Telos.si prva stran
Nahajate se na: Nazaj na prvo stran >>
Povezovanje naprav v okoljih industrijske avtomatizacije


UVOD

Učinkovito povezovanje različnih naprav v okoljih industrijske avtomatizacije omogoča boljše upravljanje ter nadzor naprav in procesov. Različne naprave, ki imajo običajno serijske priključke je potrebno povezati v industrijska omrežja in širše v Ethernet omrežja. Ethernet IP omrežje je postal standard za povezovanje uporabnikov v okoljih poslovne informatike. Zaradi kompleksnosti problema zakasnitev (legacy) pa je uvajanje tehnologije Ethernet v okolja industrijske avtomatizacije zahteven poseg.


Prednosti pretvorbe serijskega komunikacijskega protokola v Ethernet IP

  • Ethernet je dobro poznan standard, ki omogoča enostavno priključevanje in povezovanje različnih naprav z vgrajenimi Ethernet vmesniki in povezovanje na globalno Internet omrežje.
  • Na Ethernet priključkih je možno doseči bistveno večje prenosne hitrosti in večje prenosne razdalje: do 150 m na UTP ožičenju, do 2 Km na optičnem multimode kablu in do 100 Km na optičnem single mode kablu.
  • Uporaba optičnih kablov omogoča učinkovito zaščito pred elektromagnetnimi motnjami.
  • Simultani prenos podatkov (multiple messaging) preko ene povezave. Centralno je možno nadzorovati in upravljati več naprav istočasno.
  • Omogoča uporabo brezžičnega prenosa
  • SNMP podpora nadzora.

Problematika različnih protokolov v okoljih IA

Zaradi prisotnosti različnih industrijskih komunikacijskih protokolov, ki med seboj niso povezljivi, je težko zgraditi enovito omrežje med različnimi napravami v okoljih industrijske avtomatizacije. Z uporabo posebnih vmesnikov – strežnikov naprav (Device Server), ki pretvarjajo različne industrijske komunikacijske protokole v standardiziran Ethernet TCP/IP protokol je možno povezati različne naprave na različnih lokacijah v enovito omrežje in to industrijsko omrežje je povezljivo z omrežjem poslovne informatike.

Strežnik naprav pretvarja različne industrijske serijske komunikacijske protokole (Modbus, DF, Compoway/F, Hostlink, FINS,) v Ethernet protokole (Modbus/TCP, Allen-Bradley Ethernet, Ethernet IP). To funkcionalnost imenujemo Multi-protocol in zahteva izpolnitev kompleksnih zahtev glede zakasnitev (legacy).

Pri povezovanju obstoječih naprav na Ethernet omrežje se pojavi problem nekompatibilnosti obstoječe aplikacijske programske opreme, ki ne zna delovati s Ethernet protokolom. Programsko opremo bi morali ustrezno modificirati, kar pa je nezaželjeno. Enostavna rešitev je možna, če strežnik naprav, ki povezuje naprave na Ethernet vsebuje funkcionalnost RealPort. To je programska rešitev emulacije serijskega priključka za to aplikacijo, ki teče na računalniku. Aplikacija ostane nespremenjena, RealPort pa poskrbi za komuniciranje preko Etherneta.

Direktno povezovanje dveh naprav s serijskim priključkom preko Etherneta se enostavno izvede s načinom tunneling tako da vsako od enot povežemo na Ethernet s pomočjo strežnika naprav. Le-ta pretvarja serijski protokol v Ethernet protokol in obratno. Tako se vspostavi direktna povezava dveh naprav skozi tunel v Ethernet omrežju.

Strežniki naprav običajno omogočajo le enojno povezavo (single - master) med centralno enoto in napravami. Zaradi boljše funkcionalnosti je zaželjeno, da strežniki naprav omogočajo simultano povezavo več centralnih enot z napravami. Tako funkcionalnost imenujemo multi-master.

Stežniki naprav, ki omogočajo multi-master in multi-protocol funkcionalnost omogočajo, da ena centralna enota komunicira z napravami po enem komunikacijskem protokolu in da druga centralna enota komunicira z napravami po drugem protokolu simultano.

Povezave strežnikov naprav z napravami so žične (bakrene, optične) ali brezžične (Wi-FI, GSM/GPRS ali Bluetooth . Naprave imajo običajno serijske (EIA- 232/244/285 ) priključke, sodobnejše naprave imajo USB priključke.

Preseganje problemov povezovanja v IA okoljih

Ameriška firma Digi International, kot vodilni svetovni ponudnik produktov in rešitev za povezovanje naprav v različnih okoljih, nudi s svojim programom Connectware tudi ustrezne produkte in rešitve za žično in brezžično povezovanje naprav z različnimi priključki v industrijskih okoljih:

Digi AccelePort (Multiport Serial Card)

Družina multiport serijskih kartic (2,4,8,16, 128,256 port). To so visoko profesionalne in zelo kvalitetne kartice, ki omogočajo žično povezovanje naprav s serijskim priključkom na centralno napravo - strežnik naprav (PC ali strežnik) v katero se vgradijo te kartice. Strežnik naprav izvaja funkcije nadzora in upravljanja priključenih naprav in funkcijo vmesnika ( Gateway)za povezovanje v Ethernet IP omrežje..

Digi EdgePort (Serial to USB Adapter)

Družina vmesnikov-adapterjev, ki povezujejo naprave (1,2,4,8,16,32) s serijskim priključkom na USB priključek. Lahko ga povežemo na USB priključek PC-ja ali strežnika, ki ima funkcijo strežnika naprav. Z USB adapterjem lahko nadomestimo rešitev, ki zahteva vgradnjo multiport serijskih kartic v strežnik in se tako izognemo poseganju v strežnik. Strežnik preko USB adapterja izvaja upravljanje in nadzor priključenih naprav in lahko izvaja funkcijo vmesnika (Gateway) povezave z Ethernet omrežjem..

Digi EtherLite ( Network Serial Concentrator)

Družina mrežnih koncentratorjev-adapterjev, ki omogočajo enostavno povezovanje več naprav (2,4,8,16,32) z serijskim priključkom neposredno na Ethernet omrežje.

Digi One IA (Device Server)

Družina strežnikov naprav, ki izpolnjujejo specifične zahteve okolja industrijske avtomatizacije in izvajajo funkcije povezovanja obstoječih in novih naprav s serijskim priključkom na Ethernet omrežje. Specifične lastnosti strežnikov Digi One IA so: robustnost; ergonomično ohišje, oblikovano za vgradnjo v standardno DIN vodilo; možnost nastavitve različnih serijskih priključkov (EIA 232/422/485), z enostavnim preklopom stikala; enosmerno napajanje v napetostnem območju 9-30 V ali napajanje preko Etherneta (powered Ethernet), delovno temperaturno območje 0 – 60 C.

Digi One IA RealPort

Univerzalni visokosposobni strežnik naprav, ki poveže napravo s serijskim priključkom na Ethernet z minimalnimi zakasnitvami ( latency). Vgrajeno ima Digijevo patentirano rešitev RealPort, ki omogoča vspostavitev povezav med centralno enoto ( računalnikom) in napravo s serijskim priključkom, povezano preko Ethernet omrežja z emulacijo COM ali TTY priključka na Ethernet priključenim računalniku. Tako omogoča, da obstoječa aplikacijska programska oprema deluje brez modifikacij, kot da bi bila naprava direktno povezana z računalnikom. Vgrajeno ima tudi funkcionalnost Serial Tunneling, ki omogoča, da katerikoli serijski komunikacijski protokol virtualno deluje preko TCP/IP Ethetnet omrežja z vspostavitvijo tunela pri pretvorbi serijski podatkov v TCP in potem nazaj. Na vsaki strani serijskega tunela skozi Ethernet se uporabi Digi One IA RealPort . Digi One IA RealPort ima vgrajeno funkcionanost multi-protocol in multi-master. Z vgrajenimi funkcionalnosti je idealni strežnik naprav za industrijske aplikacije, ki zahtevajo podporo za specifične industrijske protokole in pri katerih je upravljanje in nadzor kritično. Podpira vse operacijske sisteme.

Digi One EM

Vgradni (Embeded-EM ) strežnik naprav. Proizvajalcem naprav omogoča hitro, enostavno in cenovno ugodno dograditev v razne naprave in s tem povezljivost le-teh s Ethernet omrežjem. Vgrajena je funkcionalnost RealPort.

Digi TS W (Device Server)

Družina strežnikov naprav, ki povezuje naprve (2,4) s serijskimi priključki EIA-232/422/485 na brezžično Wi-Fi Ethernet omrežje. Vgrajeno ima funkcionalnost RealPort in Serial Tunneling. Za brezžični prenos ima vgrajeno zaščito prenosa podatkov s SSH v2 in Wired Equivalent Privancy (WEP) s 64 in 128 bitno enkripcijo.

Wavespeed/LAN

Omogoča povezavo naprav z USB priključki na brezžično WI-Fi Ethernet omrežje. Za brezžični prenos ima vgrajeno zaščito prenosa podatkov s WEP s 64 in 128 bitno enkripcijo. Uporabne razdalje do 50 m v zaprtih prostorih in do 150 m v odprtih prostorih.

Wavespeed/S

Serijski vmesnik, ki brezžično preko protokola Bluetooth povezuje naprave s serijskim priključkom s centralno enoto, ki ima na serijskem priključku priključen Wavespeed/S. Na ta način žično povezavo nadomestimo z brezžično povezavo. Uporabne razdalje 10 m (Class 2) oz. 100 m (Class 1).

Anywhere USB

Strežnik naprav (Gateway), ki povezuje do 5 naprav s USB priključki na Ethernet IP omrežje (USB over IP). Na ta način lahko učinkovito odpravimo omejitev dolžine USB kabla (5m) in naprave z USB priključki povežemo s centralno enoto (računalnikom) na večje razdalje. Napajanje preko USB priključka.

Watchport/V

Zelo sposobna in občutljiva USB digitalna industrijska video kamera z vgrajenim programskim detektorjem gibanja. Uporabna je za daljinski nadzor in zaščito prostorov. Opozorila se posredujejo zvočno preko telefona in slikovno preko elektronske pošte. Napajanje preko USB priključka.

Watchport/X senzorji

Družina senzorjev temperature (T), relativne vlage (H), prisotnosti (P-proximity), vode (W) s standardnim USB priključkom. Omogoča daljinski nadzor tempetature, vlage,vode in prisotnosti oseb v prostorih in napravah. Senzor ima 2 m dolg priključni kabel, opcijsko do 150 m. Priključi se na nadzorni sistem (računalnik). Priložena programska oprema omogoča avtomatsko generiranje opozoril preko telefona in elektronske pošte. Napajanje je preko USB priključka.

Zaključek

Če želite elegantno rešiti probleme, ki se pojavljajo na področju povezovanja naprav v okoljih industrijske avtomatizacije (množica različnih protokolov, portov, standardov) je idealna rešitev uporaba opreme podjetja Digi International, ki ga zastopamo na področju Slovenije in bivše Jugoslavije.

 

LoRa IoT Sedaj! Internet Stvari v Lora omrežju
Ruckus Unleashed Promo - Super Petka -45% prihranka
Telos rešitve za velike in male uporabnike
     
domov | program | rešitve | o podjetju | kontakt | novosti

© Telos d.o.o. 2002-2017