موږ په دې اړه خبرې وکړې چې څنګه بسونه او پروتوکولونه په صنعتي اتومات کې کار کوي. دا ځل به موږ په عصري کاري حلونو تمرکز وکړو: موږ به وګورو چې کوم پروتوکولونه په ټوله نړۍ کې سیسټمونو کې کارول کیږي. راځئ چې د الماني شرکتونو بیکخوف او سیمنز، د اتریش B&R، امریکایی راک ویل اتومات او روسی فاسټ ویل ټیکنالوژیو ته پام وکړو. موږ به نړیوال حلونه هم مطالعه کړو چې په ځانګړي تولید کونکي پورې تړلي ندي ، لکه EtherCAT او CAN.
د مقالې په پای کې به د EtherCAT، POWERLINK، PROFINET، EtherNet/IP او ModbusTCP پروتوکولونو ځانګړتیاو سره د پرتله کولو جدول وي.
موږ په بیاکتنه کې PRP، HSR، OPC UA او نور پروتوکولونه شامل نه کړل، ځکه زموږ د ملګرو انجینرانو لخوا چې د صنعتي اتومات سیسټمونو رامینځته کوي په هابري کې دمخه د دوی په اړه عالي مقالې شتون لري. د مثال په ډول، и .
لومړی، راځئ چې اصطلاحات تعریف کړو: صنعتي ایترنیټ = صنعتي شبکه، فیلډبس = فیلډ بس. د روسیې صنعتي اتومات کې، د ساحې بس او د ټیټې کچې صنعتي شبکې پورې اړوند شرایطو کې ګډوډي شتون لري. ډیری وختونه دا اصطلاحات په یو واحد، مبهم مفهوم کې یوځای کیږي چې د "ټیټ لیول" په نوم یادیږي، کوم چې د فیلډ بس او فرعي لیول بس په نوم یادیږي، که څه هم دا ممکن بس نه وي.
ولې داسېدا ګډوډي خورا احتمال د دې حقیقت له امله ده چې په ډیری عصري کنټرولرونو کې ، د I/O ماډلونو پیوستون اکثرا د شالید یا فزیکي بس په کارولو سره پلي کیږي. دا دی، د ځانګړو بس تماسونه او نښلونکي په یو واحد کې د څو ماډلونو د یوځای کولو لپاره کارول کیږي. مګر دا ډول نوډونه، په پایله کې، کیدای شي د صنعتي شبکې او د ساحې بس لخوا یو بل سره وصل شي. په غربي اصطلاحاتو کې یو روښانه ویش شتون لري: شبکه یوه شبکه ده، بس یو بس دی. لومړی د صنعتي ایترنیټ اصطلاح لخوا ډیزاین شوی ، دوهم د فیلډبس لخوا. مقاله د دې مفکورو لپاره په ترتیب سره د "صنعتي شبکې" اصطلاح او د "فیلډ بس" اصطلاح کارولو وړاندیز کوي.
د صنعتي شبکې معیاري EtherCAT، د Beckhoff لخوا رامینځته شوی
د EtherCAT پروتوکول او صنعتي شبکه شاید نن ورځ د اتومات سیسټمونو کې د ډیټا لیږد ترټولو ګړندۍ میتودونو څخه وي. د EtherCAT شبکه په بریالیتوب سره د توزیع شوي اتوماتیک سیسټمونو کې کارول کیږي، چیرته چې متقابل نوډونه د اوږد واټن څخه جلا شوي.
د EtherCAT پروتوکول د خپلو ټیلیګرامونو لیږدولو لپاره معیاري ایترنیټ چوکاټونه کاروي، نو دا د هر ډول معیاري ایترنیټ تجهیزاتو سره مطابقت لري او په حقیقت کې، د معلوماتو ترلاسه کول او لیږد په هر ایترنیټ کنټرولر کې تنظیم کیدی شي، په دې شرط چې مناسب سافټویر شتون ولري.
د بیکف کنټرولر د I/O ماډلونو سیټ سره. سرچینه:
د پروتوکول توضیحات خلاص او شتون لري ، مګر یوازې د پراختیا اتحادیې - EtherCAT ټیکنالوژۍ ګروپ په چوکاټ کې.
دلته د EtherCAT د کار کولو څرنګوالی دی (نمایه حیرانونکې ده، لکه د زوما انکا لوبې):
پدې پروتوکول کې د تبادلې لوړ سرعت - او موږ کولی شو د مایکرو ثانیو واحدونو په اړه وغږیږو - د دې حقیقت له امله احساس شوی چې پراختیا کونکو د ټیلیګرامونو په کارولو سره تبادله رد کړې چې مستقیم ځانګړي وسیلې ته لیږل شوي. پرځای یې، یو ټیلیګرام د EtherCAT شبکې ته لیږل کیږي، په ورته وخت کې ټولو وسیلو ته لیږل کیږي، د معلوماتو راټولولو او لیږدولو لپاره هر یو غلام نوډونه (دوی اکثرا د OSO - د اعتراض ارتباط وسیله هم ویل کیږي) له هغې څخه "په الوتنه کې" اخلي. هغه معلومات چې د دې لپاره ټاکل شوي و او په ټیلیګرام کې هغه معلومات داخلوي چې هغه د تبادلې لپاره چمتو کولو ته چمتو دی. ټیلیګرام بیا راتلونکي غلام نوډ ته لیږل کیږي، چیرته چې ورته عملیات ترسره کیږي. د ټولو کنټرول وسیلو له لارې تیریدو سره ، ټیلیګرام اصلي کنټرولر ته راستون کیږي ، کوم چې د غلام وسیلو څخه ترلاسه شوي معلوماتو پراساس د کنټرول منطق پلي کوي ، بیا د ټیلګرام له لارې د غلام نوډونو سره تعامل کوي ، کوم چې د کنټرول سیګنال خپروي. تجهیزات.
د EtherCAT شبکه کولی شي هر ډول ټوپولوژي ولري، مګر په حقیقت کې دا به تل یوه حلقه وي - د بشپړ ډوپلیکس حالت او دوه ایترنیټ نښلونکو کارولو له امله. په دې توګه، ټیلیګرام به تل په بس کې هرې وسیلې ته په ترتیب سره لیږدول کیږي.
د ډیری نوډونو سره د Ethercat شبکې سکیمیک نمایش. سرچینه:
په هرصورت، د EtherCAT مشخصات د 100Base-TX فزیکي پرت کې محدودیتونه نلري، نو د پروتوکول پلي کول د ګیګابایټ او نظری لینونو پراساس ممکن دي.
د سیمنز څخه صنعتي شبکې او PROFIBUS/NET معیارونه خلاص کړئ
د آلمان اندیښنه سیمنز د اوږدې مودې لپاره د خپل پروګرام وړ منطق کنټرولرونو (PLCs) لپاره پیژندل شوی، کوم چې په ټوله نړۍ کې کارول کیږي.
د سیمنز تجهیزاتو لخوا کنټرول شوي د اتوماتیک سیسټم نوډونو ترمینځ د معلوماتو تبادله دواړه د PROFIBUS په نوم د ساحې بس له لارې او د PROFINET صنعتي شبکې کې ترسره کیږي.
PROFIBUS بس د DB-9 نښلونکو سره یو ځانګړی دوه کور کیبل کاروي. سیمنز دا په ارغواني کې لري، مګر موږ په عمل کې نور لیدلي دي :). د څو نوډونو سره نښلولو لپاره، یو نښلونکی کولی شي دوه کیبلونه سره وصل کړي. دا د ترمینل مقاومت لپاره سویچ هم لري. د ټرمینل ریزسټر باید د شبکې په پای کې وسیلو کې فعال شي، پدې توګه دا په ګوته کوي چې دا لومړی یا وروستی وسیله ده، او له هغې وروسته هیڅ شی شتون نلري، یوازې تیاره او تشه (ټول rs485s ورته کار کوي). که تاسو په منځني نښلونکي کې یو ریزسټر چالان کړئ، د هغې لاندې برخه به بنده شي.
د نښلونکي نښلونکو سره PROFIBUS کیبل. سرچینه:
د PROFINET شبکه د انلاګ متوجه جوړه کیبل کاروي، معمولا د RJ-45 نښلونکو سره، کیبل شنه رنګ لري. که د PROFIBUS Topology بس وي، نو د PROFINET شبکې ټوپولوژي هر څه کیدی شي: یوه حلقه، یو ستوری، یوه ونه، یا هرڅه یوځای شوي.
د وصل شوي PROFINET کیبل سره د سیمنز کنټرولر. سرچینه: w3.siemens.com
په PROFIBUS بس او د PROFINET شبکه کې د ارتباط ډیری پروتوکولونه شتون لري.
د PROFIBUS لپاره:
- PROFIBUS DP - د دې پروتوکول پلي کول د ریموټ غلام وسیلو سره اړیکه لري؛ د PROFINET په قضیه کې، دا پروتوکول د PROFINET IO پروتوکول سره مطابقت لري.
- PROFIBUS PA په اصل کې د PROFIBUS DP سره ورته دی، یوازې د معلوماتو لیږد او بریښنا رسولو د چاودیدونکي پروف نسخو لپاره کارول کیږي (د مختلف فزیکي ملکیتونو سره د PROFIBUS DP سره ورته والی). د PROFINET لپاره، د PROFIBUS په څیر د چاودنې پروف پروتوکول لاهم شتون نلري.
- PROFIBUS FMS - د نورو تولید کونکو سیسټمونو سره د ډیټا تبادلې لپاره ډیزاین شوی چې نشي کولی PROFIBUS DP وکاروي. په PROFINET شبکه کې د PROFIBUS FMS انلاګ د PROFINET CBA پروتوکول دی.
د PROFINET لپاره:
- PROFINET IO;
- PROFINET CBA.
د PROFINET IO پروتوکول په څو ټولګیو ویشل شوی دی:
- PROFINET NRT (غیر ریښتیني وخت) - په غوښتنلیکونو کې کارول کیږي چیرې چې د وخت پیرامیټونه مهم ندي. دا د ایترنیټ TCP/IP ډیټا لیږد پروتوکول او همدارنګه UDP/IP کاروي.
- PROFINET RT (ریښتیني وخت) - دلته د I/O ډیټا تبادله د ایترنیټ چوکاټونو په کارولو سره پلي کیږي ، مګر د تشخیص او ارتباط ډیټا لاهم د UDP/IP له لارې لیږدول کیږي.
- PROFINET IRT (Isochronous Real Time) - دا پروتوکول په ځانګړي ډول د حرکت کنټرول غوښتنلیکونو لپاره رامینځته شوی او د اسوکرونوس ډیټا لیږد مرحله پکې شامله ده.
لکه څنګه چې د PROFINET IRT سخت ریښتیني وخت پروتوکول پلي کولو لپاره ، د لرې پرتو وسیلو سره د مخابراتو لپاره دا د تبادلې دوه چینلونه توپیر کوي: isochronous او asynchronous. یو isochronous چینل د ثابت تبادلې دورې اوږدوالی سره د ساعت همغږي کاروي او د وخت مهم ډیټا لیږدوي؛ د دوهم درجې ټلیګرامونه د لیږد لپاره کارول کیږي. په isochronous چینل کې د لیږد موده له 1 ملی ثانیو څخه زیاته نه وي.
غیر متناسب چینل د ریښتیني وخت په نوم پیژندل شوي ډیټا لیږدوي ، کوم چې د MAC ادرس له لارې هم په ګوته کیږي. برسیره پردې، مختلف تشخیصي او مرستندویه معلومات د TCP/IP له لارې لیږدول کیږي. نه د ریښتیني وخت ډاټا، ډیر لږ نور معلومات، البته، کولی شي د اسوکرونوس دوره مداخله وکړي.
د هر صنعتي اتومات سیسټم لپاره د PROFINET IO دندو غزول شوي سیټ ته اړتیا نشته ، نو دا پروتوکول د یوې ځانګړې پروژې لپاره اندازه شوی ، د موافقت ټولګیو یا موافقت ټولګیو په پام کې نیولو سره: CC-A، CC-B، CC-CC. د موافقت ټولګي تاسو ته اجازه درکوي د لږترلږه اړین فعالیت سره د ساحې وسیلې او د شا هډوکي برخې غوره کړئ.
سرچینه:
د PROFINET شبکه کې د دوهم تبادلې پروتوکول - PROFINET CBA - د مختلف تولید کونکو تجهیزاتو ترمینځ صنعتي ارتباط تنظیم کولو لپاره کارول کیږي. په IAS سیسټمونو کې د تولید اصلي واحد یو ځانګړی ارګان دی چې د برخې په نوم یادیږي. دا برخه معمولا د یوې وسیلې یا نصب کولو میخانیکي ، بریښنایی او بریښنایی برخو مجموعه ده ، او همدارنګه اړوند غوښتنلیک سافټویر. د هرې برخې لپاره ، د سافټویر ماډل غوره شوی چې د PROFINET معیاري اړتیاو سره سم د دې برخې د انٹرفیس بشپړ توضیحات لري. وروسته له دې چې دا سافټویر ماډلونه د وسیلو سره د معلوماتو تبادلې لپاره کارول کیږي.
د B&R ایترنیټ پاور لینک پروتوکول
د پاور لنک پروتوکول د 2000 لسیزې په لومړیو کې د اتریش شرکت B&R لخوا رامینځته شوی. دا د ایترنیټ معیار په سر کې د ریښتیني وخت پروتوکول بل پلي کول دي. د پروتوکول مشخصات شتون لري او په وړیا توګه توزیع کیږي.
د پاور لنک ټیکنالوژي د مخلوط رای ورکولو میکانیزم کاروي، کله چې د وسایلو ترمنځ ټول تعامل په څو مرحلو ویشل کیږي. په ځانګړې توګه مهم معلومات د isochronous تبادلې مرحلې کې لیږدول کیږي، د کوم لپاره چې د اړتیا وړ غبرګون وخت ترتیب شوی؛ پاتې ډاټا به لیږدول کیږي، هرکله چې ممکنه وي، په غیر متناسب پړاو کې.
د B&R کنټرولر د I/O ماډلونو سیټ سره. سرچینه: br-automation.com
پروتوکول په اصل کې د 100Base-TX فزیکي پرت په سر کې پلي شوی و، مګر وروسته د ګیګابایټ تطبیق رامینځته شو.
د پاور لینک پروتوکول د مخابراتو مهالویش میکانیزم کاروي. یو مشخص مارکر یا کنټرول پیغام شبکې ته لیږل کیږي، چې د هغې په مرسته دا معلومه کیږي چې کوم وسایل اوس مهال د معلوماتو تبادلې اجازه لري. یوازې یو وسیله کولی شي په یو وخت کې تبادلې ته لاسرسی ولري.
د ډیری نوډونو سره د ایترنیټ پاور لینک شبکې سکیمیک نمایش.
په isochronous مرحله کې، د رای ورکولو کنټرولر په ترتیب سره هر نوډ ته غوښتنه لیږي چې له هغې څخه اړین معلومات ترلاسه کولو ته اړتیا لري.
isochronous مرحله ترسره کیږي، لکه څنګه چې مخکې یادونه وشوه، د تنظیم وړ دورې وخت سره. د تبادلې په غیر متناسب مرحله کې، د IP پروتوکول سټیک کارول کیږي، کنټرولر د ټولو نوډونو څخه د غیر جدي معلوماتو غوښتنه کوي، کوم چې ځواب لیږي ځکه چې دوی شبکې ته د لیږد لپاره لاسرسی ترلاسه کوي. د isochronous او asynchronous مرحلو ترمنځ د وخت تناسب په لاسي ډول تنظیم کیدی شي.
د راک ویل اتومات ایترنیټ/IP پروتوکول
د EtherNet/IP پروتوکول په 2000 کې د امریکایی شرکت Rockwell Automation په فعال ګډون سره رامینځته شوی. دا د TCP او UDP IP سټیک کاروي، او د صنعتي اتوماتیک غوښتنلیکونو لپاره یې پراخوي. د نوم دویمه برخه، د مشهور باور برعکس، د انټرنیټ پروتوکول معنی نلري، مګر صنعتي پروتوکول. UDP IP د CIP (عام انٹرفیس پروتوکول) مخابراتو سټیک کاروي، کوم چې په ControlNet/DeviceNet شبکو کې هم کارول کیږي او د TCP/IP په سر کې پلي کیږي.
د EtherNet/IP مشخصات په عامه توګه شتون لري او په وړیا توګه شتون لري. د ایترنیټ/IP شبکې ټوپولوژي کیدای شي په خپله خوښه وي او په کې حلقه، ستوري، ونه یا بس شامل وي.
د HTTP، FTP، SMTP، EtherNet/IP پروتوکولونو د معیاري دندو سربیره، دا د رایې ورکولو کنټرولر او I/O وسیلو ترمنځ د وخت مهم ډیټا لیږد پلي کوي. د غیر وخت مهم ډیټا لیږد د TCP پاکټونو لخوا چمتو کیږي ، او د سایکلیک کنټرول ډیټا د وخت مهم تحویل د UDP پروتوکول له لارې ترسره کیږي.
په ویشل شوي سیسټمونو کې د وخت همغږي کولو لپاره، EtherNet/IP د CIPsync پروتوکول کاروي، کوم چې د CIP مخابراتو پروتوکول تمدید دی.
د څو نوډونو او د موډبس وسیلو پیوستون سره د ایترنیټ/IP شبکې سکیمیک نمایش. سرچینه:
د EtherNet/IP شبکې تنظیم کولو ساده کولو لپاره، ډیری معیاري اتوماتیک وسایل د مخکیني ترتیب شوي فایلونو سره راځي.
په فاسټ ویل کې د FBUS پروتوکول پلي کول
موږ د اوږدې مودې لپاره فکر وکړ چې ایا د FBUS صنعتي پروتوکول کورني پلي کولو سره پدې لیست کې د روسیې شرکت فاسټ ویل شامل کړو ، مګر بیا موږ پریکړه وکړه چې د وارداتو بدیل واقعیتونو ښه پوهیدو لپاره یو څو پراګرافونه ولیکئ.
د FBUS دوه فزیکي تطبیقونه شتون لري. یو له دوی څخه یو بس دی په کوم کې چې د FBUS پروتوکول د RS485 معیار په سر کې تیریږي. سربیره پردې، په صنعتي ایترنیټ شبکه کې د FBUS پلي کول شتون لري.
FBUS په سختۍ سره د لوړ سرعت پروتوکول بلل کیدی شي؛ د غبرګون وخت په کلکه په بس کې د I/O ماډلونو شمیر او د تبادلې پیرامیټونو پورې اړه لري؛ دا معمولا د 0,5 څخه تر 10 ملی ثانیو پورې وي. یو FBUS غلام نوډ کولی شي یوازې 64 I/O ماډلونه ولري. د فیلډبس لپاره، د کیبل اوږدوالی د 1 مترو څخه زیات نشي، نو موږ د توزیع شوي سیسټمونو په اړه خبرې نه کوو. یا بلکه، دا کار کوي، مګر یوازې کله چې د TCP/IP په اړه د صنعتي FBUS شبکه کاروي، دا پدې مانا ده چې د رایې ورکولو په وخت کې څو ځله زیاتوالی. د بس تمدید تارونه د ماډلونو د نښلولو لپاره کارول کیدی شي، کوم چې د اتوماتیک کابینې کې د ماډلونو مناسب ځای پرځای کولو ته اجازه ورکوي.
د وصل شوي I/O ماډلونو سره فاسټ ویل کنټرولر. سرچینه:
مجموع: دا ټول څنګه په عمل کې د اتوماتیک پروسې کنټرول سیسټمونو کې کارول کیږي
په طبیعي توګه، د عصري صنعتي ډیټا لیږد پروتوکولونو ډولونه د دې مقالې په پرتله خورا لوی دي. ځینې یې په ځانګړي تولید کونکي پورې تړلي دي، ځینې یې په برعکس، نړیوال دي. کله چې د اتوماتیک پروسې کنټرول سیسټمونه (APCS) رامینځته کړي ، انجینر د ځانګړو دندو او محدودیتونو (تخنیکي او بودیجې) په پام کې نیولو سره غوره پروتوکولونه غوره کوي.
که موږ د ځانګړي تبادلې پروتوکول د خپریدو په اړه وغږیږو، موږ کولی شو د شرکت ډیاګرام چمتو کړو د HMS شبکې AB، کوم چې په صنعتي شبکو کې د مختلف تبادلې ټیکنالوژیو بازار ونډو روښانه کوي.
سرچینه:
لکه څنګه چې په ډیاګرام کې لیدل کیدی شي، PRONET او PROFIBUS د سیمنز څخه مخکښ پوستونه نیسي.
په زړه پورې، 6 کاله وړاندې .
لاندې جدول د بیان شوي تبادلې پروتوکولونو لنډیز معلومات لري. ځینې پیرامیټونه، د بیلګې په توګه، فعالیت، په لنډو شرایطو کې څرګند شوي: لوړ / ټیټ. شمیري معادل د فعالیت تحلیل مقالو کې موندل کیدی شي.
|
|
ایترکاټ
|
پاور لینک
|
PROFINET
|
ایترنیټ/IP
|
ModbusTCP
|
|
فزیکي پرت
|
100/1000 BASE-TX
|
100/1000 BASE-TX
|
100/1000 BASE-TX
|
100/1000 BASE-TX
|
100/1000 BASE-TX
|
|
د معلوماتو کچه
|
چینل (ایترنیټ چوکاټونه)
|
چینل (ایترنیټ چوکاټونه)
|
چینل (ایترنیټ چوکاټونه)، شبکه/ترانسپورت (TCP/IP)
|
شبکه/ترانسپورت(TCP/IP)
|
شبکه/ترانسپورت(TCP/IP)
|
|
د ریښتیني وخت ملاتړ
|
چې
|
چې
|
چې
|
چې
|
نه
|
|
محصولات
|
ویډیو
|
ویډیو
|
IRT - لوړ، RT - منځنی
|
منځنۍ
|
Низкая
|
|
د نوډونو ترمنځ د کیبل اوږدوالی
|
100
|
100m/2km
|
100
|
100
|
100
|
|
د لیږد پړاوونه
|
نه
|
Isochronous + اسینکرونوس
|
IRT – isochronous + asynchronous, RT – اسینکرونس
|
نه
|
نه
|
|
د نوډونو شمیر
|
65535
|
240
|
د TCP/IP شبکې محدودیت
|
د TCP/IP شبکې محدودیت
|
د TCP/IP شبکې محدودیت
|
|
د ټکر حل
|
حلقوي ټوپولوژي
|
د ساعت همغږي کول، د لیږد پړاوونه
|
د حلقوي ټوپولوژي، د لیږد پړاوونه
|
سویچونه، ستوري ټوپولوژي
|
سویچونه، ستوري ټوپولوژي
|
|
ګرم تبادله
|
نه
|
چې
|
چې
|
چې
|
د پلي کولو پورې اړه لري
|
|
د تجهیزاتو لګښت
|
Низкая
|
Низкая
|
ویډیو
|
منځنۍ
|
Низкая
|
د بیان شوي تبادلې پروتوکولونو، ساحوي بسونو او صنعتي شبکو د پلي کولو ساحې خورا متفاوت دي. د کیمیاوي او موټرو صنعتونو څخه د فضا ټیکنالوژۍ او بریښنایی تولیداتو پورې. د تیز رفتار تبادلې پروتوکولونه د مختلف وسیلو او روبوټیکونو لپاره د ریښتیني وخت موقعیت سیسټمونو کې غوښتنې کې دي.
تاسو د کوم پروتوکولونو سره کار کړی او چیرته یې پلي کوئ؟ خپل تجربه په نظرونو کې شریک کړئ. 🙂
سرچینه: www.habr.com