiki i hala aku nei, ma ka hoʻohālikelike me Wi-Fi, ua ʻike ʻia ka maʻamau WirelessHART, e hana ana ma ka pae ISM.
ʻO ka lua o ka hanauna o nā protocols a i ʻole nā kaʻa kaʻa ʻoihana ISA, PCI(e) a me VME
Ua hoʻololi ʻia nā ʻōkuhi Modbus a me HART e nā kaʻa kaʻa ʻoihana ʻole, e like me ISA (MicroPC, PC/104) a i ʻole PCI/PCIe (CompactPCI, CompactPCI Serial, StacPC), a me VME.
Ua hiki mai ka wā o nā kamepiula i loaʻa iā lākou kahi kaʻa kaʻa ʻikepili honua, kahi e hoʻopili ʻia ai nā papa like ʻole (modules) e hana i kahi hōʻailona hui. Ma ke ʻano maʻamau, i kēia hihia, ua hoʻokomo ʻia ka module processor (kamepiula) i loko o ka mea i kapa ʻia ʻo frame, e hōʻoiaʻiʻo ana i ka pilina ma o ke kaʻa me nā mea hana ʻē aʻe. ʻO ke kiʻi, a i ʻole, e like me ka makemake o ka poʻe loea automation ʻoiaʻiʻo e kapa iā ia, "crate," ua hoʻohui ʻia me nā papa hoʻokomo-puka e pono ai: analog, discrete, interface, etc. he papa - hoʻokahi papa ma luna o kekahi. Ma hope o kēlā, hoʻololi kēia ʻano ʻano ma ke kaʻa (ISA, PCI, etc.) i ka ʻikepili me ka module processor, no laila e loaʻa ai ka ʻike mai nā mea ʻike a hoʻokō i kekahi loiloi.
Nā modules Controller a me I/O i loko o kahi kiʻi PXI ma kahi pahi PCI. Puna:
E maikaʻi nā mea a pau me kēia mau kaʻa kaʻa ISA, PCI(e) a me VME, ʻoi aku hoʻi i kēlā mau manawa: ʻaʻole hōʻeha ka wikiwiki o ka hoʻololi ʻana, a aia nā ʻōnaehana ʻōnaehana i kahi kiʻi hoʻokahi, paʻa a kūpono hoʻi, ʻaʻole hiki ke hoʻololi wela. Kāleka I/O, akā ʻaʻole wau makemake i kēia manawa.
Akā, he lele i loko o ka ʻaila, a ʻoi aku ma mua o hoʻokahi. He mea paʻakikī ke kūkulu ʻana i kahi ʻōnaehana hoʻolaha i kēlā ʻano hoʻonohonoho, ʻo ke kaʻa kaʻa kaʻa kaʻa, pono ʻoe e hele mai me kahi mea e hoʻololi ai i ka ʻikepili me nā kauā a i ʻole nā peer nodes, ka Modbus like ma luna o TCP/IP a i ʻole kekahi protocol ʻē aʻe, ma maʻamau, ʻaʻole lawa ka ʻoluʻolu. ʻO ka lua, ʻaʻole ʻoluʻolu loa: manaʻo pinepine nā papa I / O i kekahi ʻano o ka hōʻailona hoʻohui ʻia e like me ka hoʻokomo ʻana, a ʻaʻohe o lākou kaawale galvanic mai nā lako kahua, no laila pono ʻoe e hana i ka pā mai nā modula hoʻololi like ʻole a me ka circuitry waena. ka mea e hoʻopiʻi nui i ka waihona kumu.
Nā modula hoʻololi hōʻailona waena me ke kaʻawale galvanic. Puna:
"Pehea e pili ana i ka protocol bus industry?" - ke nīnau nei ʻoe. ʻAʻohe mea. ʻAʻole i loaʻa i kēia hoʻokō. Ma o nā laina uwea, hele ka hōʻailona mai nā mea ʻike i nā mea hoʻololi hōʻailona, hāʻawi nā mea hoʻololi i ka volta i kahi papa I/O discrete a i ʻole analog, a ua heluhelu mua ʻia ka ʻikepili mai ka papa ma o nā awa I/O me ka hoʻohana ʻana i ka OS. A ʻaʻohe protocol kūikawā.
Pehea e hana ai nā kaʻa kaʻa ʻenehana hou a me nā protocols
He aha kēia manawa? I kēia lā, ua loli iki ka manaʻo maʻamau o ke kūkulu ʻana i nā ʻōnaehana automated. Nui nā mea i hoʻokani i ke kuleana, e hoʻomaka ana me ka ʻoiaʻiʻo e maʻalahi ka automation, a me ka hoʻopau ʻana me ke ʻano o nā ʻōnaehana automated puʻupuʻu me nā nodes mamao mai kekahi i kekahi.
Hiki paha iā mākou ke ʻōlelo he ʻelua mau manaʻo nui no ke kūkulu ʻana i nā ʻōnaehana automation i kēia lā: localized a puʻunaue ʻia nā ʻōnaehana automated.
Ma ka hihia o nā ʻōnaehana kūloko, kahi i hoʻonohonoho ʻia ai ka hōʻiliʻili ʻikepili a me ka hoʻomalu ʻana i kahi kikoʻī kikoʻī, ke koi ʻia ka manaʻo o kekahi pūʻulu o nā modula komo / puka i hoʻopili ʻia e kahi kaʻa kaʻa wikiwiki maʻamau, me kahi mea hoʻoponopono me kāna protocol hoʻololi ponoʻī. I kēia hihia, ma ke ʻano he lula, ʻo nā modules I/O ka mea hoʻololi hōʻailona a me ke kaʻawale galvanic (ʻoiai, ʻoiaʻiʻo, ʻaʻole i nā manawa a pau). ʻO ia, ua lawa i ka mea hoʻohana hope e hoʻomaopopo i ke ʻano o nā mea ʻike a me nā mīkini e loaʻa i loko o ka ʻōnaehana automated, helu i ka helu o nā modula komo / puka i koi ʻia no nā ʻano hōʻailona like ʻole a hoʻohui iā lākou i kahi laina maʻamau me ka mea hoʻoponopono. . I kēia hihia, ma ke ʻano he lula, hoʻohana kēlā me kēia mea hana i kāna protocol hoʻololi punahele ma waena o nā modules I/O a me ka mea hoʻoponopono, a he nui nā koho ma aneʻi.
I ka hihia o nā ʻōnaehana hoʻolaha, ʻoiaʻiʻo nā mea a pau i ʻōlelo ʻia e pili ana i nā ʻōnaehana kūloko, ʻoi aku ka mea nui o nā ʻāpana pākahi, no ka laʻana, kahi hoʻonohonoho o nā modules input-output me kahi mea hana no ka hōʻiliʻili ʻana a me ka lawe ʻana i ka ʻike - ʻaʻole. microcontroller akamai loa e kū ana ma kahi o ka hale lole ma ke kula, ma ka ʻaoʻao o ka pahu e pani ai i ka ʻaila - hiki ke launa pū me nā nodes like a me ka mea hoʻokele nui ma kahi mamao me ka uku hoʻololi kūpono.
Pehea e koho ai nā mea hoʻomohala i kahi protocol no kā lākou papahana? Hāʻawi nā protocols hoʻololi hou a pau i ka hana kiʻekiʻe, no laila ʻaʻole i hoʻoholo pinepine ʻia ke koho ʻana o kekahi mea hana ʻē aʻe e ka uku hoʻololi ma kēia kaʻa ʻoihana. ʻAʻole koʻikoʻi ka hoʻokō ʻana o ka protocol ponoʻī, no ka mea, mai ka manaʻo o ka mea hoʻomohala ʻōnaehana, e mau ana ia he pahu ʻeleʻele e hāʻawi ana i kahi ʻano hoʻololi kūloko a ʻaʻole i hoʻolālā ʻia no ka hoʻopilikia ʻana i waho. ʻO ka hapanui pinepine, uku ʻia ka nānā ʻana i nā hiʻohiʻona kūpono: ka hana o ke kamepiula, ka maʻalahi o ka hoʻopili ʻana i ka manaʻo o ka mea hana i ka hana ma ka lima, ka loaʻa ʻana o nā ʻano pono o nā modules I / O, ka hiki ke hoʻololi i nā modula wela me ka ʻole o ka haki. ke kaʻa, etc.
Hāʻawi nā mea hoʻolako lako kaulana i kā lākou hoʻokō ponoʻī o nā protocols ʻoihana: no ka laʻana, ke hoʻomohala nei ka hui kaulana ʻo Siemens i kāna ʻano o nā protocols Profinet a me Profibus, ke kūkulu nei ʻo B&R i ka protocol Powerlink, ke kūkulu nei ʻo Rockwell Automation i ka protocol EtherNet/IP. ʻO kahi hopena kūloko i kēia papa inoa o nā hiʻohiʻona: kahi mana o ka protocol FBUS mai ka hui Lūkini ʻo Fastwel.
Nui aʻe nā hoʻonā honua ʻaʻole i hoʻopaʻa ʻia i kahi mea hana kikoʻī, e like me EtherCAT a me CAN. E nānā mākou i kēia mau protocol i ka kikoʻī i ka hoʻomau ʻana o ka ʻatikala a ʻike i kahi o lākou i kūpono no nā noi kikoʻī: ʻoihana automotive a me aerospace, hana uila, ʻōnaehana hoʻonohonoho a me nā robotics. E noho ma ka pili!
Source: www.habr.com