ethernet Archives - Automatika.rs

Novi multifunkcionalni relej EasyE4 ima mogućnost integracije u IIoT

Marko Nikolić — Wed, 18 Dec 2019 00:00:11 +0000

Proizvođač električnih komponenti Eaton predstavio je svoj novi multifukcionalni relej pod nazivom EasyE4. EasyE4 ima jednostavan, učinkovit i fleksibilan upravljački sistem prilagođen za primene u industrijskim okruženjima i zgradama. Pored toga je i značajno kompaktniji od modela easy500, easy700 i easy800 koje zamenjuje.

Novi model dolazi sa do jedanaest modula za proširivanje i 188 ulaza/izlaza, a može da se integriše u arhitekture IIoT sistema. Ako se upotrebljava u kombinaciji sa drugim proizvodima Eaton, može da se integriše u arhitekture IIoT sistema (industrijski internet stvari) putem integrisanog Ethernet interfejsa.

Među prednosti modela EasyE4 ubraja se njegovo izuzetno brzo vreme odziva od tek nešto više od dve milisekunde (2ms). Omogućava i jednostavno programiranje sa četiri programska jezika. Tekst, grafički elementi i boje pozadine takođe mogu da se zasebno prilagođavaju, što kompanijama omogućava da implementiraju vlastiti dizajn, kaže Mattias Johansson, menadžer za proizvode u kompaniji Eaton.

Zahvaljujući integrisanom veb serveru, podacima koji se nalaze na releju EasyE4 može da se pristupi putem, na primer, pametnog telefona, računara ili tableta.

Više informacija o releju EasyE4 možete da pronađete OVDE.

The post Novi multifunkcionalni relej EasyE4 ima mogućnost integracije u IIoT appeared first on Automatika.rs.

Fleksibilna i efikasna realizacija kontrolnih zadataka – pomoću easyE4, najnovije generacije programabilnih releja

Marko Nikolić — Fri, 01 Mar 2019 13:10:20 +0000

Intuitivno easySoft 7 razvojno okruženje omogućava jednostavno kreiranje aplikacija, kako jednostavnih, tako i složenijih aplikacija za složenije procese. Snažan hardver, veliki izbor ekspanzionih kartica i značajne komunikacione opcije omogućavaju korišćenje ”easy” releja u širokom spektru aplikacija i tržišta. Integrisani Ethernet interfejs nudi korisnicima i pristup ka Industrial Internet of Things – (IioT). Programabilni relej easyE4 menja postojeće easy500, easy700 i easy800 serije.

Da bi se postigla maksimalna fleksibilnost, svaka osnovna jedinica easyE4 je opremljena sa četiri digitalna izlaza, četiri analogno/digitalna ulaza uz 12-bitnu rezoluciju, a četiri brza digitalna ulaza mogu se koristi, na primer, kao brzi brojački ulazi. Svi ulazi mogu da se koriste kao ”interrupt” ulazi – funkcija koja je obično dostupna samo na naprednijim kontrolerima. Prekidačka (interrupt) rutina može da se inicira za definisani događaj u režimu brojača, vremena ili ivice. Uz NET funkciju, programabilni relej može da postigne vreme izvršenja koje je konkurentno vremenu izvršenja mikro-kontrolera. Još jedna nova funkcija releja easyE4 je mogućnost korišćenja radio signala DCF77. On omogućava podešavanje vremena i datuma uz visoku preciznost za svaku aplikaciju. Ta informacija se ažurira automatski, na primer, tokom prelaska sa zimskog na letnje računanje vremena.

Pomoću ekspanzionih modula, svaka osnovna jedinica može da se proširi do 188 I/O, što postavlja novi standard za kompaktne kontrolere. Da bi se olakšala implementacija širokog opsega aplikacija, moguće je kombinovanje uređaja easyE4 čak i u kombinovanim naponskim nivoima signala, a isto važi i za analogna i digitalna proširenja. Ekspanzioni moduli su povezani sa prednje strane pomoću novog konektora ”easyConnector”, a zahvaljujući tome su montaža i rasklapanje značajno lakši. Uz ukupno samo 14 konfiguracija osnovne jedinice i ekspanzionih modula, smanjili smo broj dostupnih verzija u poređenju sa prethodnim serijama, dok smo istovremeno proširili obim primene. To vodi do značajnog smanjenja troškova nabavke i skladištenja.

Instalirana micro SD kartica unutar osnovne jedinice otvara dodatne mogućnosti za aplikacije. Na taj način, ažuriranja programa i funkcije održavanja mogu lakše da se primene. Takođe je moguće unapred definisati starter program na micro SD kartici, koji se zatim izvršava kada se programabilni relej uključi. Dodatna memorija može da se koristi za zapisivanje podataka, što omogućava dokumentovanje stanja mašine tokom rada. Pored toga, micro SD kartica omogućava prilagođavanje programabilnog releja: mogu da se učitaju slike specifične za kompaniju tako da se prikazuju prilikom pokretanja – na primer logo kompanije.

Preko integrisnog Ethernet interfejsa, easyE4 može da se poveže sa bilo kojim standardnim LAN/WLAN ruterom, ripiterom ili dLan sistemom, čime se omogućava i IIoT umrežavanje. Informacije koje obezbeđuje komandni relej mogu da se prikazuju na veb-stranicama na bazi HTML5 standarda ili da se koriste za vizuelizaciju preko integrisanog „easy“ web-servera. Korisnici mogu da kreiraju svoje komandne table i pristupe releju easyE4 sa svog pametnog telefona, tableta ili laptopa. Različiti paneli mogu da se priključe direktno preko Ethernet veze, na primer, koristeći protokol ModBus TPC. Pored toga, do 80 easyE4 uređaja može da komunicira u okviru jedne mreže preko Ethernet interfejsa i integrisane funkcije NET mreže.

Serija easyE4 je dizajnirana za primene u različitim aplikacijama i na različitim tržištima, tako da su na raspolaganju verzije za različite napone napajanja: verziju za naizmenični napon od 85 V AC do 264 V AC, kao i verziju za jednosmeran napon od 24 V DC. Posebna funkcija je verzija UC (univerzalni napon): Može da se koristi za napone od 12 V DC, 24 V DC i 24 V AC. Opcionalni displej je dostupan za svaku osnovnu jedinicu koji može da se koristi za prikaz teksta, vrednosti i parametara, kao i sve dostupne grafičke elemente. Displej takođe može da se programira pomoću softvera easySoft 7.

Razvojno okruženje easySoft 7 je intuitivan za rad, tako da programiranje releja easyE4 ne predstavlja izazov. Korisnici mogu da izaberu između četiri jezika za programiranje: ST, FBD, LD, EDP. ST se obično koristi za automatizaciju procesa i obuhvata dodatne funkcije za kompleksnije aplikacije. easySoft 7 je opremljen velikim brojem korisnih novih funkcijskih blokova, kao što je evidentiranje podataka, min./maks., modul alarma, regulator u tri koraka ili upozorenja e-poštom. To značajno proširuje opseg primene easyE4 releja. Pored toga, korisnici mogu da kreiraju i svoje funkcijske blokove. Postojeći programi iz prethodnih easy uređaja (tj. serije easy 500, 700 i 800) mogu jednostavno da se prenesu na easySoft 7.

Pomoću nove serije easyE4 programabilnih releja kompanije Eaton možete da relizujete različite projekte automatizacije na fleksibilan i efikasan način.

Više informacija potražite na stranici www.eaton.eu/easy

The post Fleksibilna i efikasna realizacija kontrolnih zadataka – pomoću easyE4, najnovije generacije programabilnih releja appeared first on Automatika.rs.

Festo predstavlja svoj novi FMCP kontroler

Marko Nikolić — Tue, 03 Apr 2018 14:09:00 +0000

FESTO uvodi Festo Motion Control Package (FMCP), novi kontrolni sistem (kontroler), koji će dodatno olakšati kontrolu kretnji sa šest osa, za precizne kartezijanske (pravougle) robotske aplikacije i CNC mašine. Ovo unapređeno rešenje za upravljanje obezbeđuje kinematiku za standardne Festo sisteme X–portal, T–portal, 2D i 3D. Inženjeri imaju mogućnost da konfigurišu linearne aplikacije kretanja pomoću funkcionalnih blokova–bez potrebe za specijalnim programiranjem.

U 2016. godini, Festo je razvio platformu za online konfiguraciju pravouglih robota. Ova platforma kreirana je sa ciljem smanjenja troškova inženjera. Sam alat opremljen je osnovnim informacijama o aplikacijama kao što su vreme trajanja ciklusa proizvodnje, napon opterećenja i veličina radnog prostora. Sam inženjer koji rukuje ovim ”Handling Guide Online” alatom može da definiše jednu osu, 2D ili 3D kartezijanskog robota i CAD nacrte robota sa svega pola sata, dok postoji mogućnost naručivanja bloka koji je u potpunosti sklopljen, i može odgovarati vašoj aplikaciji, ili pak rastavljen po modulima.

FESTO sada želi da unapredi ovu platformu, ubacujući u nju robotski kontroler. Kontrolni orman dolazi u potpunosti ožičen i spreman za instalaciju. Inženjeru ostaje da doda neke od ključnih parametara radi bolje konfiguracije (snaga, opterećenje, radni ciklus), Ethernet konekciju, I/O i ožičenje na glavnim motorima, motorima koji pokreću akscise.

Osnovno kretanje i korišćenje je vrlo jednostavno i može se savladati preko web servera ili Android/iOS aplikacije, te s toga nije neophodno da ovime rukuju samo specijalno obučeni zaposleni.

The post Festo predstavlja svoj novi FMCP kontroler appeared first on Automatika.rs.

Konektori nove generacije – Kominukacija i napajanje u jednom kablu

Marko Nikolić — Tue, 13 Mar 2018 15:31:26 +0000

Povezivanje pojedinačnih uređaja, decentralizovanih terminalnih kutija i mašinskih modula pomoću jednog kabla postaje moguće zahvaljujući kombinovanjem industrijske Ethernet komunikacije preko EtherCAT-a uz dodatno napajanje koje zahtevaju priključene komponente.

Za mreže od 24 V, to je realizovano korišćenjem EtherCAT P tehnologije koje je povezana preko specijalnih M8 konektora. Da bi obezbedili dodate mogućnosti napajanja preko jednog kabla, novi ENP i ECP konektori kombinuju EtherCAT ili EtherCAT P komunikaciju sa dodanim pretvaračima električne energije u jednom kablu. Oni su jednostavni za upotrebu, mehanički su kodirani kako bi sprečili greške pri instalaciji i kako bi ponudili IP67 zaštitu.

Fleksibilan dizajn ovog kabla omogućuje njegovo povezivanje sa mnogim aplikacijama. Neograničena otvorenost za mešovite mrežne topologije omogućava fleksibilne prelaske između:

EtherCAT P komunikacija sa integrisanim napajanjem (jedno rešenje sa M8 konektorom).
Jedno kablovsko rešenje koje koristi hibridne kablove koji kombinuju EtherCAT ili EtherCAT P komunikacioni element sa dodatnim prevodiocima struje (jedno rešenje kabla sa novim ENP ili ECP konektorom).
Konvencionalno rešenje sa dva kabla sa odvojenim napajanjem (EtherCAT preko M8 / PJ45 konektora ili EtherCAT/EtherCAT P preko ENP/ECP konektora).

ECP i ENP konektori primenjuju kombinaciju komunikacionih i energentskih elemenata u različitim klasama performansi koje se kreću u rasponu od 3-64 A u jednom kompaktnom dizajnu.

Najveće prednosti ovih konektora su to što je sada sistem sveden samo na osnovne elemente, sistem je jednostavan za korišćenje zbog bajonetskih veza sa mehaničkim i bojnim kodiranjem. Takođe, ovi konektori omogućuju korišćenje manjeg broja, tanjih i jeftinijih kablova.

ECP i ENP konektori sa EtherCAT P kodiranim M8 konektorima, pokrivaju korišćenje svih aplikacija od 24 VDC na ulazno/izlaznom I/O nivou da pokreću sisteme sa 480 VAC i maksimalno 64 A. Visoka fleksibilnost sistema za povezivanja, dostupna je u većini područja primene. U zavisnosti od specifičnih potreba, nekada se koristi EtherCAT i EtherCAT P pojedinačno ili u kombinaciji. Tipični zahtevi za male i srednje sisteme pokriveni su EtherCAT P sa do 3 A u kombinaciji sa M8 ili ECP konektorima. Nasuprot tome, serija ENP konektora korisna je pri većim instalacijama koje uključuju dužu daljinu prenosa.

The post Konektori nove generacije – Kominukacija i napajanje u jednom kablu appeared first on Automatika.rs.

Prenos informacija i električne energije preko istog kabla

Marko Nikolić — Thu, 18 Jan 2018 00:00:00 +0000

Povezivanje pojedinačnih uređaja, decentralizovanih terminalnih kutija i mašinskih modula pomoću jednog kabla postaje moguće zahvaljujući kombinovanjem industrijske Ethernet kommunikacije preko EtherCAT-a uz dodatno napajanje koje zahtevaju priključene komponente.

Za 24V uređaje, to je realizovano korišćenjem EtherCAT P tehnologije koje je povezana preko specijalnih M8 konektora. Da bi obezbedili dodate mogućnosti napajanja preko jednog kabla, novi tipovi ENP i ECP konektora kombinuju EtherCAT ili EtherCAT P komunikaciju sa dodatnim provodnici električne energije u jednom kablu. Oni us jednostavni za upotrebu, mehanički su kodirani kako bi sprečili greške pri instalaciji, nivo zaštite je IP67.

Fleksibilan dizajn ovog kabla omogućuje njegovo povezivanje sa mnogim aplikacijama. Neograničena otvorenost za mešovite mrežne topologije omogućava fleksibilne konektore između:

– EtherCAT P komunikacija sa integrisanim napajanjem (jedno rešenje sa M8 konektorom)

– Jedno kablovsko rešenje koje koristi hibridne kablove koji kombinuju EtherCAT ili EtherCAT P komunikacioni element sa dodatnim provodnicima el. energije (jedno rešenje kabla sa novim ENP ili ECP konektorom)

– Konvencionalno rešenje sa dva kabla i odvojenim napajanjem (EtherCAT preko M8 / PJ45 konektora ili EtherCAT/EtherCAT P preko ENP/ECP konektora)

ECP i ENP konektori primenjuju kombinaciju komunikacionih i energentskih elemenata u različitim klasama performansi koje se kreću u rasponu od 3-64A u jednom kompaktnom dizajnu.

Najveće prednosti ovih konektora su to što je sada sistem sveden samo na osnovne elemente. Sistem je jednostavan za korišćenje zbog ”bajonetskih” veza sa mehaničkim i bojnim kodiranjem. Takođe, ovi konektori omogućuju korišćenje manjeg broja, tanjih i jeftinijih kablova.

ECP i ENP konektori sa EtherCAT P kodiranim M8 konektorima, pokrivaju korišćenje svih aplikacija i sistema do neverovatnih 480 V AC i maksimalno 64 A. Visoka fleksibilnost sistema za povezivanja, dostupna je u većini područja primene. U zavisnosti od specifičnih potreba, nekada se koristi EtherCAT i EtherCAT P pojedinačno ili u kombinaciji. Tipični zahtevi za male i srednje sisteme pokriveni su EtherCAT P sa do 3 A u kombinaciji sa M8 ili ECP konektorima. Nasuprot tome, serija ENP konektora korisna je pri većim instalacijama koje uključuju dužu daljinu prenosa.

The post Prenos informacija i električne energije preko istog kabla appeared first on Automatika.rs.

Toyota izabrala EtherCAT

Marko Nikolić — Wed, 27 Jul 2016 07:06:48 +0000

Korporacija Toyota Motor je izabrala EtherCAT kao svoju Ethernet tehnologiju i zasnovaće svoje nove fabrike širom sveta na EtheCAT. Ovu vest objavio je Morihiko Ohkura, Generalni menadžer odseka Proizvodni inženjering inovacija u korporaciji Toyota Motor za vreme pres brifinga EtherCAT Technology Group (ETG) na Hanover Masse 2016.godine.

Ohkura objašnjava sledeće: “Drago mi je da najavim da će korporacija Toyota Motor u svojim novim fabrikama, koje se grade širom sveta, koristiti EtherCAT. Nakon detaljne i celokupne analize doneli smo procenu, uz poređenje sa drugim Ethernet tehnologijam, da se performanse, determinizam i jednostavne zičane karakteristike EtherCAT-a, pored svoje otvorenosti, najbolje uklapaju sa potrebama Toyote da se razvijaju proizvodni sistemi po industrijskim IoT konceptima.”

EtherCAT je takođe bitan deo Toyotine nove IoT strategije razvoja: “Da bi se nesmetano uveo novi IoT koncept u našim fabrikama, od ključnog je značaja za nas da na vreme budemo upoznati sa EtherCAT komponentama. Dakle, mi ćemo snažno podstaći naše dobavljače da pripreme kvalitetne EtherCAT komponente po konkurentnoj ceni. U martu 2016, napravio sam takvu najavu u Japanu kod lokalnih dobavljača i želeo bih da iskoristim ovu priliku u Hanoveru da komuniciram o našim planovima sa dobavljačima širom sveta.”

Osim toga, Ohkura je istakao da je Toyota spremna da preuzme aktivnu ulogu u EtherCAT Technology Group: “Ono što ja očekujem od ETG je da nas podrži da postanemo jedan od vodećih korisnika EtherCAT u industriji. Kako raste zajednica korisnika EtherCAT tehnologije, uveren sam da će prelaz iz naše sadašnje tehnologije na EtherCAT biti glatak. ” Jedan od faktora, da se pređe na EtherCAT, je najnoviji dodatak tehnologiji, EtherCAT P: “Treba pomenuti i naše veliko interesovanje za nove tehnologije, EtherCAT P. Koncept da se integrišu komunikacije i kablovii savršeno se poklapaju sa našom proizvodnom filozofijom, TPS: Toyota proizvodnim sistemima. Jednostavno rečeno, manje kablova, bolje. Dok je još uvek u pripremi za ETG specifikaciju, Toyota je spremna da aktivno sarađuje sa Beckhoff Automation, izumiteljem EtherCAT i EtherCAT P, kako bi nesmetano nova tehnologija bila dostupna za nas i ostatak zajednice.”

Martin Rostan, izvršni direktor ETG, komentariše: “Značaj Toyotinog izbora da pređu na EtherCAT i EtherCAT P ne može biti procenjena. Kao najveća svetska automobilska kompanija, Toyota je poznata po svojim visoko efikasnim i kvalitetnim proizvodnim strategijama, sa mnogim kompanijama i industrijama i postavljena je za proizvodnog lidera. Ovaj značajan razvoj dodatno će ubrzati globalno usvajanje EtherCAT u automobilskoj industriji i šire.” Rostan takođe pozdravlja aktivno učešće Toyota u EtherCAT zajednici: “EtherCAT Technology Grup uvek je karakterisalo aktivno uključivanje drugih korisnika. Imajući Toyatu, ETG će ojačati svoj vitalni element angažovanja i osigurati da zahtevi korisnika u potpunosti budu ispunjeni ili premašeni. Specifikacija rada za EtherCAT P, naše najnovije unapređenje tehnologije, je u punom zamahu, tako da je tajming jednostavno savršen. Ja ću ohrabriti mnoge druge proizvođače automobila koji već koriste EtherCAT u svojim proizvodnim aplikacijama da se pridruže Toyoti i uzmu aktivnu ulogu u ETG.”

O EtherCAT Technology Group ( ETG ) :

EtherCAT Technology Group ( ETG ) je udruženje u kojem se ključni korisnici kompanije iz različitih industrija i vodećih dobavljača automatizacije udruže snage za podršku, promovisanje i da unaprede EtherCAT tehnologiju. Sa preko 3.700 članova iz 61 zemlje širom sveta, EtherCAT Technology Grup je postala najveća fieldbus organizacija u svetu. Osnovana u novembru 2003. godine, takođe je najbrže rastuće udruženje te vrste .

O EtherCAT® :

EtherCAT je najbrža Ethernet tehnologija i zalaže se za visoke performanse, niske cene, jednostavnost upotrebe i fleksibilne topologije. Predstavljen je 2003.godine i postao međunarodni standard i SEMI standard u 2007.godini. EtherCAT Technology Goup promoviše EtherCAT i odgovoran je za njen dalji razvoj. EtherCAT je takođe otvorena tehnologija: svakome je dozvoljeno da ga implementira ili da ga koristiti.

Za više informacija posetite: www.ethercat.org

Kontakt:

EtherCAT Technology Group

Christiane Hammel

Ostendstraße 196
90482 NurembergGermany

Tel.: +49 (911) 5 40 56 226
Fax: +49 (911) 5 40 56 29

c.hammel@ethercat.org
www.ethercat.org/press

The post Toyota izabrala EtherCAT appeared first on Automatika.rs.

WAGO predstavlja novi e!Display HMI, LENZE izbacio novi trofazni motor m550-p | Pregled vesti za 19-tu nedelju u 2016.godini

Marko Nikolić — Mon, 09 May 2016 20:55:15 +0000

Novi e!Display HMI, kompanije WAGO, osetljiv na dodir sada nudi HTML5 (CODESYS 3) i Java runtime za CODESYS 2 Web-Visu. Urađaj sadrži još i dva senzora: za automatsko podešavanje osvetljenja i automatsko prikazivanje slike kada se približi operater.

Sendix F58 EtherNet/IP enkoder, kompanije Kübler, ima prečnik od 58mm i ukupnu rezuluciju od 32 bita. Ima urgađen DLR (Device Level Ring) koji omugućuje nesmetan rad iako dođe do prekida napajanja u postrojenju. Radna temperatura je u rasponu od -40 o C do 80 o C, i 100% je neosetljiv na magnetna polja. Nivo zaštite je IP65.

Antaira Technologies, predstavlja novu seriju LMX-1002C- SFP Ethernet prekidača. Napon napajanja je u opsegu od 12-48 VDC. Svaka jedinica sadrži osam 10/100Tx brzih RJ45 Ethernet portova i dva 2*10/100/1000Tx RJ45 ili 2*100/1000 dvostruka SFP slota za optičke kablove. Postoje dva radna temperaturna opsega od -10 o C do 70 o C (standardni) i -45 o C do 75 o C (prošireni). Nivo zaštite je IP30 i montira se na DIN šinu.

Kompanije Turck i U Grok It, objavile da su postigle dogovor oko dugoročne saradnje gde će Turck omogućiti svim korisnicima pametnih telefona da poseduju i jedinstven RFID čitač. U pitanju je Turck App koja će biti prilagođena za sve korisnike Android, iOS i Windows mobilnih uređaja u kombinaciji sa Turck BL ident RFID sistemom. Turck’s BL ident RFID sistem se primenjuje u industriji i sada će biti još dostupniji. Očekuje se da novo rešenje bude dostipno u narednim nedeljama.

Kompanija LENZE izbacila je trofazni motor, oznake m550-p, koji ima IE3 nivo efikasnosti. U poređenju sa motorima klase IE2, novi LENZE motor štedi energiju i umanjuje troškove za neverovatnih 20%. M550-p motori mogu će naći različite snage, u zavisnosti od potrebe korisnika snaga motora je u opsegu od 0.75KW do 45KW. Nivo zaštite je IP55 sa integrisanim ventilatorom za hlađenje.

The post WAGO predstavlja novi e!Display HMI, LENZE izbacio novi trofazni motor m550-p | Pregled vesti za 19-tu nedelju u 2016.godini appeared first on Automatika.rs.

Savremeni trendovi u industrijskim komunikacijama

Marko Nikolić — Tue, 09 Feb 2016 23:00:00 +0000

U poslednjih desetak godina različiti proizvođači su razvili i standardizovali veliki broj komunikacionih magistrala i odgovarajućih mrežnih protokola za primenu u industriji. Ne postoji standard koji se može smatrati najboljim rešenjem, već svaka od mnoštva industrijskih magistrala, poseduje neke specifične karakteristike koje određuju njenu oblast primene.

Danas je u upotrebi veliki broj standardizovanih komunikacionih mreža – industrijskih magistrala. Izbor odgovarajućeg standarda zavisi od zahteva konkretne primene, ali i od faktora kao što su dostupnost uređaja koji podržavaju konkretni standard i njihove cene.

Ukoliko napravimo poređenje industrijskih i standardnih računarskih mreža, možemo uvideti da između njih postoje mnoge zajedničke osobine. Računarske mreže omogućavaju komunikaciju između velikog broja računara, a da pri tome računari ne moraju biti direktno, fizički povezani, svaki sa svakim. Svaki računar ima samo jednu vezu sa mrežom. Računarske mreže, takođe, omogućavaju da pojedini uređaji, budu dostupni svim računarima na mreži. Slični ciljevi se postavljaju i pred industrijske mreže, s tom razlikom da sada mrežni čvorovi nisu računari već industrijski I/O uređaji i PLC kontroleri. Pored toga, komunikacioni protokoli koji se primjenjuju u industriji moraju da zadovolje tri osnovna zahteva: bezbednost poruka, pouzdanost rada i maksimalni nivo determinističkog ponašanja.

Razlog prelaska sa analogne na digitalnu komunikacionu tehnologiju

Kod analogne tehnologije su korišćeni su strujni (4-20mA) ili naponski nivoi (±10V). Za povezivanje senzora i aktuatora sa centralnim računarom korišćen je veliki broj paralelno postavljenih kablova. U sistemima sa velikim brojem senzora, aktuatora i drugih uređaja, takvo rešenje je previše komplikovano za projektovanje i montažu, a posebni problemi nastaju pri detekciji i otklanjanju nekog kvara upravo zbog nepreglednosti takvih sistema. Digitalni prenos podataka omogućio je veću preciznost od analognog, što je bio osnovni razlog za razvoj magistrala uređaja. U suštini, industrijske magistrale zamenjuju koncept centralizovanog upravljanja, konceptom distribuiranog upravljanja. Iz tog razloga, industrijske magistrale su mnogo više od proste zamene analognog standarda. Industrijske magistrale doprinose povećanju kvaliteta, smanjenju troškova i povećanju efikasnosti proizvodnje. Sve ove prednosti, u velikoj meri su posledica činjenice da se prenos informacija obavlja u digitalnom obliku.

RS232 je prvi standardni interfejs za serijski prenos podataka. Glavni nedostaci su: malo rastojanje na kome se podaci mogu razmenjivati (do 15m), relativno mala brzina prenosa (do 20 Kb/s) i mogućnost povezivanja samo jednog predajnika i prijemnika. Najznačajniji interfejs za industrijsku primenu u ovoj grupi je svakako RS-485 (poznat i pod nazivima EIA-485 ili TIA/EIA-485). RS-485 je standard koji definiše električne karakteristike interfejsa, i omogućava konfigurisanje jeftinih lokalnih mreža sa multidrop komunikacionim linkovima.

Industrijske magistrale u industrijskim mrežama

Magistrale uređaja su digitalne, bidirekcione, multidrop, serijske komunikacione mreže koje se koriste za povezivanje izolovanih Field uređaja (kontroleri, transduktori, aktuatori i senzori). Za svaki Field uređaj je tipično da poseduje ugrađen mikrokontroler, što ove uređaje čini „pametnim“ uređajima. Pametni uređaji su u mogućnosti da samostalno obavljaju jednostavne funkcije, kao što je dijagnostika, upravljanje i bidirekciona komunikacija. Takođe, u stanju su da automatski izveštavaju o nastalim kvarovima ili o potrebi kalibracije. Ovi uređaji ne samo da omogućavaju pristup sa daljine, već su često sposobni da komuniciraju jedni sa drugima. U oblasti upravljanja senzorima i aktuatorima, kao i akviziciji podataka primenjuje se poseban oblik lokalne mreže – magistrala uređaja ili Fieldbus. Fieldbus se koristi za povezivanje sa decentralizovanim ulazima/izlazima i za vremenski kritičnu komunikaciju između PLC-ova. Pored Fieldbus postoje i mreže zasnovane na CAN protokolu koji čine osnovni CAN i viši CAN protokoli.

Komunikaciona mreža koja se primenjuje u industriji mora da ima odgovarajuće performanse u pogledu iskorišćenosti mreže, propusnog opsega i maksimalnog kašnjenja u prenosu. Performanse i pouzdanost automatizovanih industrijskih sistema u velikoj meri su uslovljeni karakteristikama komunikacione mreže. U mnogim industrijskim postrojenjima prisutni su brojni izvori električnih šumova i smetnji. Uticaj tih smetnji može rezultovati pojavom grešaka u prenosu informacija što može značajno degradirati performanse mreže. Može se reći da je komunikaciona mreža najosjetljivija komponenta automatizovanog industrijskog sistema.

Pri izboru magistrale, najbitniji faktori koje treba uzeti u obzir su: maksimalno dozvoljeno vreme odziva, značaj informacija za bezbedan rad opreme, količina informacija koju treba prenositi, maksimalno rastojanje između umreženih uređaja, namjena uređaja koji se povezuju, mogućnost proširenja i sigurnost.

Dve osnovne kategorije industrijskih komunikacionih mreža su: magistrale uređaja (eng. device bus) i magistrale procesa (eng. process bus).

Magistrale uređaja su optimizovane za razmenu kratkih informacija o statusu i upravljačkih poruka, za razliku od klasičnih računarskih mreža gde propusna moć pri prenosu velikih količina podataka predstavlja ključnu performansu.

Magistrale procesa koriste se za prenos parametara rada kontrolerima procesa koji su u većini slučajeva analogni uređaji. Namenjene su prenosu dužih poruka (paketa), dužine do nekoliko stotina bajtova, što ih čini sporijim, jer su paketi duži. Od većine analognih uređaja ne zahteva se brzi odziv, zato što se koriste za upravljanje procesima koji su po svojoj prirodi spori: protok fluida, koncentracija gasa, temperatura. „Pametni“ (eng. smart) uređaji su oni koji mogu samostalno da obavljaju napredne funkcije upravljanja. Peer nivo se odnosi na mogućnost komunikacije između kontrolera procesa, npr. PLC kontroleri. Zatim slede nivoi ćelije, proizvodnog pogona i nivo celokupne fabrike. Ne postoji magistrala koja pokriva sve nivoe. Razlog za to leži u činjenici da različiti nivoi postavljaju različite zahteve. Pri tome treba znati da magistrala nije samo komunikaciona linija, već i skup pravila, odnosno, protokola, kojih uređaji spregnuti magistralom moraju da se drže.

Najznačajniji FIELDBUS protokoli

Specifični zahtevi korisnika i proizvođača uslovili su da se u prvo vreme na tržištu pojavi više komunikacionih sistema. Da bi se ta delimična konfuzija prevazišla, izvršeno je integrisanje osnovnih karakteristika glavnih komunikacionih tehnika u dva standarda, IEC 61158 i IEC 61784.

Fieldbus tehnologija razvijena je osamdesetih godina prošlog veka sa namerom da se tradicionalno korišćeni prenos analognim signalom (4-20mA i ±10V) zameni sa digitalnom tehnologijom. Osnovni Fieldbus protokoli su Modbus, PROFInet, ProfiBus, Ethernet/IP.

Modbus je serijski protokol koji predstavlja nadgradnju RS-232, sa ciljem njegove primene kao industrijskog komunikacionog protokola. Namijenjen je za povezivanje računara, PLC-ova, operatorskih terminala, senzora, motora i drugih tipova I/O uređaja.

Slika br.1 Poređenje FIELDBUS i OSI modela

Osnovu ovog protokola (nivo 1 i delimično nivo 2 OSI referentnog modela) predstavlja RS-232 kompatibilni serijski interfejs koji definiše parametre poput izlaznih pinova konektora, naponskih nivoa signala, prenosni medijum za prenos poruka, brzinu prenosa, proveru parnosti i slično. Većina Modbus uređaja komunicira preko fizičkog sloja serijskog protokola EIA-485. U sledećoj tabeli prikazane su osnovne uporedne karakteristike protokola koji se koriste u Fieldbus tehnologiji.

Neka od ograničenja Modbus-a su posledica toga što je on nastao krajem sedamdesetih godina, pa postoji ograničenje broja tipova podataka na one koje su „razumeli“ PLC kontroleri tog vremena. Modbus isključivo tretira master-slave komunikaciju u kojoj jedan od uređaja (master) inicira komunikaciju slanjem upita (eng. query), na šta drugi uređaj (slave) odgovara dostavljajući tražene podatke master-u ili pak preduzimajući akciju koja je zahtevana u upitu.

Ovo znači da uređaj ne može po potrebi poslati podatke master-u, već master mora periodično prikupljati podatke od uređaja u polju i nadgledati promene. Ograničenje takođe predstavlja i maksimalan broj od 246 uređaja na mreži koje mogu biti povezane na master (Tabela 1).

U posljednje vrijeme kao dominantna solucija na tržištu profesionalne opreme u oblasti industrijske i procesne automatizacije izdvaja se ProfiBus. ProfiBus je standardizovan, otvoren komunikacioni sistem za sva područja primene u proizvodnoj i procesnoj industriji. Pogodan je za brze, vremenski zahtevne aplikacije i složene komunikacijske zadatke. Utemeljen je na internacionalnim standardima EN50170 i IEC61158, a u upotrebi je od 1989. godine. Razmena podataka sa distribuiranim uređajima je ciklična, dok se dodatne informacije, kao što su alarmna stanja ili dijagnostički podaci prenose neciklično (na zahtev).

Kada je postalo očigledno da će ProfiBus postati jedan od dominantnih Fieldbus protokola, javila se potreba da se omogući njegova primena u sistemima fabričke i procesne automatizacije koji zahtevaju povišen stepen pouzdanosti i bezbednosti. PROFIsafe je jednokanalni protokol koji se implementira kao nadgradnja na nivo 7 OSI referentnog modela, tako da svi ostali standardni ProfiBus elementi mogu biti nepromenjeni. To je izuzetno povoljno jer ProfiBus može u funkcionisati u redundantnom modu rada ili u koegzistenciji sa drugim uređajima koji poseduju samo osnovnu verziju ProfiBus protokola. PROFIsafe uzima u obzir sve moguće tipove grešaka koje se u procesu serijske komunikacije mogu desiti: vremensko kašnjenje, gubitak podataka, ponavljanje podatka, nekorektna sekvenca bitova u poruci, degradiran kvalitet poruke, pogrešna adresa i slično. PROFIsafe koristi aperiodičnu komunikaciju i može biti korišćen sa RS485, fiber-optičkim ili MBP tehnikama prenosa. Na taj način se istovremeno postiže kratko vrijeme odziva – bitno za primenu u industrijskoj automatizaciji, i inherentna bezbednost rada – bitno u procesnoj automatizaciji.

Kod većih sistema, PLC kontroleri i PC računari komuniciraju međusobno, a i sa IT sistemima unutar kontrolnih soba razmjenjujući velike količine podataka, koji se najčešće prenose kroz neeksplozivnu, bezbednu sredinu, zaštićenu od jakih elektromagnetnih smetnji. Uočavajući da u takvim uslovima i sa takvim komunikacionim zahtevima standardi kao što su TCP/IP, Ethernet i Internet imaju značajne prednosti nad ProfiBus-om, NPO je razvila i standardizovala PROFInet, komunikacioni protokol zasnovan na Ethernet-u koji koristi standardne mehanizme IT komunikacije u realnom vremenu. Pod tim se podrazumijeva upotreba TCP/IP i COM/DCOM (Microsoft Component Object Model i njegovu ekstenziju za distribuirane sisteme – Distributed COM) standarda, trenutno najrasprostranjenijih PC protokola. Prednosti primjene PROFInet-a u odnosu na, recimo, Ethernet se manifestuju tek ako je komunikacija na nižem nivou, nivou distribuiranog sistema ostvarena primenom ProfiBus-a sa kojim je PROFInet maksimalno kompatibilan.

Primena LAN mreža u industrijskom okruženju

Modifikacijom klasičnog Ethernet-a nastao je takozvani industrijski Ethernet koji predstavlja osnovu za realizaciju fabričkih upravljačkih mreža. Industrijski Ethernet (ili Ethernet/IP) pripada grupi mreža koje koriste zajednički industrijski protokol (eng. Common Industrial Protocol – CIP). CIP uključuje sve vrste poruka i servisa za sve aplikacije u automatici, uključujući kontrolu, sigurnost, sinhronizaciju, konfiguraciju i informacije. CIP se može razmatrati kao aplikacioni sloj za DeviceNet, CompoNet, ControlNet i EtherNet/IP. Kao nezavisan protokol, CIP pruža korisnicima jedinstvenu arhitekturu za komunikaciju. Sa nezavisnošću medija dolazi mogućnost da se izabere najbolja CIP mreža za korišćenu aplikaciju. EtherNet/IP omogućava da sa određenim alatima koristimo standardnu Ethernet tehnologiju za industrijske aplikacije. Iako je industrijski Ethernet baziran na istom standardu kao i tradicionalna verzija, implementacija ova dva rešenja nije identična. Osnovna razlika između industrijskog i tradicionalnog Ethernet-a je u tipu hardvera koji koriste. Oprema za industrijski Ethernet je projektovana tako da radi i u grubim industrijskim uslovima. To znači primjenu industrijskih komponenti, specifične metode hlađenja, izlaznu relejnu signalizaciju i slično. Napajanje je standardno industrijsko 24V DC, uz obaveznu primenu i redundantnog izvora napajanja, u cilju povećanja pouzdanosti. Industrijski Ethernet se koristi za komunikaciju između PLC-ova i komunikaciju PLC-ova sa nivoom nadzora.

Na osnovu strukture koju nudi OSI referentni model, može se konstatovati da je tradicionalni Ethernet dominantno lociran na njegovom drugom nivou. Specijalizacija koja je učinjena kod industrijskog Ethernet-a omogućila je da se detaljnije definišu mrežni nivo i transportni nivo OSI referentnog modela. Na mrežnom nivou industrijskog Ethernet-a dominantno se koristi IP protokol. Industrijski Ethernet na transportnom nivou uobičajeno koristi dva protokola: TCP, i ređe korišćen UDP. Na mrežnom i transportnom nivou takođe su implementirane i CIP poruke. Postoje i slučajevi kada se za prenos koristi UDP protokol, umesto TCP protokola (npr. kada je blok podataka koji treba poslati mali, veličine jednog paketa).

Industrijski Ethernet se odlikuje i u specifičnoj realizaciji multicast tipa prenosa. Dok se tradicionalni Ethernet dominantno fokusira na što bolje iskorišćenje raspoloživog propusnog opsega, industrijski Ethernet prioritet stavlja na specifičan zahtev za sinhronizovanim pristupom podacima od strane svih prijemnih čvorova. To je u skladu sa zahtevom za što većim determinizmom u prenosu upravljačkih signala u industrijskom okruženju. Ovaj specifičan zahtev je ispunjen uključivanjem u industrijski Ethernet nekih naprednih funkcija za organizaciju i određivanje prioriteta multicast prenosa. Industrijski Ethernet se često susreće i pod nazivom Switched Ethernet. Ime potiče od činjenice da ovakva Ethernet arhitektura isključivo koristi switch uređaje, a ne hub-ove u implementaciji LAN mreže. Kod industrijskog Ethernet-a se skoro isključivo primjenjuje full-duplex veza. Implementacijom specifične mrežne inteligencije na industrijski Ethernet moguće je realizovati fabričku komunikacionu infrastrukturu koja poseduje fleksibilnost i zaštitu poruka karakterističnih za tradicionalne Fieldbus protokole, uz istovremeno daleko širi propusni opseg, otvorenu arhitekturu i standardizaciju koju nudi Ethernet platforma.

Prednosti koje nudi EtherNet/IP za aplikacije automatizacije u industriji su: kompletna administrativnost(kontrola, konfigurisanje i skupljanje podataka sa „inteligentnih“ uređaja preko jedne mreže), i mogućnost korišćenja jedne mreže kao oslonca za višestruko distribuirane CIP mreže. Kompatibilan je sa standardnim Internet protokolima (HTTP, FTP, SNMP i DHCP), sa standardnim industrijskim protokolima (OPC), kao i sa standardnim industrijskim konektorima.

Interesantna je činjenica da je, upoređujući ProfiBus na 12Mbit/s i Ethernet na 10Mbit/s, prenesena količina podataka u jedinici vremena veća kod Ethernet-a, zahvaljujući protokolima za prenos u većim blokovima.

Specijalne oblasti primene industrijskih komunikacionih magistrala

U mnogobrojnim industrijskim, vojnim, medicinskim, naučnim, ekološkim i drugim primjenama, zahteva se veoma intenzivno i opsežno prikupljanje podataka i informacija iz fizičkog okruženja, za potrebe nadzora i kontrole. Bežične senzorske mreže – WSN (eng. Wireless Sensor Networks) funkcionišu korišćenjem malih, jeftinih i potrošnih platformi koje osim senzorskih funkcija poseduju mogućnost samostalnog formiranja ad-hoc bežičnih mreža u cilju međusobne komunikacije i dostavljanja prikupljenih podataka korisniku mreže. Primena Bluetooth (IEEE 802.15.1) tehnologije predstavljala je korak ka korišćenju adhoc bežičnih mreža u cilju povezivanja i umrežavanja velikog broja uređaja i/ili senzora. Da bi upotreba WSN bila ekonomski isplativa, cena uređaja mora da bude manja od cene uređaja drugih bežičnih tehnologija, npr. Bluetooth. Zahtevi u smislu potrošnje energije, procesorske snage i komunikacionih mogućnosti moraju da se prilagode tehnologijama izrade i ceni raspoloživih rešenja.

U automobilskoj elektronici, kontrolna jedinica motora, senzori, sistemi protiv proklizavanja, i slično, povezani su korišćenjem CAN (eng. Control Area Network) mreže. CAN je serijski komunikacioni protokol koji poseduje veoma visok nivo bezbednosti i podržava distribuirano upravljanje u realnom vremenu. Namenski je razvijen za primenu u motornim vozilima. CAN je protokol zasnovan na porukama i broadcast komunikaciji. Pri tome garantuje integritet podataka u celokupnoj mreži. CAN je multi-master magistrala, što omogućava izgradnju složenih, redundantnih distribuiranih sistema na bazi uređaja različitog nivoa složenosti, a bez potrebe ugradnje centralizovanog, master kontrolera. Osnovne prednosti mreža zasnovanih na CAN protokolu su: niska cena, sposobnost funkcionisanja u različitim okruženjima, podrška radu u realnom vremenu, izuzetno visoka pouzdanost, jednostavna upotreba.

Da bi se ostvarila sinhronizacija svih čvorova na mreži uveden je TTCAN (eng. Time Triggered communication on CAN). To je viši CAN protokol koji obezbeđuje planiranje i realizaciju vremenski determinisanog rasporeda prenosa poruka (eng. Time Triggered – TT). Tako u vozilima tipično imamo TT poruke od sistema za kočenje i ET poruke od sistema za regulaciju temperature. Uvođenje TT poruka je omogućilo implementaciju zatvorenih upravljačkih petlji na sisteme sa CAN baziranim mrežama. Pored TTCAN u više CAN protokole spadaju DeviceNet i CANopen. Pored automobilske industrije, TTCAN nalazi primenu i u domenuindustrijske automatizacije i medicinske opreme, naravno, u daleko manjem obimu.

Zaključak

Tehnološki napredak i pad cena u oblasti komunikacione i računarske opreme doveli su do ubrzanog razvoja i primene računarskih mreža, odnosno, umreženih računarskih sistema.

Industrijski Ethernet se u posljednje vreme sve više koristi u automatizaciji. Pokazalo se da je to mreža koja je najjednostavnija i najisplativija za primenu u postojećim sistemima. S obzirom da Ethernet postaje dominantno rešenje u realizaciji LAN mreža, mnoge industrijske kompanije su počele da ga primjenjuju, u cilju zamene tradicionalnih Fieldbus arhitektura kao što su Modbus, ProfiBus i slično.

CAN magistrala je, zbog svojih dobrih karakteristika i jednostavne ugradnje, našla primenu u mnogim komercijalnim proizvodima, kao i u automatizovanim industrijskim sistemima. Neke od oblasti gdje se može sresti komunikacija zasnovana na CAN protokolu su poljoprivredna mehanizacija, nautička oprema i mašine, medicinska oprema, tekstilna industrija, liftovski sistemi i oprema specijalne namene. Proizvođači medicinske opreme su se odlučili za ovaj protokol jer ispunjava njihove veoma stroge bezbednosne zahtjeve po pitanju pouzdanosti prenosa podataka. Evropska automobilska industrija je prihvatila CAN kao standard.

U oblasti bežičnih senzorskih mreža, dalji razvoj komunikacionih tehnologija, tehnologija izrade senzora malih dimenzija, kao i integrisanih hardversko-softverskih platformi malih dimenzija, potrošnje energije i cijene, omogućava razvoj i primenu bežičnih senzorskih mreža.

Naponema: Dalja objašnjenja pojmova korišćenih u ovom tekstu možete naći u zboniku radova Informacione tehnologije. Autori su: Miloš Perunović, Milovan Radulović, Elektrotehnički fakultet, Podgorica

The post Savremeni trendovi u industrijskim komunikacijama appeared first on Automatika.rs.

Novi mrežni interfejs za povezivanje Profinet i IRT

Milan Kocić — Thu, 15 May 2014 22:00:00 +0000

RapID Platform mrežni interfejs kompanije Innovasic za Profinet IRT i RT povezivanje podržava Profinet v2.3 i dostavlja se poput modula ili ugrađeni deo. Web server je takođe povezan sa RapID Platformom tako da su korisnicima omogućene promene na polju parametara uređaja korišćenjem uobičajenog Web pretraživača.

RapID Platform podržava Profinet v2.3 i omogućuje ciklično vreme povezivanja do 250 μs. Vreme cilkusa ispod 31.25 μs je podržano na istoj hardverskoj platformi sve dok je podržan profil visokih performansi od strane Profibus Profinet International grupe. Ova RapID Platform verzija takođe uključuje PriorityChannel tehnologiju kompanije Innovasic, koja je dizajnirana u cilju eliminacije svih štetnih efekata mrežnog saobraćaja i učitavanja podataka.

Profinet IRT mrežni interfejs se dostavlja kao modul ili ugrađen deo koji sadrži sve što je potrebno za učestvovanje u Profinet IRT i RT mreži. Host procesor se povezuje na mrežni interfejs preko UART-a ili 16-bitnog paralelnog interfejsa. Na softverskom nivou, host se povezuje na objedinjeni Innovasic interfejs API (application programming interface), tako da se mogu koristiti i drugi protokoli bez promena softvera host procesora. Pošto je objedinjeni interfejs potpuno isti u svim RapID Platform verzijama, korisnici koji razvijaju Profinet IRT i RT mogu se lako prebaciti na bilo koji drugi podržani industrijski Ethernet protokol.

The post Novi mrežni interfejs za povezivanje Profinet i IRT appeared first on Automatika.rs.

TTEthernet protokol

Milan Kocić — Tue, 08 Apr 2014 22:00:00 +0000

TTEthernet omogućuje besprekornu komunikaciju svih aplikacija putem Ethernet-a. Konvencionalni računari, internet i kancelarijski uređaji, multimedijalni sistemi, sistemi u realnom vremenu i sistemi kritične bezbednosti se koriste u istoj mreži. Pojedinačno rešenje za jednu mrežu se može koristiti za aplikacije u avionima, počev od zabavnog programa pa do elektronske navigacije i sistema za navođenje, kao i za pristup internetu na mestima sedišta.

Mreža pruža sve neophodne mehanizme za različite aplikacije, kao što su klasični web servisi ili vremenski i bezbednosno kritični kontrolni sistem za avione.

Od Ethernet-a do TTEthernet-a

Tokom prethodnih godina povela se diskusija oko toga kako prilagoditi Ethernet novim aplikacijama. Dosad je fokus bio usmeren na korišćenje Ethernet-a za poslove u realnom vremenu u industrijskom okruženju. Današnji Ethernet sistemi imaju ograničenje kada je u pitanju kombinovanje sa klasičnom Ethernet mrežom, njenim uređajima i uslugama. Ako posmatramo mrežne tehnologije u globalu, možemo razlikovati zatvorene, statički konfigurisane ugrađene mreže i otvorene, dinamičke mreže koje omogućuju slobodne forme komunikacije. Dok mreže statički konfigurisane komunikacije omogućuju pouzdan prenos podataka u realnom vremenu, komunikacija slobodne forme omoguduje samo tzv. best effort servis (koji ne garantuje dostavljanje podataka) u kome se ne zna pouzdano kada je i da li je poruka poslata. Dok statički konfigurisani sistemi obično moraju da poštuju stroge uslove bezbednosti, broj komunikacionih čvorova je unapred određen. Otvoreni standardi, poput TCP/IP predstavljaju osnovu slobodne forme komunikacija tako da je ovde broj čvorova u sistemima proizvoljan. TTEthernet objedinjuje visoku fleksibilnost slobodne forme sistema i pouzdanost i brzinu statički konfigurisanih sistema (slika br.1).

Slika br.1 TTEthernet kombinuje open-world i closed-world sisteme na osnovu IEEE 802.3 standarda

Ciljevi TTEthernet dizajna

TTEthernet omogućuje besprekornu komunikaciju svih aplikacija putem Ethernet-a. Konvencionalni računari, internet i kancelarijski uređaji, multimedijalni sistemi, sistemi u realnom vremenu i sistemi kritične bezbednosti se koriste u istoj mreži. Pojedinačna mreža koja je potpuno kompatibilna sa IEEE Ethernet 802.3 standardima je pogodna za prenos podataka između različitih aplikacija sa različitim zahtevima. Pojedinačno rešenje za jednu mrežu se može koristiti za aplikacije u avionima, počev od zabavnog programa pa do elektronske navigacije i sistema za navođenje, kao i za pristup internetu na mestima sedišta. Na kritičnim područjima može doći do otkazivanja operacije ili bezbednosti. Mehanizmi za toleranciju greške omogućuju da se izbegne širenje greške u sistemu i sprečavanje potencijalnih hakerskih napada tj. neovlašdenog pristupa resursima.

TTEthernet je skalabilan. Postojeće aplikacije se ne moraju menjati u trenucima proširenja mreže radi funkcionalnosti. Vremenski kritične poruke uvek imaju prednost nad porukama manje važnosti u TTEthernet-u. To ne utiče na konvencionalne aplikacije. Temporalno ponašanje vremenski kritičnih poruka je predvidljivo i može se okarakterisati zavisno od zahtevanog kvaliteta.

TTEthernet se koristi za aplikacije kritične bezbednosti. To znači da sistem ostaje potpuno funkcionalan iako se dogodi greška. Bez obzira da li je neispravan čvor ili svič, mreža nastavlja bezbednu komunikaciju. Ova činjenica objašnjava suštinsku razliku između TTEthernet-a i ostalih Safe Ethernet sistema. Najnoviji sistemi za industrijske aplikacije detektuju greške u mreži i prebacuju sistem u bezbedno stanje, npr. zaustavljanjem motora. U nameri da se omogući dostupnost sistema čak iako se desi kvar, TTEthernet pruža različite mrežne servise poput npr. sinhronizacije takta. Ponašanje TTEtherneta je potpuno predvidivo i formalno proverljivo.

Svojstva Ethernet sistema

TTEthernet poseduje vremenski aktivirane usluge. Ovi servisi uspostavljaju i održavaju globalno vreme, koje se realizuje bliskom sinhronizacijom lokalnih taktova uređaja. Globalno vreme predstavlja osnovu karakteristika sistema, kao što su vremenska raspodela, efikasno korišdenje resursa, precizna dijagnoza itd.

Vremenska raspodela. Globalno vreme se može koristiti kao modan izolacioni mehanizam kada uređaji postanu neispravni. Globalno vreme se označava kao temporalni firewall. U slučaju greške, nije moguže da neispravna aplikacija neblagovremeno pristupi mreži. U zavisnosti od lokacije greške, ili će komunikacioni kontroler ili svič blokirati neipravni pokušaj prenosa. Otkazivanje sviča može biti maskirano kodom za otkrivanje greške (CRC) ili dizajnom visokog integriteta.

Efikasno korišćenje resursa. Globalno vreme doprinosi efikasnom korišdenju resursa na više načina. Vremenski aktivirana komunikacija omogućuje minimizaciju memorijskih bafera u uređajima mreže i u ovakvoj komunikaciji nema konflikata. Stoga svičevi ne moraju biti pripremljeni za mlazeve (bursts) poruka koji de biti isporučeni preko istog fizičkog linka. Minimalni dizajn vremenski aktiviranog sviča može multipleksirati logički pristup mediju poput logičkog prijema ili prenosa. Drugi način efektivnog korišćenja resursa je bafer memorija u čvorovima, koja se minimizuje dobijanjem vrednosti senzora u odnosu na globalno vreme, odmah pre slanja poruke. Treći način efikasnog korišćenja resursa predstavlja upravljanje napajanjem, gde se energija može pratiti i uštedeti, analogno kao sa memorijom.

Precizna dijagnoza. Servis „štancovanja“ globalnog vremena pojednostavljuje proces rekonstrukcije lanca distribuiranih događaja. Sa druge strane, sinhrono hvatanje vrednosti senzora omoguduje formiranje snimaka stanja čitavog sistema.

Slika br.2 Odnos TTEthernet-a prema postojedim komunikacionim standardima

Opcije toka podataka u TTEthernet-u

TTEthernet precizira usluge koje omogućuju vremenski pokrenute aplikacije na vrhu Ethernet-a. Vremenski aktivirani servisi se mogu videti paralelno uobičajenim OSI slojevima: komunikacioni kontroler koji implementira ove servise ima mogućnost sinhronizacije sa ostalim komunikacionim kontrolerima i svičevima u sistemu. Tada može slati poruke koje se označavaju kao vremenski aktivirane. Poruke iz viših nivoa protokola, kao što su IP ili UDP, mogu postati vremenski aktivirane bez modifikovanja samog sadržaja poruka. Zaglavlje (overhead) TTEthernet protokola prenosi se u dodeljenim porukama koje su označene kao protokol kontrolni frejm, koje se koriste za uspostavljanje sinhronizacije sistema. Pojednostavljeno, TTEthernet se bavi samo pitanjem „kada“ se poruke podataka šalju , a ne specifičnim sadržajem unutar poruke.

TTEthernet kao transparentni sinhronizacioni protokol

TTEthernet je transparentni sinhronizacioni protokol iz razloga što je moguće koegzistiranje sa drugim saobraćajem, verovatno starijim saobraćajem, na istoj fizičkoj komunikacionoj mreži. Iz razloga tolerancije greške, može biti konfigurisano mnoštvo uređaja za generisanje sinhronizacionih poruka. Uređaji koji generišu sinhronizacione poruke mogu biti distribuirani sa velikim brojem prelaznih uređaja, jedni između drugih.

Slika br.3 Test podešavanje za TTEthernet

TTEthernet definiše bazične osnovne blokove koji omogućuju transparentnu integraciju vremenski aktiviranih servisa na vrhu komunikacionih struktura zasnovanih na porukama kao što je standardni Ethernet. TTEthernet zbog toga definiše novu aplikaciju transparentnog mehanizma takta koji omogućuje ponovno uspostavljanje redosleda slanja poruka u prijemniku.

Slika br.4 TTTech mrežna kartica

Zaključak

TTEthernet omogućuje vremenski aktiviranu komunikaciju preko Ethernet mreža za aplikacije svih vrsta. Mreža pruža sve neophodne mehanizme za različite aplikacije, kao što su klasični web servisi ili vremenski i bezbednosno kritični kontrolni sistem za avione. Postojeće mreže se mogu proširiti korak po korak, korišdenjem TTEthernet svičeva i završnih sistema bez potrebe za promenom postojećih aplikacija i završnih sistema. Smanjenje mrežnih rešenja ka uspostavljenim i priznatim Ethernet standardima otvara nove potencijale za uštedu koji obezbeđuju veliku prednost na konkurentnom tržištu.

The post TTEthernet protokol appeared first on Automatika.rs.