Инженеринг ревю бр. 4/2016

62 юни 2016 l ИНЖЕНЕРИНГ РЕВЮ автоматизация мер IEEE 1588 за Ethernet /IP CIP Sync за контрол на движението. PROFINET IRT (Isochronous Real Time) изисква суичовете да съдържат IRT ASIC чипове. В приложения с по-ниски изисквания към скоростта могат да се използват суичове, които не се управляват отделно. Много системи за мониторинг на качеството използват неуправляеми суичове, за да свържат I/O устройства към компютрите за мониторинг. Много машини от производители на оригинално оборудване използват неуправляеми суичове, за да свържат устройствата към управляващия компютър, или да се свържат секции на производствения процес. Управляемите суичове могат да бъдат използвани в комбинация с неуправляеми, за да се постигне баланс между работата на системата и общите инсталационни разходи. Като цяло, колкото по-високи са изискванията за висока скорост на I/O система, толкова по-голяма е необходимостта от управляеми суичове. Основни различия между Ethernet и промишлени мрежи Промишлените мрежови системи обикновено имат конфигурация с един основен мрежови кабел, а устройствата се свързват към него чрез връзки тип “T“ или последователно. Индустриалните Ethernet системи се опроводяват в конфигурация от точка до точка. Всяко Ethernet устройство се свързва към мрежата с помощта на единичен кабел, през инфраструктурен компонент, като например Ethernet суич. При този подход множество инфраструктурни компоненти са свързани помежду си за създаване на връзка тип “звезда“ от отделни устройства за контрол. Макар че този начин на свързване дава много поголяма гъвкавост при окабеляването, в сравнение с окабеляването с един главен кабел, то изисква Еthernet суичове или концентратори, вместо само съединителите, използвани в промишлените мрежови системи. Ethernet също така има предимството, че позволява на устройства, работещи с различни скорости на обмен на данните, да работят заедно в една система и дори свързани към същия Ethernet суич. Това позволява на съществуващите инсталации или системи с 10 Mbs Ethernet устройства да бъдат лесно разширени, като се използват побързите 100 Mbs продукти. Това е едно предимство пред мрежовите системи, при които най-бавното устройство задава скоростта на данните в цялата мрежа. За да общуват с контролери като PLC или компютри, мрежовите устройства се нуждаят от адрес в мрежата. В стандартизираните мрежи, както и в промишлените мрежови системи за индустриална комуникация това обикновено се постига с помощта на микропревключватели в устройството. Индустриалните Ethernet устройства могат да бъдат конфигурирани по мрежата с помощта на стандартни мрежови протоколи за адресиране. При високите скорости на трансфер на данни в Ethernet, максималната дължина за предаване на данни от точка до точка по меден кабел е 100 m. Тя е фиксирана, независимо от скоростта на данните. В спецификациите на IEEE Ethernet се запазва фиксираната дължина от 100 m, но се изискват все по-високочестотни кабели (съответно на по-висока цена) когато скоростите на трансфер се увеличават. Поради това, оптичните кабели са необходимост за повечето приложения за дълги разстояния. Първата стъпка е да се избере правилния оптичен кабел на база на разликите в разстоянието, цената и леснотата на свързване. Предлагат се пластмасови оптични кабели, които са оптимизирани за създаване на къси (50 - 100 m) кабели с помощта на стандартни кабелни инструменти. Кабелите от оптични влакна покриват по-големи разстояния (обикновено 2000 m) и са много по-лесни за свързване от по-ранните поколения конектори. При промишлените мрежи устройствата и протоколът за съобщения са интегрално свързани. Ако даден кабел бъде прекъснат, светодиодите, обозначаващи връзката на различните устройства, дават сигнал за грешка, I/O устройствата разпознават, че мрежата е в неизправност и влизат в своите режими за повреда. В Ethernet има два различни вида връзки. Физическите кабелни връзки се индикират от светодиоди. Комуникационните съобщения са софтуерната връзка между контролера (PC/PLC) и I/O. Процедурата е аналогична на тази при телефонната система. Там трябва първо да включите телефоните в мрежата (физическа връзка) и след това да наберете друго лице, което да отговори (да установи комуникационна връзка), преди да може да се говори (и да се предават и получават съобщения). Тъй като може да има много Ethernet суичове между контролера и I/O устройството, то дори I/O устройството да има добра физическа връзка към съответстващия му суич, ако кабелът е срязан няколко суича понагоре по веригата няма да има Ethernet комуникационна връзка. За разлика от промишлените мрежи, кабелът за комуникация може да бъде в изправност, но да няма комуникация. За правилното диагностициране на системата трябва да се използват светодиодите за предаване/приемане. В някои продукти има добавена комуникационна диагностика на връзката. В допълнение към отстраняването на проблеми, трябва да бъдат разгледани и някои аспекти на реагирането при повреда. Индустриалните протоколи като PROFINET и Ethernet/IP са построени на база постоянни проверки. Ако връзката за комуникация се изгуби, липсата на сигнал се открива от I/O модула, който влиза в режим на потребителски програмирана реакция при повреда. Другите протоколи нямат такива вградени механизми. Това налага потребителя да проверява дали I/O продуктът на дадения доставчик има функция, която проверява за активна комуникация. Без подобна функция, кабелътможе да бъде прекъснат по-нагоре по линията, а I/O устройство да стои в режим на изчакване на нови I/O команди, които така и да не получи. При проектирането на системи, базирани на Ethernet I/O, трябва да се потвърди, че както приложният протокол, така и I/O устройство притежават адекватни функции за проверка на връзката и механизми за реагиране при повреда.

RkJQdWJsaXNoZXIy Mzc3Mjk=