စက်မှုအီသာနက်ဝေါဟာရ

စက်မှုအီသာနက်ဆက်သွယ်ရေးပရိုတိုကောများ

Ethernet သည် နေရာအနှံ့တွင်ရှိပြီး ကုန်ကျစရိတ်သက်သာပြီး သာမာန်ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာလင့်ခ်များနှင့် မြန်နှုန်းတိုးလာပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ များစွာသော စက်မှုဆက်သွယ်ရေးပရိုတိုကောများသည် Ethernet-based ဖြေရှင်းချက်များသို့ ပြောင်းရွှေ့နေကြသည်။ TCP/IP နှင့် Ethernet ဆက်သွယ်မှုများသည် ပုံမှန်အားဖြင့် အဆုံးအဖြတ်မရှိသော်လည်း တုံ့ပြန်မှုအချိန်သည် 100 ms ဝန်းကျင်ဖြစ်သည်။ စက်မှုအီသာနက်ပရိုတိုကောများသည် အလွန်နည်းသော latency နှင့် အဆုံးအဖြတ်ပေးသော တုံ့ပြန်မှုများကို ရရှိရန်အတွက် ပြုပြင်ထားသော Media Access Control (MAC) အလွှာကို အသုံးပြုပါသည်။ Ethernet သည် လိုက်လျောညီထွေရှိသော ကွန်ရက် topology နှင့် စနစ်အတွင်းရှိ လိုက်လျောညီထွေရှိသော node အရေအတွက်များကိုလည်း လုပ်ဆောင်ပေးပါသည်။ လူကြိုက်များသော Industrial Ethernet ပရိုတိုကောအချို့ကို အသေးစိတ်ကြည့်ရှုကြပါစို့။

EtherCATလုပ်ငန်းစဉ်ဒေတာအတွက် ပိုမိုကောင်းမွန်အောင်ပြုလုပ်ထားသော ပရိုတိုကော၊ စံ IEEE 802.3 Ethernet Frames ကို အသုံးပြုသည်။ slave node တစ်ခုစီသည် ၎င်း၏ datagram ကို လုပ်ဆောင်ပြီး frame တစ်ခုစီကို ဖြတ်သန်းနေချိန်တွင် ဒေတာအသစ်ကို frame ထဲသို့ ထည့်သွင်းပါသည်။ လုပ်ငန်းစဉ်ကို ဟာ့ဒ်ဝဲတွင် ကိုင်တွယ်ထားသောကြောင့် node တစ်ခုစီသည် အနိမ့်ဆုံးလုပ်ဆောင်ခြင်း latency ကိုမိတ်ဆက်ပြီး ဖြစ်နိုင်သမျှအမြန်ဆုံးတုံ့ပြန်မှုအချိန်ကိုဖွင့်ပေးသည်။ EtherCAT သည် MAC အလွှာပရိုတိုကောဖြစ်ပြီး TCP/IP၊ UDP၊ ဝဘ်ဆာဗာစသည်ဖြင့် မည်သည့်အဆင့်မြင့်သော အီသာနက်ပရိုတိုကောများအတွက်မဆို ပွင့်လင်းမြင်သာမှုရှိသည်။ EtherCAT သည် စနစ်တစ်ခုတွင် node 65,535 ခုအထိ ချိတ်ဆက်နိုင်ပြီး EtherCAT မာစတာသည် စံ Ethernet controller ဖြစ်နိုင်သည်၊ ထို့ကြောင့် network configuration ကို ရိုးရှင်းစေသည်။ အေးဂျင့် node တစ်ခုစီ၏ latency နည်းပါးခြင်းကြောင့် EtherCAT သည် ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်၊ စျေးနည်းပြီး ကွန်ရက်-သဟဇာတဖြစ်သော စက်မှုအီသာနက်ဖြေရှင်းချက်များအား ပေးဆောင်ပါသည်။

Ethernet/IP TCP/IP ၏ထိပ်တွင်ရှိသော application-layer protocol တစ်ခုဖြစ်သည်။ EtherNet/IP သည် TCP/IP ထက် ဘုံစက်မှုပရိုတိုကော (CIP) ကို အသုံးပြုနေစဉ် စံအီသာနက်ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ၊ ဒေတာလင့်ခ်၊ ကွန်ရက်နှင့် သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးအလွှာများကို အသုံးပြုသည်။ CIP သည် စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး အလိုအလျောက်စနစ်ထိန်းချုပ်မှုစနစ်များအတွက် စံသတ်မှတ်ထားသော မက်ဆေ့ချ်များနှင့် ဝန်ဆောင်မှုများကို ပေးဆောင်ထားပြီး ၎င်းကို ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာမီဒီယာများစွာတွင် အသုံးပြုနိုင်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ CAN ဘတ်စ်ပေါ်တွင် CIP ကို ​​DeviceNet ဟုခေါ်သည်၊ သီးသန့်ကွန်ရက်ပေါ်ရှိ CIP ကို ​​ControlNet ဟုခေါ်ပြီး Ethernet မှ CIP ကို ​​EtherNet/IP ဟုခေါ်သည်။ EtherNet/IP သည် TCP ချိတ်ဆက်မှုမှတဆင့် အပလီကေးရှင်းတစ်ခုမှ တစ်ခုသို့ ဆက်သွယ်ရေးကို ထူထောင်ပြီး TCP ချိတ်ဆက်မှုတစ်ခုတွင် CIP ချိတ်ဆက်မှုများစွာကို တည်ဆောက်နိုင်သည်။

ပရိုဖိုင်း Siemens နှင့် GE တို့ကဲ့သို့ အဓိကစက်မှုပစ္စည်းထုတ်လုပ်သူများမှ အသုံးများသောစက်မှုလုပ်ငန်း Ethernet တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းတွင် မတူညီသော အတန်းသုံးမျိုးရှိသည်။ PROFINET Class A သည် TCP/IP ကိုခေါ်ဆိုသော အဝေးထိန်းစနစ်ဖြင့် Ethernet နှင့် PROFIBUS ကို ပေါင်းကူးကာ ပရောက်စီမှတဆင့် PROFIBUS ကွန်ရက်သို့ ဝင်ရောက်ခွင့် ပေးပါသည်။ ၎င်း၏စက်ဝန်းအချိန်သည် 100 ms ဝန်းကျင်ဖြစ်သည်။

parameter data နှင့် cyclic I/O အတွက် အသုံးများသည်။ ပုံမှန်အပလီကေးရှင်းတွင် အခြေခံအဆောက်အဦနှင့် အဆောက်အဦ အလိုအလျောက်စနစ်တို့ ပါဝင်သည်။ PROFINET Class B သည် PROFINET Real-Time (PROFINET RT) ဟုလည်းရည်ညွှန်းပြီး ဆော့ဖ်ဝဲလ်အခြေခံသည့်အချိန်နှင့်တပြေးညီချဉ်းကပ်နည်းကိုမိတ်ဆက်ပေးပြီး စက်ဝန်းအချိန်ကို 10 ms ဝန်းကျင်သို့လျှော့ချထားသည်။ Class B ကို ပုံမှန်အားဖြင့် စက်ရုံ အလိုအလျောက်စနစ်နှင့် လုပ်ငန်းစဉ် အလိုအလျောက်စနစ်တွင် အသုံးပြုသည်။ PROFINET Class C (PROFINET IRT) သည် ရွေ့လျားမှုထိန်းချုပ်မှုဆိုင်ရာလုပ်ဆောင်မှုများအတွက် လည်ပတ်ချိန်ကို 1ms ထက်နည်းအောင်လျှော့ချရန် အထူးဟာ့ဒ်ဝဲလိုအပ်ပြီး အချိန်နှင့်တပြေးညီလုပ်ဆောင်ရန် လိုအပ်ပါသည်။ PROFINET RT ကို PLC အမျိုးအစား အက်ပ်လီကေးရှင်းများတွင် အသုံးပြုနိုင်ပြီး PROFINET IRT သည် လှုပ်ရှားမှုအက်ပ်လီကေးရှင်းများအတွက် သင့်လျော်သည်။ Branch နှင့် Star တို့သည် PROFINET အတွက် အသုံးများသော topologies များဖြစ်သည်။ စနစ်၏လိုအပ်သောစွမ်းဆောင်ရည်ကိုရရှိရန် PROFINET ကွန်ရက်များအတွက် ဂရုတစိုက် topology စီစဉ်မှုလိုအပ်ပါသည်။

POWERLINK မူလက B&R မှတီထွင်ခဲ့သည်။ Ethernet POWERLINK ကို IEEE 802.3 ၏ထိပ်တွင် အကောင်အထည်ဖော်ထားပြီး၊ ထို့ကြောင့်၊ network topology၊ cross-connect နှင့် hotplug တို့ကို အခမဲ့ရွေးချယ်ခွင့်ရှိသည်။ ၎င်းသည် အချိန်နှင့်တစ်ပြေးညီ ဒေတာဖလှယ်ရန်အတွက် မဲရုံနှင့် အချိန်ပိုင်းဖြတ်သည့် ယန္တရားကို အသုံးပြုသည်။ POWERLINK မာစတာ သို့မဟုတ် "စီမံကွပ်ကဲမှု Node" သည် 10s nanoseconds အကွာအဝေးအတွင်း packet တုန်လှုပ်ခြင်းမှတစ်ဆင့် အချိန်ထပ်တူပြုခြင်းကို ထိန်းချုပ်သည်။ ထိုသို့သောစနစ်သည် PLC-to-PLC ဆက်သွယ်မှုနှင့် လှုပ်ရှားမှုနှင့် I/O ထိန်းချုပ်မှုအထိ ချိတ်ဆက်မှုအထိ အမျိုးမျိုးသော အလိုအလျောက်စနစ်များအတွက် သင့်လျော်သည်။ Open-source stack software ရရှိနိုင်မှုကြောင့် POWERLINK ကို အကောင်အထည်ဖော်ရာတွင် အတားအဆီးများ အလွန်နည်းပါးပါသည်။ ထို့အပြင်၊ CANopen သည် ယခင် Fieldbus ပရိုတိုကောများမှ လွယ်ကူသော စနစ်အဆင့်မြှင့်တင်မှုများကို ခွင့်ပြုသည့် စံ၏တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းဖြစ်သည်။

Sercos III Serial Real-time Communication System (Sercos) ၏ တတိယမျိုးဆက်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အချိန်နှင့်တပြေးညီ Ethernet နှင့် စံ TCP/IP ဆက်သွယ်ရေးကို ပေးပို့ရန်အတွက် ပျံသန်းချိန်အတွင်း packet လုပ်ငန်းစဉ်ကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ EtherCAT ကဲ့သို့ပင်၊ Sercos III slave သည် latency နည်းပါးစေရန်အတွက် Ethernet frame တွင် ဒေတာကို ထုတ်ယူပြီး ထည့်သွင်းခြင်းဖြင့် packet ကို လုပ်ဆောင်ပါသည်။ Sercos III သည် input နှင့် output data ကို frame နှစ်ခုအဖြစ် ပိုင်းခြားထားသည်။ 31.25 မိုက်ခရိုစက္ကန့်မှ လည်ပတ်ချိန်များနှင့်အတူ ၎င်းသည် EtherCAT နှင့် PROFINET IRT ကဲ့သို့ မြန်ဆန်သည်။ Sercos III သည် ring သို့မဟုတ် line topology ကို ပံ့ပိုးပေးသည်။ ring topology ကို အသုံးပြုခြင်း၏ အဓိက အားသာချက်တစ်ခုမှာ ဆက်သွယ်ရေး မလိုအပ်တော့ခြင်း ဖြစ်သည်။ ကျွန်တစ်ဦး၏ပျက်ကွက်မှုကြောင့် လက်စွပ်ကွဲသွားသော်လည်း ကျန်ကျွန်များအားလုံးသည် အဝင်/အထွက်ဒေတာဖြင့် Sercos III ဖရိမ်များကို ရရှိဆဲဖြစ်သည်။ Sercos III သည် ကွန်ရက်တစ်ခုတွင် slave node 511 ခုပါရှိနိုင်ပြီး servo drive ထိန်းချုပ်မှုများတွင် အများဆုံးအသုံးပြုသည်။

အချိန်ထိခိုက်လွယ်သော ကွန်ရက်ချိတ်ဆက်ခြင်း (TSN) Ethernet-based networks များကို ပိုမိုဆုံးဖြတ်နိုင်ရန် ဒီဇိုင်းထုတ်ထားသည့် Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) မှ သတ်မှတ်ထားသော Ethernet extension တစ်ခုဖြစ်သည်။ TSN သည် ဒေသန္တရကွန်ရက် (LAN)-TSN Ethernet မဟုတ်သောအဆင့်ဖြေရှင်းချက်တစ်ခုဖြစ်ပြီး အချိန်ကိုက်ခြင်းကို TSN LAN တွင်သာ အာမခံပါသည်။ အသုံးပြုမှုကိစ္စအပေါ် အခြေခံ၍ TSN စံနှုန်းများကို အုပ်စုဖွဲ့နိုင်သည်- အချိန်၏ ဘုံအမြင်၊ အမြင့်ဆုံး latency အာမခံချက် သို့မဟုတ် နောက်ခံ သို့မဟုတ် အခြားအသွားအလာများနှင့်အတူ ပူးတွဲတည်ရှိနိုင်သည်။ လူကြိုက်များသည့်စံနှုန်းများကဲ့သို့ပင် TSN စံနှုန်းများ၏ ကိရိယာပုံးသည် ပြောင်းလဲနေသည်။