Сети‎ > ‎

2.5.Краткий обзор пром. сетей (укр)

У даному огляді наведені характеристики, властивості й області застосування ряду відкритих промислових мереж. Мережі AS-i, Modbus, CAN, CANOpen та PROFIBUS детальніше розглянуті у розділах 5-9. Протоколи мереж на базі Ethernet, а саме Ethernet/IP, P-NET/IP, TC-NET, EtherCAT, EthernetPowerlink, EPA, SEROCS III, Vnet/IP, Profinet CBA, Profinet I/O коротко розглянуті в розділі 10.
 
2.5.1. Мережі MODBUS RTU/ASCII та MODBUS TCP/IP
2.5.2. Мережа WorldFIP
2.5.3. Мережа Fundation Fieldbus (FF)
2.5.4. CAN та CANOpen.
2.5.5. Мережа LonWorks 
2.5.6. Мережі PROFIBUS
2.5.7. HART
2.5.8. Мережа INTERBUS.
2.5.9. Мережі CIP:Device Net, ControlNet, Ethernet/IP та CompoNet.
2.5.10. Мережі CC-Link.


2.5. 11. Вибір промислової мережі

Надзвичайно велика кількість існуючих промислових мереж не дає можливості зробити навіть поверховий їх аналіз. Вище ми розглянули тільки певну частину найбільш популярних відкритих промислових мереж. При загальному ознайомленні з ними можна побачити, що кожне з рішень має ряд переваг і недоліків, які роблять їх вигідними при використанні в певній області застосування, та в певних умовах експлуатації.

Порівнювати переваги того чи іншого рішення, можна при умові їх використання в одній і тій же області застосування. Однак на сьогоднішній день,при виборі промислової мережі необхідно враховувати не тільки функціональні особливості, а і ціновий фактор, вибрану програмну та апаратну платформу, існуючі на підприємстві системи, рівень обслуговуючого персоналу та ін. Спробуємо перерахувати критерії вибору промислової мережі в такій формі "вимоги до проектованої системи: функції та можливості промислової мережі".

Таблиця 2.23. Критерії вибору промислової мережі.

вимоги до проектованої системи

функції та можливості промислової мережі

вимоги до реального часу в системі

мінімально можлива гарантована періодичність відновлення мережних змінних, гарантований мінімальний час доставки повідомлення, тощо

вимоги до кількості та типу мережних змінних

обмеження на кількість та тип змінних на один вузол та на мережу вцілому

типи вузлів, які необхідно підключати до мережі

тип мережі – рівень контролерів або датчиків

вимоги до умов експлуатації та середовища передачі системи

вимоги до електромагнітної сумісності (ЕМС), вимоги до ступені захисту (IP), вібростійкості, ударостійкості (ІК), пожежобезпеки, вимоги до кабельної продукції і т.д.

вимоги до надійності та живучості системи

можливість резервування вузлів, гарантоване напрацювання на відмову важливих складових, ймовірність помилкової доставки даних та час повторення транзакції, час реанімації мережної системи після її збою, можливість заміни складових без зупинки функціонування, наявність та глибина діагностики вузлів і т.д.;

вимоги до зручності інсталяції та обслуговування системи

можливість використання комунікаційних коробок, конекторів, добавлення нових вузлів, зручна заміна складових, тощо

вимоги до живлення вузлів по мережі

підтримка фізичними інтерфейсами можливості живлення, наявність на комунікаційних портах живлення для засобів мережі,

вимоги до розміщення кінцевих точок підключення

топологія мережі, максимально можливі довжини відгалужень, максимальна довжина лінії зв’язку, можливість сегментації мережі

вимоги до можливості програмування та управління вузлами через мережу

наявність сервісів конфігурування та програмування в протоколах мережі + підтримка засобами цих сревісів

вимоги до апаратного та програмного забезпечення системи

підтримка даної мережі вказаними апаратними та програмними засобами

вимоги до вартості програмно-апаратного забезпечення

вартість мережних апаратних та програмних засобів, вартість обслуговування

наявність сервісної підтримки та доступної документації для обслуговуючого персоналу

відкритість, популярність мережі, наявність представника в країні та кваліфікація тех. підтримки для даної мережі

У залежності від ситуації, ряд перерахованих критеріїв стає обмеженнями, а вибір проводиться по іншим критеріям, з урахуванням вагових коефіцієнтів. В загальному випадку, задача вибору промислової мережі є складною і нетривіальною.По кожній із мереж, наведених в підрозділі 2.5 в підсумковій таблиці характеристик можна знайти значення для ряду наведених критеріїв. Однак ряд критеріїв залежать від реалізації вузлів та мережного обладнання, які складають основу мережі; інші можна розрахувати тільки визначивши всю структуру мережі; а деякі можна визначити тільки з певною долею ймовірності. Так, з наведених підсумкових таблиць по кожній з мереж явно прослідковується відсутність розрахункових даних або формул для визначення орієнтовного часу обміну даними процесу, хоч ця інформація є однією з найважливіших. Тим не менше на практиці, кількість наявних обмежень, значно звужують коло можливих рішень, що дозволяє зробити вибір без вирішення складної багатокритеріальної задачі.

Загальне ознайомлення з принципами функціонування промислових мереж, дає можливість зробити вибір мережного рішення. Однак для проектування мережі та створення апаратного та програмного забезпечення мережі необхідно детально ознайомитися з принципами їх функціонування. В наступних розділах даного посібника більш детально зупинимося на таких промислових мережах: AS-I, MODBUS, Profibus, CAN та CANOpen.