I. ĮVADAS
Sparčiai tobulėjant pramoninės automatikos technologijoms, pramoninio Ethernet standarto, kaip svarbaus tilto, jungiančio įvairius automatikos įrenginius, valdymo sistemas ir informacines sistemas, svarba tampa vis ryškesnė. Tarp daugelio pramoninių Ethernet standartų Profinet ir EtherNet/IP buvo plačiai naudojami pramonėje dėl savo atitinkamų savybių ir pranašumų. Šiame darbe mes išsamiai paaiškinsime šiuos du pramoninius Ethernet standartus ir aptarsime jų technines charakteristikas, taikymo scenarijus ir ateities plėtros tendencijas.
II. Profinet apžvalga
Profinet yra automatikos magistralės standartas, pagrįstas pramonine Ethernet technologija, kurią pristatė PROFIBUS International (PROFIBUS International, PI). Standartu siekiama pateikti išsamų tinklo sprendimą pramoninės automatikos ryšių srityje, apimantį eternetą realiuoju laiku, judesio valdymą, paskirstytą automatizavimą, saugią ir tinklo saugą bei kitas aktualias automatikos srities temas. Profinet kaip kryžminio-tiekėjo technologija, visiškai suderinama su pramoniniu eternetu ir esama lauko magistralės technologija (pvz., PROFIBUS apsaugoti). esamų investicijų. investicijos.
Techninės savybės
„Profinet“ apibrėžia tris ryšio protokolų klases: TCP/IP, RT (realiu{0}}laiku) ir IRT (izochroniniu realiuoju laiku{1}}laiku). TCP/IP protokolas daugiausia naudojamas PROFINET CBA ir gamyklos paleidimui, atsako laikas apie 100 ms; RT protokolas skirtas PROFINET CBA ir PROFINET IO programoms, kurių atsako laikas yra mažesnis nei 10 ms; ir IRT protokolas yra specialiai sukurtas PROFINET IO ryšiui pavarų sistemose, o atsako laikas yra mažesnis nei 1 ms. Be to, „Profinet“ naudoja komponentų{7}}pagrįstą komunikacijos modelį, kuris aprašo komponentus per PROFINET komponentų aprašo (PCD) failus XML formatu, kuriuos gali įkelti planavimo įrankis, kad nustatytų loginius ryšius tarp skirtingų komponentų.
Taikymo scenarijai
Dėl didelių realaus laiko{0}} ir duomenų integravimo galimybių „Profinet“ plačiai naudojamas įvairiose pramonės automatizavimo scenarijuose, pvz., automobilių gamyboje, mašinų gamyboje, maisto perdirbime ir kitose srityse. „Profinet“ gali užtikrinti stabilų ir patikimą duomenų perdavimą ir valdymo realiuoju laiku{2}}funkcijas, ypač tais atvejais, kai taikomi dideli realaus laiko reikalavimai, pvz., roboto valdymas ir didelės spartos{3}}gamybos linijos.
III. EtherNet/IP apžvalga
EtherNet/IP yra pramoninis eterneto ryšio protokolas, kurį sukūrė Rockwell Automation ir valdo ODVA (Open DeviceNet Vendors Association). Protokolas yra pagrįstas bendruoju pramoniniu protokolu (CIP) ir gali būti naudojamas norint pasiekti objektus iš ControlNet ir DeviceNet tinklų. EtherNet/IP naudoja fizinį eterneto tinklo sluoksnį ir TCP/IP ryšio protokolą ir gali būti įdiegtas naudojant programinę įrangą mikroprocesoriuje, nereikalaujant specialaus ASIC ar FPGA.
Techninės savybės
EtherNet/IP naudoja objektų{0}}pagrįstą ryšio modelį, kuris tinkle esančius įrenginius traktuoja kaip daugybę objektų. Šis modelis palaiko sudėtingesnes duomenų struktūras ir paslaugas, todėl EtherNet/IP gali patenkinti įvairių pramonės automatizavimo programų poreikius. Be to, EtherNet/IP sukurtas su specifiniu realaus-laiko duomenų perjungimo mechanizmu, skirtu programoms, kurioms reikia didelio realiojo laiko pasirodymas.
Taikymo scenarijai
EtherNet/IP plačiai naudojamas pramonės automatizavimo srityje dėl atviro standarto ir plataus palaikymo. Jis tinka visų dydžių pramoninėms automatizavimo sistemoms, nuo paprasto PLC valdymo iki sudėtingų paskirstytų valdymo sistemų, galinčių rasti EtherNet/IP. Ypač Šiaurės Amerikoje EtherNet/IP yra plačiau naudojamas ir tapo vienu iš pagrindinių komunikacijos standartų pramonės automatizavimo srityje.
IV. Profinet ir EtherNet/IP palyginimas
Profinet ir EtherNet/IP, kaip du pagrindiniai pramoniniai Ethernet standartai, turi savų privalumų ir trūkumų, susijusių su techninėmis charakteristikomis ir taikymo scenarijais. „Profinet“ buvo plačiai naudojamas Europoje, ypač Vokietijoje, dėl savo didelio-laikinio ir duomenų integravimo galimybių; o EtherNet/IP užima dominuojančią padėtį Šiaurės Amerikoje dėl savo atvirų standartų ir plačios paramos. Faktinėje programoje vartotojai gali pasirinkti tinkamą pramoninį Ethernet standartą pagal savo poreikius.
V. Ateities plėtros tendencijos
Nuolat tobulėjant pramonės automatizavimo technologijoms, pramoniniai Ethernet standartai taip pat tobulėja ir tobulėja. Ateityje „Profinet“ ir „EtherNet/IP“ ir toliau vaidins svarbų vaidmenį pramonės automatizavimo srityje ir vystysis plėtojant naujas technologijas. Tuo pačiu metu, integruojant daiktų internetą, didelius duomenis, dirbtinį intelektą ir kitas technologijas, pramoniniai Ethernet standartai taip pat susidurs su daugiau iššūkių ir galimybių. Tikimės, kad atsiras daugiau novatoriškų technologijų ir sprendimų, padėsiančių pramoninės automatikos srityje pasiekti aukštesnį lygį.