Niezawodna oraz szybka komunikacja to podstawa do prowadzenia skomplikowanych operacji i procesów w przemyśle automatyki. Firmy przesyłają coraz to większą ilość danych i muszą spełniać odpowiednie standardy produkcji oraz jakości. W związku z tym należy zapewnić wydajną komunikację na hali fabrycznej, która pozwoli utrzymać kontrolę i uzyskać dostęp do danych również w czasie rzeczywistym.
Rodzaje komunikacji przemysłowej – Ethernet przemysłowy:
- Modbus – najstarszy protokół, który nadal cieszy się ogromną popularnością i współpracuje z najpopularniejszymi mediami transmisji.
- Profinet– łączy w sobie zalety sieci Profibus i Ethernetu przemysłowego, co pozwala na stosowanie go ze starszymi i nowszymi urządzeniami.
- EterNet/IP – stosunkowo nowy protokół, który opiera się o komunikację rzeczywistą w rozproszonych systemach.
EtherNet/IP w przemyśle automatyki
EtherNet/IP jest jednym z typów Ethernetu przemysłowego, który korzysta z protokołu CIP. Największą jego zaletą jest możliwość komunikacji w czasie rzeczywistym w rozproszonych systemach, którą zapewnia infrastruktura oparta na przełącznikach. Jego ogromną zaletą jest łatwość łączenia z systemami i sieciami w zakładach produkcyjnych. Dodatkowo może się on komunikować z wieloma urządzeniami jednocześnie.
System Ethernet/IP opiera się o standardowe narzędzia i technologie sieci przemysłowej Ethernet, dlatego nie tylko zapewnia większe bezpieczeństwo danych, ale również jest łatwy w obsłudze. Ma on praktycznie nieograniczone możliwości organizacji topologii z wykorzystaniem klasycznych modułów switch i niskie koszty implementacji oraz eksploatacji. Sieci automatyki przemysłowej, które bazują na Ethernet/IP stwarzają duże możliwości integracji systemów sieciowych i zapewniają odpowiedni poziom bezpieczeństwa, elastyczność oraz swobodę użytkowania danych sieciowych.
Profinet w przemyśle
Profinet jest jednym z rozwiązań Ethernetu przemysłowego opracowanym przez firmę Profibus International, która wcześniej zajmowała się rozwojem sieci Profibus. System ten łączy w sobie zalety obu rozwiązań – sieci Profibus DP i Ethernetu. Pozwala to na utrzymanie dużego stopnia kompatybilności ze starszymi i nowszymi urządzeniami automatyki przemysłowej. Czas transmisji sieci Profinet został podzielony na dwa okresy komunikacji:
- Komunikacja Profinet z protokołem TCP/IP, która jest używana do przesyłania danych między serwerami, panelami operatorskimi, sterownikami oraz aplikacjami na PC. Opóźnienie w tym wypadku wynosi około 100ms, a pakiety danych nie zawsze docierają w kolejności ich nadawania.
- Komunikacja Profinet w czasie rzeczywistym polega na przesyłaniu plików danych w specjalnie wyznaczonych oknach czasowych. Dzięki temu rozwiązaniu zyskujemy sieć z zmniejszonym opóźnieniem nawet od 10 ms do 1ms w zależności od trybu.
Protokół Modbus
Modbus to jeden z najstarszych protokołów komunikacji przemysłowej, który nadal jest wykorzystywany w przemyśle. Główną zaletą tego protokołu jest fakt, że umożliwia on obsługę w praktycznie wszystkich najpopularniejszych mediach transmisji, co z kolei umożliwia wykorzystanie istniejącej już infrastruktury nawet po modernizacji systemów sterowania. Modbus koduje przesyłane dane na 3 sposoby:
- ASCII – jest to najwolniejszy rodzaj protokołu. Zapisuje dane w kodzie szesnastkowym z wykorzystaniem znaków ASCII.
- RTU – najczęściej stosowany rodzaj protokołu w sieciach automatyki przemysłowej. Dane komunikatu zapisywane są w kodzie binarnym.
- TCP – transmituje dane przez sieć Ethernet – bezpośrednio wykorzystuje adresy IP, a dane tunelowane są w ramach pakietów TCP/IP.
Ethernet przemysłowy
Nie da się ukryć, że segment Ethernetu przemysłowego ostatnio znacząco zyskał na znaczeniu i rozwijał się dużo szybciej niż w ubiegłych latach. Ogromną zaletą stosowania Ethernetu w przemyśle automatyki jest fakt, że zarówno jego podłączenie, jak i wymiana uszkodzonych urządzeń jest bardzo łatwa, a powszechna wiedza na jego temat nie wymaga wyszkolonej kadry w zakresie jego instalacji i konwersacji.
