La alegerea Ethernet-tehnologia cea mai potrivită pentru sistemul dvs. de producție, trebuie mai întâi să adune unele informații de bază, cum ar fi:
- Cât de mult va punctele IO?
- Care ar trebui să fie rata de date?
- Care este durata controlului (numărul de dispozitive care pot controla / O)?
- Ce experiență sau cunoștințe sunt cei care, în viitor, va fi de a folosi echipamentul electric?
Aceste informații pot ajuta la determinarea tipului specific de Ethernet, dar poate duce, de asemenea, la o alegere de mai multe tipuri de Ethernet. "În cele din urmă, este ca trimiterea de email-uri," - spune Erick Rudaitis, director de marketing al Parker Hannifin. „Puteți trimite un serviciu de livrare diferite, dar scrisoarea va ajunge.“
În primul rând, una dintre diferențele esențiale dintre Ethernet și Industrial Ethernet este moale și tare în timp real. „Sistem în timp real asigură că toate intrările, ieșirile și de calcul sunt procesate într-un anumit interval de timp, de multe ori numit un termen (termen)», - spune Matteo Dariol, Bosch Rexroth dezvoltator. „Sistem de hard timp real consideră că eșecul sarcinii într-un termen este un eșec al sistemului, urmată de oprirea procesului de producție. Pe de altă parte, un sistem în timp real moale permite omiterea anumitor termene (termene), chiar dacă se degradează calitatea produselor. De fiecare dată când un program în controlerul logic programabil este compilat, acesta calculează, în cazul în care resursele necesare sunt disponibile pentru a efectua toate operațiile pe care trebuie să le facem. Apoi, el oferă o soluție pentru a atinge termenul limită. "
Rețelele trebuie să știe ce date sunt trimise și cât de des. Acest lucru va indica capacitatea și fiabilitatea rețelei pe care doriți. În plus, se poate schimba tipul de Ethernet care urmează să fie utilizat. De exemplu, Ethernet / IP și PROFINET RT sunt doar pentru sistemele în timp real moale.
Pune pur și simplu, protocoalele de comunicare garantează că informațiile vor fi transmise la destinație. Pachetele de date pot fi distruse în cazul unei „coliziune“ cu celălalt semnal, care încearcă să folosească aceeași cale de transmitere a datelor. Având informații care nu este „întâlnirile“ cu alte date, care asigură transmiterea de date de înaltă prioritate, fără a întrerupe transmiterea datelor secundare este o problemă foarte mare pentru cele mai multe protocoale de comunicare.
Există trei abordări de lucru în timp real în anvelopă domeniu:
- Software standard / Ethernet standard (S / S): bazat pe Protocol de control / Internet Protocol al transmisiei (TCP / IP), care este limba implicită sau protocolul de comunicare pentru nivelurile de internet și intranet. mecanisme în timp real construit în stratul superior. Rețineți că această abordare poate fi limitată în performanță.
- Open Source Software / standard Ethernet (O / S): puteți urma standardele, dar există dispozitive care pot avea propriile lor caracteristici și care nu sunt compatibile cu altele. Standardul în industrie este aceeași ca și în sistemele mecanice - diferite părți nu pot veni la același mecanism. Deschideți Software / Ethernet standard (O / S) permite producătorilor să se conformeze standardelor orice convenabile le moduri, dar principala condiție este realizarea compatibilității cu alte dispozitive.
- Open Source Software / Ethernet modificat (O / M): folosind noul protocol, iar unele hardware, această abordare ne permite să profite de Ethernet existente și garantează performanța greu în timp real. În plus, software-ul este de multe ori open source.
Internet industrială a obiectelor (IIoT) și linia de producție din ce în ce automatizate crește numai importanța protocoalelor de comunicare și de rețele.
Mai jos este o scurtă descriere a celor cinci opțiuni industriale Ethernet, și care se apropie de companie și funcțiile asociate cu fiecare dintre ele.
Ethernet / IP
Proiectat de Rockwell Automation și Open DeviceNet Furnizori de asociere (ODVA), Ethernet / IP utilizează un protocol sincron Common Industrial Protocol (CIP). El aderă atât sincronizarea de timp a IEEE 1588 standard si Ethernet-TCP / IP.
Ethernet / IP permite o rețea să acopere setul de obiective și de comunicare între unități. Este compatibil cu multe protocoale standard - Ethernet și Internet, dar are o capacitate limitată în timp real. În ciuda acestui fapt, valoarea timpului ciclului și bruiaj sunt suficiente pentru a controla servo redus. Ethernet Performance / IP depinde de timp, și nu pe numărul de cicluri. Astfel, atâta timp cât stația va fi luată echipe până la termenul limită, aceasta nu va fi o greșeală. Astfel, în timp ce echipa se va ajunge la timp, apare eroarea.
UDP / IP respinge verificarea erorilor, care încetinește timpul ciclului. De exemplu, nu este prea mult de o problemă în cazul în care datele de diagnosticare și de configurare este trecut mai multe pachete de date. Cu toate acestea, dacă doriți să asigure livrarea de date prioritare, ar trebui să nu folosiți UDP / IP în sistemele de timp real greu.
proiectat de B R de automatizare, dar este în prezent controlată de un grup standard Ethernet Powerlink, folosind metoda de timp ciclic protocolul de sincronizare și de abordare Software Open / Ethernet standard.
De fapt, folosind rețeaua de gestionare a timpului de master Powerlink, care este setat atunci când datele sunt trimise la fiecare nod. Această metodă de sincronizare de timp pentru IEEE 1588 timp de precizie vă permite să salvați rețeaua. Maestrul impune interval de timp pentru a trimite date cu privire la mecanismul de acces multiplu cu sens purtător / detectarea conflictelor (CSMA / CD). CSMA / CD-ul este alcătuit din reguli care determină cât de mult dispozitivul trebuie să aștepte dacă există o coliziune. sondaje Controller drive-uri cu perioada selectată a ciclului.
Din moment ce toate dispozitivele sunt vizibile în același timp, datele de prioritate pot fi trimise mai întâi. În restul timpului ciclului pentru a trimite date generale. În plus, se utilizează multiplexarea - mai multe semnale sunt combinate într-un singur semnal pe mediul partajat. Este o rețea locală (LAN), care împarte lățimea de bandă a stațiilor ce transmit.
Dezvoltat de Beckhoff Automation, EtherCAT folosește metoda însumării și Open Software / Ethernet modificat.
Această abordare poate avea costuri suplimentare. Deși EtherCAT utilizează software-ul Open / Ethernet modificat, EtherCAT Technology Group poate fi numit un hibrid între asociație și parteneriatul privat. În ciuda acestui fapt, EtherCAT de obicei funcționează bine cu alți producători. Trebuie doar să fie încrezători în prezența conducătorilor auto acceptate.
SERCOS III
Managed SERCOS International este în continuă evoluție și abordare flexibilă, care utilizează metoda de cadre însumării și software open source LAN-uri modificate.
SERCOS III funcționează fără hub-uri sau switch-uri care reduc timpul ciclului. Fiecare stație are un ASIC sau FPGA. Acest lucru poate lucra cel mai bine pentru o topologie de inel închis sau o linie (daisy-chain). Datele sunt prelucrate în timp ce trece prin dispozitivul folosind orice tip de telegrame pentru diferite tipuri de comunicare. Cu un sistem full-duplex (două părți pot comunica simultan), lanțul funcționează ca un inel. Ring furnizează date redundante. În plus, două porturi de comunicare oferă eco-trafic direct. SERCOS III se ocupă de date de două ori pe ciclu, iar acest lucru înseamnă că dispozitivele pot comunica între ele, fără a interacționa cu unitatea „maestru.“
PROFINET IRT
PROFINET IRT, dezvoltat de Siemens și membrii organizației PROFIBUS, combină switch-uri care controlează comunicarea și abordarea sondaj este asigurată de software Open / Ethernet modificat sincronizat. Interesant, PROFINET este utilizat pe scară largă în controlere și echipamente Siemens și GE, dar aproape nici altele decât cele menționate mai sus de companie, nu suportă acest standard.
Evoluția Ethernet
Anul trecut, ABB, Bosch Rexroth, B R, Cisco, General Electric, KUKA, NI, Parker Hannifin, Schneider Electric, SEW-EURODRIVE și TTTech a cooperat sub auspiciile Industrial Internet Consortium (IIC) și Fundația OPC (Object Linking and Embedding pentru controlul procesului), să adopte o arhitectură OPC unificată prin rețeaua de sensibile la timp (OPC UA TSN). Grupul își propune să-l un standard unic pentru a sprijini generațiile viitoare de rețele industriale fac.
Dezvoltarea continuă a standardelor va fi important pentru dezvoltarea Ethernet, mai ales atunci când vine vorba de securitate. Jocul are mai multe plase de siguranță. Compania implementează acum funcții de securitate prin Ethernet, în comparație cu sistemele individuale.
Ca și în cele mai multe cazuri, dacă veți căuta soluții Ethernet trebuie să pui întrebările potrivite. Este important să se cunoască timpul ciclului, lățime de bandă și precizia ceasului (dacă utilizați un protocol care le include) pentru a se asigura că rețeaua va funcționa la viteza necesară pentru aplicația dumneavoastră. Aflați ce tipuri de arhitecturi și rețele utilizate de alte companii, deoarece afectează în mod direct compatibilitatea echipamentului.
Unii producători oferă echipamente pentru teste pilot, și alte companii fac produse de terți pentru a ajuta la conectarea produselor care nu pot lucra bine împreună. De exemplu, Anybus este o soluție terță parte, care pot comunica între orice magistrală de câmp, Ethernet industriale sau de rețea fără fir. Acest lucru poate ajuta la stabilirea unei conexiuni normale între echipamentul care nu funcționează bine în tandem cu unul de altul, sau pentru a depăși decalajul tehnologic dintre mașinile vechi și noi.
Alți factori de luat în considerare sunt standard, deschise sau modifica software-ul și Ethernet. În cele din urmă, discutați cu personalul IT și să încerce să ajungă la o înțelegere. Nu intelegere a beneficiilor de a construi o rețea, topologia - poate duce la faptul că o mașină poate opri întreaga linie.
În plus, hardware-ul și licențierea poate duce la faptul că investească mai mulți bani decât era de așteptat, în cazul în care nu, verificați cu furnizorul de la început posibilitatea de modernizare și reînnoire a echipamentului pentru cazul dvs. particular. Este aici că prezența unui profesionist calificat la partea ta poate ajuta să evitați o situație - „! De ce nu pot doar să apăsați un buton și face să funcționeze“