1 Apakah protokol bas?
Fieldbus (Fieldbus) adalah akhir 1980 -an, awal tahun 1990 -an pembangunan antarabangsa pembentukan teknologi Fieldbus untuk automasi proses, automasi pembuatan, automasi bangunan dan bidang lain bidang rangkaian komunikasi interkoneksi peralatan pintar. Ia berfungsi sebagai asas rangkaian komunikasi digital kilang, berkomunikasi antara tapak proses pengeluaran dan peranti kawalan dan hubungan mereka dengan tahap kawalan dan pengurusan yang lebih tinggi. Ia bukan sahaja rangkaian akar umbi, tetapi juga sistem kawalan yang diedarkan sepenuhnya dan terbuka. Ini penderiaan, kawalan, komputer, komunikasi digital dan teknologi lain yang bijak sebagai kandungan utama teknologi bersepadu, telah mendapat perhatian di seluruh dunia, menjadi tempat yang panas untuk pembangunan teknologi automasi, dan akan membawa kepada perubahan yang mendalam dalam struktur sistem automasi dan peralatan. Persekitaran kerja peralatan Fieldbus adalah di bahagian bawah peralatan proses, kerana rangkaian komunikasi asas tahap peralatan kilang, ia dikehendaki mempunyai ciri-ciri protokol mudah, toleransi kesalahan yang kuat, keselamatan yang baik dan kos rendah: ia mempunyai tahap tertentu dan keperluan masa nyata yang tinggi, dan ia juga mempunyai ciri-ciri beban rangkaian yang stabil, yang kebanyakannya adalah penghantaran bingkai yang stabil dan yang merupakan penghantaran bingkai yang stabil, yang kebanyakannya adalah penghantaran bingkai yang stabil, Kerana ciri-ciri di atas, sistem Fieldbus dari struktur rangkaian ke teknologi komunikasi, mempunyai ciri-ciri rangkaian komunikasi data berkelajuan tinggi yang berbeza.
Pada masa ini, terdapat lebih daripada 40 jenis bas lapangan di arena antarabangsa, tetapi tidak ada satu bas lapangan yang boleh meliputi semua permukaan aplikasi, mengikut saiz data penghantarannya boleh dibahagikan kepada 3 kategori: Bas Sensor (Sensorbus), yang dimiliki oleh penghantaran sedikit; Bas peranti (DeviceBus), milik penghantaran byte; Bas lapangan, milik penghantaran aliran data.
Teknologi Fieldbus untuk merealisasikan isu utama, adalah untuk membentuk pengilang dalam industri automasi untuk mematuhi piawaian teknikal protokol komunikasi Fieldbus, pengeluar boleh dilahirkan mengikut produk standard, penyepadu sistem boleh sesuai dengan piawaian produk yang berbeza untuk membentuk sistem. Ini menimbulkan isu piawaian Fieldbus.
Produk automasi yang terkenal di peringkat antarabangsa dan pengeluar peralatan lapangan, menyedari teknologi Fieldbus adalah arah masa depan pembangunan, telah membentuk satu perikatan perusahaan, pengenalan piawaian dan produk bas mereka sendiri di pasaran untuk memupuk pengguna, memperluaskan impak, dan secara aktif menyokong organisasi piawaian antarabangsa untuk membangunkan piawaian antarabangsa Fieldbus. Sama ada mereka boleh membuat piawaian teknologi bas mereka sendiri dalam piawaian antarabangsa masa depan mempunyai sebahagian besar komponen, hubungan antara produk berkaitan syarikat, masa depan kepercayaan pengguna dan reputasi korporat. Dan pengalaman sejarah telah membuktikan bahawa piawaian antarabangsa didasarkan pada satu atau beberapa teknologi yang berjaya di pasaran. Oleh itu, syarikat -syarikat antarabangsa utama dalam pembangunan piawaian Fieldbus International dalam pertandingan, mencerminkan kedudukan utama syarikat dalam persaingan teknologi, tetapi akhirnya turun ke kekuatan pasaran persaingan. Fieldbus Pertimbangkan titik permulaan:
Rangkaian Komunikasi Medan, Inter Device Field, Interoperability, Blok Fungsi Desentralisasi, Bekalan Kuasa Komunikasi, Rangkaian Interkoneksi Terbuka
2 Ciri -ciri Fieldbus
1, Keupayaan Integrasi Maklumat Tahap Lapangan Dipertingkatkan
FieldBus boleh mendapatkan sejumlah besar maklumat yang kaya dari peralatan lapangan, untuk memenuhi keperluan automasi kilang dan integrasi maklumat sistem CIMS. FieldBus adalah rangkaian komunikasi digital, ia tidak hanya menggantikan isyarat 4-20 ma, tetapi juga untuk mencapai status peralatan, kesalahan, pemindahan maklumat parameter. Di samping melengkapkan kawalan jauh, sistem ini juga dapat menyelesaikan kerja parameterisasi jauh. Sistem ini juga boleh mencapai kerja parameterisasi jauh sebagai tambahan kepada kawalan jauh.
2, Terbuka, Interoperability, Interchangeability, Integrability.
Selagi produk pengeluar yang berbeza menggunakan standard bas yang sama, mereka boleh beroperasi dan boleh ditukar ganti, jadi peralatan mempunyai integrasi yang baik. Sistem ini terbuka, yang membolehkan pengeluar lain untuk kepakaran mereka sendiri dalam teknologi kawalan, seperti algoritma kawalan, proses, formulasi, dan lain-lain yang diintegrasikan ke dalam sistem yang sama, oleh itu, pasaran akan mempunyai banyak ciri berorientasikan industri sistem pemantauan.
3, sistem ini sangat dipercayai dan boleh dipelihara
Sistem pemantauan automasi berasaskan Fieldbus menggunakan sambungan bas dan bukannya pendawaian I/O satu-ke-satu, untuk sistem I/O berskala besar, mengurangkan ketidakpastian yang disebabkan oleh titik pendawaian. Pada masa yang sama, sistem ini mempunyai diagnosis kesalahan dalam talian, penggera dan fungsi rekod peralatan peringkat lapangan, dan dapat menyelesaikan tetapan parameter jauh dan pengubahsuaian peralatan lapangan dan kerja parameterisasi lain, yang juga meningkatkan pemeliharaan sistem.
4, mengurangkan kos sistem dan kejuruteraan
Untuk sistem yang diedarkan secara besar-besaran, berskala besar, menghapuskan sejumlah besar kabel, modul I/O dan kos kejuruteraan kabel, mengurangkan kos sistem dan kejuruteraan.
3 struktur rangkaian fieldbus umum
Protokol FieldBus didasarkan pada modul rujukan ISO (OSI-RM) untuk sambungan sistem terbuka. Walau bagaimanapun, hanya lapisan 1, 2 dan 7 digunakan, dan lapisan 3 hingga 6 tidak digunakan kerana pertimbangan masa nyata. Sementara itu, lapisan pengguna yang baru ditakrifkan diletakkan di atas lapisan aplikasi.
Lapisan ditakrifkan seperti berikut
Lapisan 1:Lapisan fizikal mentakrifkan medium komunikasi fieldbus, iaitu, alternatif kepada standard 4-20 ma.
Lapisan 2:Lapisan pautan data digunakan untuk memantau komunikasi yang berlaku di antara peranti dan untuk mengesan kesilapan komunikasi.
Lapisan 3:Lapisan aplikasi menyeragamkan format data komunikasi untuk membentuk maklumat yang boleh ditafsirkan oleh semua peranti rangkaian untuk kawalan proses dan menyediakan antara muka ke lapisan pengguna.
Lapisan 4:Lapisan pengguna dikaitkan dengan kawasan tumbuhan yang berasingan dan menyediakan persekitaran untuk aplikasi selanjutnya. Ia mempunyai antara muka untuk fungsi kawalan peringkat tinggi.
4 Profinet
Komunikasi antara rangkaian Profinet dan peranti luaran direalisasikan dengan cara Profinet
Profinet IO mentakrifkan fungsi komunikasi peranti luaran yang berkaitan dengan medan dan berdasarkan konsep masa nyata Cascade. Profinet IO mentakrifkan pertukaran data lengkap, parameterisasi dan fungsi diagnostik antara pengawal (peranti dengan "fungsi induk") dan peranti lain (peranti dengan "fungsi hamba") Profinet IO direka untuk menyediakan pemindahan data yang cepat antara peranti yang berkaitan dengan Ethernet dan menyokong model penyedia-pembantu. Peranti yang menyokong Protokol Komunikasi Profibus boleh dihubungkan dengan lancar ke rangkaian Profinet tanpa memerlukan IO-proksi. Pemaju peranti boleh menggunakan pengawal Ethernet yang tersedia secara komersil untuk membangunkan peranti Profinet-IO.
Profinet IO sesuai untuk sistem dengan masa kitaran rangkaian beberapa MS.
Sistem Profinet IO termasuk jenis peranti berikut:
Pengawal IO, yang mengawal kerja tugas automasi.
Peranti IO, biasanya peranti medan, dikawal dan dipantau oleh pengawal IO. Peranti IO mungkin terdiri daripada beberapa modul atau sub-modul.
Monitor IO adalah sekeping perisian PC yang boleh menetapkan parameter dan mendiagnosis status modul individu.
Profinet IO menetapkan hubungan aplikasi (AR) antara pengawal IO dan peranti IO, yang mentakrifkan hubungan komunikasi (CR) dengan ciri -ciri yang berbeza seperti pemindahan parameter, pertukaran data kitaran dan pengendalian amaran.
Ciri -ciri peranti IO diterangkan oleh pengeluar peranti dalam fail GSD (Deskripsi Stesen Umum) dalam GSDML (GSD Markup Language), yang menyediakan perisian pemantauan PC dengan maklumat asas yang diperlukan untuk merancang konfigurasi Profinet.
5 Clink
CCLINK mempunyai tiga bas yang berbeza: CCLINK, CCLINK IE, CC-LINK IE Field Basic, kami hanya menyokong CC-LINK IE Field Basic. CCLINK adalah sama dengan 485 pasangan berpintal, iaitu Gigabit Ethernet, tidak boleh pergi ke TCP biasa, iaitu Basic adalah Ethernet standard.
CC-Link (Pautan Kawalan & Komunikasi, Sistem Pautan Kawalan dan Komunikasi), adalah Fieldbus Terbuka Mitsubishi Electric yang baru dilancarkan, kapasiti datanya, kelajuan komunikasi pelbagai peringkat dipilih, dan ia adalah rangkaian berasaskan lapisan peranti, tetapi juga dapat meliputi tahap lapisan kawalan yang lebih tinggi dan tahap yang lebih rendah dari lapisan penderiaan. Secara umum, rangkaian lapisan keseluruhan CC-Link boleh terdiri daripada 1 tuan dan 64 budak. Sarjana dalam rangkaian bertindak oleh PLC, dan hamba-hamba boleh menjadi modul I/O jauh, modul fungsi khas, stesen tempatan dengan CPU dan PLC, antara muka mesin manusia, penukar kekerapan, dan semua jenis instrumen pengukur, injap dan peranti instrumentasi medan lain.
Stesen hamba boleh menjadi modul I/O jauh, modul fungsi khas, stesen tempatan dengan CPU dan PLC, HMI, penyongsang dan pelbagai instrumen pengukur, injap dan peranti instrumentasi medan lain. CC-Link mempunyai kadar pemindahan data berkelajuan tinggi sehingga 10 mb/s. Protokol komunikasi asas CC-Link adalah kadar pemindahan data berkelajuan tinggi. Protokol komunikasi yang mendasari CC-Link mengikuti Rs 485, dan secara umum, CC-Link terutamanya mengamalkan kaedah penyiaran penyiaran untuk komunikasi, CC-Link juga menyokong komunikasi segera antara stesen induk, stesen tempatan dan stesen peranti pintar.
Pada bulan Julai 2005, CC-Link telah diluluskan oleh Jawatankuasa Piawaian Kebangsaan China sebagai dokumen teknikal panduan piawaian kebangsaan China.
Rangkaian CC-Link mempunyai fungsi RAS (kebolehpercayaan, ketersediaan, kebolehpercayaan) yang sempurna. Rangkaian CC-Link mempunyai fungsi RAS (kebolehpercayaan, ketersediaan, kebolehpercayaan) yang sempurna, iaitu pulangan automatik, memotong hamba, pengesanan ralat oleh relay/daftar pautan.
6 Ethernetip
Ethernet/IP adalah protokol lapisan aplikasi perindustrian untuk aplikasi automasi perindustrian. Ia dibina di atas protokol TCP/IP standard dan menggunakan perkakasan dan perisian Ethernet tetap untuk menentukan protokol lapisan aplikasi untuk mengkonfigurasi, mengakses dan mengawal peranti automasi perindustrian.
Ethernet/IP membahagikan nod Ethernet ke dalam jenis peranti yang telah ditetapkan dengan cara yang istimewa. Protokol lapisan aplikasi Ethernet/IP didasarkan pada lapisan Kawalan dan Protokol Maklumat (CIP) dan menyediakan sistem bersepadu yang lancar dari lantai perindustrian ke rangkaian perusahaan. Ethernet/IP menggunakan semua protokol Ethernet tradisional dan dibina di atas teknologi Ethernet standard, ini bermakna bahawa Ethernet/IP berfungsi secara telus dengan semua peranti Ethernet standard semasa. Lebih penting lagi, hakikat bahawa Ethernet/IP dibina di atas platform teknologi Ethernet standard memastikan bahawa bekas akan berkembang sebagai yang terakhir berkembang. Komuniti pro-Ethernet/IP sedang berusaha untuk menghasilkan standard yang komprehensif dan mantap, dan bekerja di Ethernet/IP sedang dilakukan oleh beberapa pengedar, termasuk spesifikasi tersuai dan ujian komprehensif dalam makmal ujian yang diiktiraf.
7 Ethercat
Ethercat (Ethernet Control Automation Technology) adalah architecture terbuka, sistem Fieldbus berasaskan Ethernet, yang namanya Cat adalah akronim untuk teknologi automasi kawalan. Ethercat adalah Ethernet perindustrian deterministik, yang pertama kali dibangunkan oleh Beckhoff di Jerman.
Ethercat menyokong semua topologi sambungan peranti seperti linear, pokok, cincin dan bintang, dan media fizikal boleh sama ada kabel Ethernet standard 100base-TX atau kabel serat optik. Dengan kabel 100base-TX, jarak antara stesen boleh sehingga 100 m. Sehingga 65,535 peranti boleh disambungkan ke seluruh rangkaian. Seluruh rangkaian boleh menyambung sehingga 65,535 peranti. Struktur cincin master-hamba dibentuk menggunakan teknologi komunikasi penuh Dupleks Ethernet.