PLC-AUTOMATIZACE - PERIFERIE - KOMUNIKAČNÍ PERIFERIE Provoz webu zajišťuje:

www.hapesoft.cz

KOMUNIKAČNÍ PERIFERIE

Charakteristika

Komunikační periferie zprostředkovávají sériovou komunikaci mezi PLC a jedním nebo více připojenými účastníky na různých fyzických vrstvách spojení a s různými protokoly přenosu. Tyto periferie se převážně označují jako komunikační procesor, případně komunikační modul.

Konektivita

Propojení dvou komunikačních partnerů vyžaduje, aby oba měly nastaven stejný komunikační protokol a pracovaly se stejným fyzickým rozhraním přenosu, metalická / optická síť / bezdrátové sít.

PtP komunikace

Pro jednoduchý přenos (Point to Point) v malých aplikacích se stále používá linka RS 232 (V.24) tj. napěťová na krátké vzdálenosti (snímače čárového kódu, tiskárny) nebo TTY (proudová na delší vzdálenosti). S rozvojem elektroniky a dostupnosti komponent pronikly  i do jednoduchých aplikací linky RS 422, RS 485 a v současnosti taktéž prostředky schopné síťové komunikace a EIB/KNX pro řízení v inteligentních budovách.

Příklady rozhraní

  • rozhraní RS 232C (V.24):
    • vzdálenost: max. 10m
    • přenosová rychlost: max. 19.2 kbit/s
    • datové řízení: RTS, CTS, DTR, DSR, RI, DCD, Xon, Xoff
  • rozhraní TTY:
    • vzdálenost: 1200m
    • přenosový rychlost: max. 19.2 kbit/s
  • rozhraní RS 422 / RS 485 (X.27):
    • vzdálenost: max. 1000m
    • přenosová rychlost: 9.6 kbit/s … 12 Mbit/s

Příklady protokolů

  • FREEPORT
  • RK512
  • 3964(R)
  • USS
  • MODBUS RTU MASTER
  • EIB/KNX

Síťová komunikace

V průmyslových aplikacích s rozsáhlejší komunikací (objem dat, rychlost přenosu, více účastníků) se nejčastěji setkáváme se sítěmi Modbus, Can bus, Profibus, Ethernet, Profinet, AS-i, ..., kde účastníci sítě pracují jako klient/server, master/slave, v režimu token-ring, způsob výměny zpráv message oriented / I/O oriented, speciálními funkcemi jsou například isochronní mód, řízení v reálném čase.

Příklady:

MODBUS

  • rozhraní
    • Ethernet přes TCP/IP
    • sériový přenos (RS 232C, RS 422, RS 485, optická síť, radiový přenos)
    • MODBUS PLUS vysokorychlostní síť
  • protokoly a funkce
    • MODBUS RTU
    • MODBUS ASCII
    • protokol PDU (Protocol Data Unit) a rozšíření ADU (Application Data Unit)

CAN BUS

  • CONTROLER AREA NETWORK - vnitřní komunikační sběrnice pro síť senzorů a funkčních jednotek, specializovaná na automobilový průmysl, ISO 11898, max. 1Mbit/s

AS-Interface

  • průmyslová sběrnice určená pro jednodušší přenos informací o stavu I/O signálů (digitální i analogové) v řídících systémech
    • pouze lineární síť
    • délka sítě max. 300m (master na kraji)/ max. 500m (master uprostřed)
    • segmenty sítě max. 100m
    • při použití opakovačů musí mít každý segment vlastní napájení
    • specielní napájení (vstupní moduly a řídící logika jsou napájeny po datových vodičích, výstupní moduly mají pomocné výkonové napájení)

PROFIBUS (PROcess FIeld BUS)

  • rozhraní
    • RS 485 (metalická síť)
    • IEC 1158-2 (TTY) (metalická síť)
    • optická síť
    • přenosová rychlost: 9.6 kbit/s ... 12 Mbit/s
    • vzdálenost: podle provedení sítě metalická/optická, počtu opakovačů, až cca 80km
  • protokoly a funkce:
    • Profibus DP (Decentralized Periphery)
    • Profibus FMS (Fieldbus Message Specification)
    • Profibus PA (Process Automation)
    • řízení toku dat po síti: token passing (token ring) / client-server

ETHERNET

  • standard IEEE 802.3
    • metalická síť
    • optická síť
    • bezdrátová síť (IEE 802.11)
    • přenosová rychlost: 10 / 100 / 1000 / 10000 Mbit/s
    • vzdálenost: podle provedení sítě metalická / optická / bezdrátová, podle počtu opakovačů,  switch-ů
  • základní protokoly:
    • TCP (transmission control protocol)
    • IPv4, IPv6 (internet protocol)
    • ARP (address resolution protocol)
    • ICMP (internet control message protocol)
    • UDP (user datagram protocol)
    • SCTP (stream control transmission protocol)
  • aplikační protokoly:
    • DNS (domain name system)
    • DHCP (dynamic host configuration protocol)
    • FTP (file transfer protocol)
    • HTTP (hyper text transfer protocol)
    • IMAP (internet message access protocol)
    • NFS (network file system)
    • NTP (network time protocol)
    • POP3 (post office protocol)
    • SMTP (simple mail transfer protocol)
    • SNMP (simple network managment protocol)
    • TelNET (telecommunications network)
    • SSH (secure shell)
    • PROFINET I/O
      • CONTROLLER / IO-DEVICE
      • RT (real time)
      • IRT (isochronous real time)
      • MRP (media redundancy protocol) 
      • PROFINET CBA (component base automation)
      • MULTICAST DIAGNOSIS
  • funkce
    • IPv4-BROADCAST/ IPv4, IPv6 MULTICAST
    • SECURITY (HARDWARE- IDENTIFICATION, IP/MAC, ACCESS LIST, FIREWALL),
    • DIAGNOSTIKA SNMPV1/V3
    • CLOCK SYNCHRONISATION VIA NTP

Přerušení a diagnostika

Komunikační procesory mohou generovat požadavky přerušení po přijetí nové zprávy nebo po odvysílání zprávy, tedy přerušení procesní. Další možností je diagnostické přerušení komunikace, ztráty spojení, zkratu na lince, vnitřní diagnostika.

Pro sítě průmyslové automatizace je specifické i to, že komunikační periferie mohou přenášet do procesoru i požadavky na přerušení od decentrálních periferií a dalších modulů, schopných generovat specifické požadavky. 


PLC-AUTOMATIZACE - PERIFERIE - KOMUNIKAČNÍ PERIFERIE
 
Publikovaný obsah je určen pouze pro individuální studium.
Není povolena distribuce, prodej, přetisk a použití textu a/nebo vyobrazení (úplný, dílčí a/nebo částečný), použití ke školení a/nebo výuce (hromadné, skupinové nebo zadávané), veřejné a/nebo skupinové prezentace a ani jiné formy šíření v hmotné a/nebo nehmotné podobě.