Содержание статьи:
1. Краткий обзор протоколов: EtherCat, POWERLINK, Ethernet/IP
2. Краткое резюме по автоматизации производственных процессов на базе Festo
Промышленная сеть — является связующей «паутиной» для различных датчиков, исполнительных приводов, промышленных контроллеров в автоматизации производственных процессов. Промсети применяется для:
- передача данных между различными пневматическими устройствами (датчики, приводы, пневмоострова и многое другое по каталогу Festo);
- диагностика и удаленное конфигурирование устройств промпневматики;
- питание устройств и связывание всех процессов в единый комплекс автоматизации, включающие пневматику и гидравлику.
Краткий обзор протоколов: EtherCat, POWERLINK, Ethernet/IP
Протокол EtherCAT
EtherCAT является самым быстрым способов передачи данных в системах промышленной пневматике. Данная сеть успешно используется в распределенных системах автоматизации, где взаимодействующие узлы находятся на большом расстоянии.
Главная особенность протокола: высокая скорость обмена — возможна благодаря тому, что разработчики отказались от обмена с помощью сообщений, посылаемых непосредственно конкретному устройству. Вместо этого в промсеть EtherCAT направляется одно сообщение, адресованное всем устройствам одновременно, каждый из подчиненных узлов при передаче информации забирает те данные, которые предназначались ему, и вставляет в сообщение те данные, который он готов предоставить для обмена. После этого сообщение отправляется следующему подчиненному узлу, где происходит та же операция.
Протокол POWERLINK
POWERLINK применяет механизм так называемого смешанного опроса, когда взаимодействие между устройствами делится на несколько фаз. Особо критичные или важные данные передаются в изохронной фазе обмена, для которой настраивается требуемое время отклика, остальные данные, будут переданы по мере возможности в асинхронной фазе.
Главная особенность протокола: в Powerlink используется механизм планирования обмена. В сеть посылается некий маркер или управляющее сообщение, с помощью него определяется, какое из устройств имеет в данный момент разрешение на обмен данными. В каждый момент времени доступ к обмену может иметь только одно устройство.
Протокол Ethernet/IP
EtherNet/IP является общедоступным и распространяется бесплатно. В дополнение к стандартным функциям протоколов HTTP, FTP, SMTP, EtherNet/IP реализует передачу критичных ко времени доставки данных между опрашивающим контроллером и устройствами ввода/вывода. Передача некритичных ко времени данных обеспечивается пакетами TCP, а критичная ко времени доставка циклических данных управления идет по протоколу UDP.
Для синхронизации времени в распределенных системах EtherNet/IP использует протокол CIPsync, который является расширением коммуникационного протокола CIP.
Краткое резюме по автоматизации производственных процессов на базе Festo
Области применения описанных протоколов обмена разнообразны и часто применяются в оборудовании Festo. К примеру, в пневмоостровах Festo для промышленной сети могут применятся такие протоколы: CANopen, DeviceNet, CC-Link, PROFIBUS, EtherCAT, AS-Interface, PROFINET, EtherNet/IP, INTERBUS, POWERLINK.
При разработке автоматизированных систем управления техпроцессом инженер выбирает оптимальный протокол, с учетом конкретных задач и ограничений (технических и по бюджету).