1 Giao thức xe buýt là gì?
FieldBus (FieldBus) là cuối những năm 1980, đầu những năm 1990, phát triển quốc tế về việc hình thành công nghệ FieldBus cho tự động hóa quy trình, tự động hóa sản xuất, tự động hóa xây dựng và các lĩnh vực khác của mạng lưới giao tiếp kết nối thiết bị thông minh. Nó đóng vai trò là nền tảng của mạng truyền thông kỹ thuật số nhà máy, giao tiếp giữa các trang web quy trình sản xuất và các thiết bị điều khiển và kết nối của chúng với mức độ kiểm soát và quản lý cao hơn. Nó không chỉ là một mạng lưới cơ sở, mà còn là một hệ thống điều khiển mở hoàn toàn mới, mới. Cảm biến thông minh, kiểm soát, máy tính, truyền thông kỹ thuật số và các công nghệ khác như là nội dung chính của công nghệ tích hợp, đã nhận được sự chú ý trên toàn thế giới, trở thành một điểm nóng để phát triển công nghệ tự động hóa và sẽ dẫn đến một sự thay đổi sâu sắc trong cấu trúc của hệ thống tự động hóa và thiết bị. Môi trường làm việc của thiết bị FieldBus nằm ở dưới cùng của thiết bị xử lý, vì mạng lưới truyền thông cơ bản của cấp thiết bị nhà máy, cần phải có các đặc điểm của giao thức đơn giản, dung sai lỗi mạnh, bảo mật tốt và chi phí thấp: nó có một mức độ chắc chắn nhất định và yêu cầu thời gian thực cao, và nó cũng có các đặc điểm của tải trọng mạng ổn định. Do các đặc điểm trên, hệ thống FieldBus từ cấu trúc mạng đến công nghệ truyền thông, có các đặc điểm mạng truyền thông dữ liệu tốc độ cao cấp trên khác nhau.
Hiện tại, có hơn 40 loại xe buýt trường trong lĩnh vực quốc tế, nhưng không có một xe buýt trường nào có thể bao gồm tất cả các bề mặt ứng dụng, theo kích thước của dữ liệu truyền của nó có thể được chia thành 3 loại: xe buýt cảm biến (cảm biến), thuộc về truyền bit; Bus thiết bị (DeviceBus), thuộc truyền dẫn byte; Bus trường, thuộc truyền luồng dữ liệu.
Công nghệ FieldBus để nhận ra một vấn đề quan trọng, là thành lập một nhà sản xuất trong ngành tự động hóa để tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật của các giao thức truyền thông FieldBus, các nhà sản xuất có thể được sinh ra theo các sản phẩm tiêu chuẩn, các nhà tích hợp hệ thống có thể phù hợp với các tiêu chuẩn của các sản phẩm khác nhau để tạo thành một hệ thống. Điều này làm tăng vấn đề tiêu chuẩn FieldBus.
Các nhà sản xuất thiết bị hiện trường nổi tiếng quốc tế và các nhà sản xuất thiết bị hiện trường, nhận thức về công nghệ FieldBus là hướng phát triển trong tương lai, đã thành lập một liên minh của các doanh nghiệp, giới thiệu các tiêu chuẩn và sản phẩm xe buýt của riêng họ trên thị trường để nuôi dưỡng người dùng, mở rộng tác động và tích cực hỗ trợ tổ chức tiêu chuẩn quốc tế để phát triển tiêu chuẩn quốc tế. Cho dù họ có thể tự lập các tiêu chuẩn công nghệ xe buýt trong các tiêu chuẩn quốc tế trong tương lai có tỷ lệ lớn các thành phần, mối quan hệ giữa các sản phẩm liên quan của công ty, tương lai của sự tin tưởng của người dùng và danh tiếng của công ty. Và kinh nghiệm lịch sử đã chứng minh rằng các tiêu chuẩn quốc tế dựa trên một hoặc một số công nghệ thành công trên thị trường. Do đó, các công ty quốc tế lớn trong việc phát triển các tiêu chuẩn quốc tế FieldBus trong cuộc thi, phản ánh vị trí hàng đầu của công ty trong cuộc thi công nghệ, nhưng cuối cùng lại thuộc về sức mạnh thị trường của cuộc thi. Fieldbus xem xét điểm xuất phát:
Mạng truyền thông hiện trường, liên kết thiết bị hiện trường, khả năng tương tác, khối chức năng phi tập trung, nguồn điện đường truyền thông, mạng kết nối mở
2 Đặc điểm của lĩnh vựcbus
1, Khả năng tích hợp thông tin cấp trường nâng cao
FieldBus có thể có được một lượng lớn thông tin phong phú từ thiết bị hiện trường, để đáp ứng tốt hơn các yêu cầu của tự động hóa nhà máy và tích hợp thông tin hệ thống CIMS. FieldBus là một mạng truyền thông kỹ thuật số, nó không chỉ đơn giản là thay thế tín hiệu 4-20 Ma, mà còn để đạt được trạng thái của thiết bị, lỗi, chuyển thông tin tham số. Ngoài việc hoàn thành điều khiển từ xa, hệ thống cũng có thể hoàn thành công việc tham số hóa từ xa. Hệ thống cũng có thể hoàn thành công việc tham số hóa từ xa ngoài điều khiển từ xa.
2, Mở, khả năng tương tác, khả năng thay thế, tính tích hợp.
Miễn là các sản phẩm của các nhà sản xuất khác nhau sử dụng cùng một tiêu chuẩn xe buýt, chúng có thể tương tác và có thể hoán đổi cho nhau, vì vậy thiết bị có khả năng tích hợp tốt. Hệ thống này mở cửa, cho phép các nhà sản xuất khác có chuyên môn về công nghệ kiểm soát của họ, chẳng hạn như thuật toán kiểm soát, quy trình, công thức, v.v ... Được tích hợp vào một hệ thống chung, do đó, thị trường sẽ có nhiều tính năng hướng đến ngành của hệ thống giám sát.
3, hệ thống rất đáng tin cậy và có thể bảo trì
Hệ thống giám sát tự động hóa dựa trên FieldBus sử dụng kết nối xe buýt thay vì dây I/O một-một, cho các hệ thống I/O quy mô lớn, làm giảm sự không đáng tin cậy do các điểm nối dây gây ra. Đồng thời, hệ thống có chẩn đoán lỗi trực tuyến, báo động và ghi lại chức năng của thiết bị cấp trường và có thể hoàn thành cài đặt tham số từ xa và sửa đổi thiết bị hiện trường và công việc tham số hóa khác, cũng giúp tăng cường khả năng duy trì của hệ thống.
4, giảm chi phí hệ thống và kỹ thuật
Đối với hệ thống phân tán I/O quy mô lớn, quy mô lớn, loại bỏ một số lượng lớn cáp, mô-đun I/O và chi phí kỹ thuật đặt cáp, giảm chi phí hệ thống và kỹ thuật.
3 Cấu trúc mạng Fieldbus chung
Giao thức FieldBus dựa trên mô-đun tham chiếu ISO (OSI-RM) để kết nối hệ thống mở. Tuy nhiên, chỉ sử dụng các lớp 1, 2 và 7 và các lớp 3 đến 6 không được sử dụng do xem xét thời gian thực. Trong khi đó, lớp người dùng mới được xác định được đặt phía trên lớp ứng dụng.
Các lớp được định nghĩa như sau
Lớp 1:Lớp vật lý xác định phương tiện giao tiếp của trường, tức là thay thế cho tiêu chuẩn 4-20 ma.
Lớp 2:Lớp liên kết dữ liệu được sử dụng để giám sát giao tiếp diễn ra giữa các thiết bị và để phát hiện các lỗi giao tiếp.
Lớp 3:Lớp ứng dụng chuẩn hóa định dạng dữ liệu giao tiếp để hình thành thông tin có thể được giải thích bởi tất cả các thiết bị được nối mạng để điều khiển quy trình và cung cấp giao diện cho lớp người dùng.
Lớp 4:Lớp người dùng được liên kết với một khu vực nhà máy riêng biệt và cung cấp môi trường cho các ứng dụng tiếp theo. Nó có một giao diện cho các chức năng điều khiển cấp cao hơn.
4 Profinet
Giao tiếp giữa mạng Profinet và các thiết bị bên ngoài được thực hiện bằng phương tiện của Profinet
Profinet IO định nghĩa các chức năng giao tiếp của các thiết bị bên ngoài được kết nối trường và dựa trên khái niệm thời gian thực của Cascade. Profinet IO xác định các chức năng trao đổi dữ liệu, tham số hóa và chẩn đoán hoàn chỉnh giữa các bộ điều khiển (thiết bị có "chức năng chính") và các thiết bị khác (thiết bị có "chức năng nô lệ") Profinet IO được thiết kế để cung cấp truyền dữ liệu nhanh giữa các thiết bị kết nối Ethernet và hỗ trợ mô hình trình bày cung cấp. Các thiết bị hỗ trợ giao thức truyền thông Profibus có thể được kết nối liền mạch với mạng Profinet mà không cần IO Proxy. Các nhà phát triển thiết bị có thể sử dụng các bộ điều khiển Ethernet có bán trên thị trường để phát triển các thiết bị Profinet-IO.
Profinet IO phù hợp cho các hệ thống có thời gian chu kỳ mạng của một số MS.
Các hệ thống PROFINET IO bao gồm các loại thiết bị sau:
Bộ điều khiển IO, điều khiển công việc nhiệm vụ của tự động hóa.
Các thiết bị IO, thường là các thiết bị hiện trường, được điều khiển và giám sát bởi bộ điều khiển IO. Một thiết bị IO có thể bao gồm một số mô-đun hoặc mô-đun phụ.
Màn hình IO là một phần mềm PC có thể đặt các tham số và chẩn đoán trạng thái của các mô -đun riêng lẻ.
Profinet IO thiết lập mối quan hệ ứng dụng (AR) giữa bộ điều khiển IO và thiết bị IO, xác định quan hệ giao tiếp (CR) với các đặc điểm khác nhau như chuyển tham số, trao đổi dữ liệu theo chu kỳ và xử lý cảnh báo.
Các đặc điểm của thiết bị IO được mô tả bởi nhà sản xuất thiết bị trong tệp GSD (Mô tả trạm chung) trong GSDML (Ngôn ngữ đánh dấu GSD), cung cấp phần mềm giám sát PC với thông tin cơ bản cần thiết để lập kế hoạch cấu hình profinet.
5 cclink
CCLINK có ba xe buýt khác nhau: cclink, cclink IE, cc-link IE Field Basic, chúng tôi chỉ hỗ trợ CC-Link IE Field Basic. CCLINK tương tự như cặp đôi xoắn 485, IE là Gigabit Ethernet, không thể đi đến TCP bình thường, tức là cơ bản là Ethernet tiêu chuẩn.
CC-Link (Hệ thống liên kết, điều khiển và liên kết truyền thông), là hệ thống liên kết truyền thông và truyền thông), là Mitsubishi Electric mới ra mắt của OpenBus, dung lượng dữ liệu, tốc độ truyền thông đa cấp có thể lựa chọn và nó là mạng dựa trên lớp thiết bị, nhưng cũng có thể bao gồm mức cao hơn của lớp điều khiển và mức thấp hơn của lớp cảm biến. Nói chung, mạng toàn bộ lớp CC-Link có thể bao gồm 1 nô lệ và 64 nô lệ. Master trong mạng được hành động bởi PLC và các nô lệ có thể là các mô-đun I/O từ xa, các mô-đun chức năng đặc biệt, các trạm cục bộ với CPU và PLC, giao diện máy tính người, bộ chuyển đổi tần số và tất cả các loại dụng cụ đo, van và các thiết bị thiết bị trường khác.
Trạm nô lệ có thể là mô -đun I/O từ xa, mô -đun chức năng đặc biệt, trạm cục bộ với CPU và PLC, HMI, biến tần và các dụng cụ đo khác nhau, van và các thiết bị thiết bị trường khác. CC-Link có tốc độ truyền dữ liệu tốc độ cao lên tới 10 MB/s. Giao thức giao tiếp cơ bản của CC-Link là tốc độ truyền dữ liệu tốc độ cao. Giao thức giao tiếp cơ bản của CC-Link theo 485 Rupee, và nói chung, CC-Link chủ yếu áp dụng phương thức phát sóng để giao tiếp, CC-Link cũng hỗ trợ giao tiếp tức thời giữa trạm chính, trạm địa phương và trạm thiết bị thông minh.
Vào tháng 7 năm 2005, CC-Link đã được Ủy ban Tiêu chuẩn Quốc gia Trung Quốc phê duyệt là tài liệu kỹ thuật hướng dẫn của các tiêu chuẩn quốc gia Trung Quốc.
Mạng CC-Link có chức năng RAS hoàn hảo (độ tin cậy, tính khả dụng, khả năng phục vụ). Mạng CC-Link có chức năng RAS hoàn hảo (độ tin cậy, tính khả dụng, khả năng phục vụ), tức là trả về tự động, cắt bỏ nô lệ, phát hiện lỗi bằng rơle liên kết/thanh ghi.
6 Ethernetip
Ethernet/IP là một giao thức lớp ứng dụng công nghiệp cho các ứng dụng tự động hóa công nghiệp. Nó được xây dựng trên đầu giao thức TCP/IP tiêu chuẩn và sử dụng phần cứng và phần mềm Ethernet cố định để xác định giao thức lớp ứng dụng để định cấu hình, truy cập và kiểm soát các thiết bị tự động hóa công nghiệp.
Ethernet/IP chia các nút Ethernet thành các loại thiết bị được xác định trước một cách đặc biệt. Giao thức lớp Ứng dụng Ethernet/IP dựa trên lớp giao thức điều khiển và giao thức thông tin (CIP) và cung cấp một hệ thống tích hợp liền mạch từ sàn công nghiệp đến mạng doanh nghiệp. Ethernet/IP sử dụng tất cả các giao thức Ethernet truyền thống và được xây dựng trên công nghệ Ethernet tiêu chuẩn, điều này có nghĩa là Ethernet/IP hoạt động minh bạch với tất cả các thiết bị Ethernet tiêu chuẩn hiện tại. Quan trọng hơn, thực tế là Ethernet/IP được xây dựng trên một nền tảng công nghệ Ethernet tiêu chuẩn đảm bảo rằng cái trước sẽ phát triển khi cái sau phát triển. Cộng đồng Pro-Ethernet/IP đang làm việc để tạo ra một tiêu chuẩn toàn diện và mạnh mẽ và hoạt động trên Ethernet/IP đang được thực hiện bởi nhiều nhà phân phối, bao gồm các thông số kỹ thuật tùy chỉnh và kiểm tra toàn diện trong các phòng thí nghiệm kiểm tra được công nhận.
7 Ethercat
EtherCAT (Công nghệ tự động hóa Ethernet) là một kiến trúc mở, hệ thống FieldBus dựa trên Ethernet, có tên CAT là từ viết tắt của Công nghệ Tự động hóa Kiểm soát. Ethercat là một Ethernet công nghiệp xác định, lần đầu tiên được phát triển bởi Beckhoff ở Đức.
EtherCAT hỗ trợ tất cả các cấu trúc liên kết kết nối thiết bị như tuyến tính, cây, vòng và sao và phương tiện vật lý có thể là cáp Ethernet tiêu chuẩn 100Base-TX hoặc cáp quang. Với cáp 100Base-TX, khoảng cách giữa các trạm có thể lên tới 100 m. Có thể kết nối tới 65.535 thiết bị với toàn bộ mạng. Toàn bộ mạng có thể kết nối tối đa 65.535 thiết bị. Một cấu trúc vòng-nô lệ được hình thành bằng công nghệ truyền thông toàn diện Fast Ethernet.