I. SISSEJUHATUS
Tööstusautomaatika tehnoloogia kiire arenguga tõuseb üha enam esile tööstusliku Etherneti standardi tähtsus olulise sillana, mis ühendab erinevaid automaatikaseadmeid, juhtimissüsteeme ja infosüsteeme. Paljude tööstuslike Etherneti standardite hulgas on Profinet ja EtherNet/IP oma omaduste ja eeliste tõttu tööstuses laialdaselt kasutatud. Selles artiklis selgitame üksikasjalikult neid kahte tööstuslikku Etherneti standardit ning arutame nende tehnilisi omadusi, rakendusstsenaariume ja tulevasi arengusuundi.
II. Profineti ülevaade
Profinet on tööstuslikul Etherneti tehnoloogial põhinev automatiseerimissiini standard, mille on kasutusele võtnud PROFIBUS International (PROFIBUS International, PI). Standardi eesmärk on pakkuda terviklikku võrgulahendust tööstusautomaatika side valdkonnas, mis hõlmab reaalajas -Ethernet, liikumisjuhtimist, hajutatud automatiseerimist, tõrkeohutut ja võrguturvet ning muid aktuaalseid automatiseerimise valdkonna kuumaid teemasid. Profinet kui rist-tarnija tehnoloogia, mis ühildub täielikult tööstusliku Etherneti ja olemasoleva väljasiini tehnoloogiaga (nt PROFIBUS-i kaitsmiseks). olemasolevaid investeeringuid. investeeringuid.
Tehnilised omadused
Profinet määratleb kolm sideprotokolli klassi: TCP/IP, RT (reaalaeg-) ja IRT (isokroonne{1}}reaalaeg). TCP/IP-protokolli kasutatakse peamiselt PROFINET CBA-ks ja tehase kasutuselevõtuks, reageerimisajaga umbes 100 ms; RT-protokoll on mõeldud PROFINET CBA ja PROFINET IO rakenduste jaoks, reageerimisajaga alla 10 ms; ja IRT-protokoll on spetsiaalselt loodud PROFINET IO-suhtluseks ajamisüsteemides, reageerimisajaga alla 1 ms. Lisaks kasutab Profinet komponendi{7}}põhist suhtlusmudelit, mis kirjeldab komponente PROFINETi komponendikirjelduse (PCD) XML-vormingus failide kaudu, mida saab laadida planeerimistööriist, et luua erinevate komponentide vahelisi loogilisi seoseid.
Rakenduse stsenaariumid
Tänu oma suurele{0}}reaalajas ja andmete integreerimise võimalustele kasutatakse Profinetit laialdaselt erinevates tööstusautomaatika stsenaariumides, nagu autotootmine, masinate tootmine, toiduainete töötlemine ja muud valdkonnad. Profinet võib pakkuda stabiilset ja usaldusväärset andmeedastust ning reaalajas{2}}juhtimisfunktsioone, eriti rakendustes, millel on kõrged reaalajas{2}}juhtimine ja kiired tootmisliinid-.
III. EtherNeti/IP ülevaade
EtherNet/IP on tööstuslik Etherneti sideprotokoll, mille on välja töötanud Rockwell Automation ja mida haldab ODVA (Open DeviceNet Vendors Association). Protokoll põhineb CIP-l (Common Industrial Protocol) ja seda saab kasutada ControlNeti ja DeviceNeti võrkude objektidele juurdepääsuks. EtherNet/IP kasutab Etherneti võrgu füüsilist kihti ja TCP/IP sideprotokolli ning seda saab rakendada mikroprotsessori tarkvara abil, ilma et oleks vaja spetsiaalset ASIC-i või FPGA-d.
Tehnilised omadused
EtherNet/IP kasutab objekti{0}}põhist sidemudelit, mis käsitleb võrgus olevaid seadmeid paljude "objektidena. See mudel toetab keerukamaid andmestruktuure ja teenuseid, võimaldades EtherNetil/IP-l vastata paljude tööstuslike automatiseerimisrakenduste vajadustele. Lisaks on EtherNet/IP loodud spetsiifilise reaalajas -ajalise andmevahetuse mehhanismiga- rakenduste jaoks, mis nõuavad suurt jõudlust.
Rakenduse stsenaariumid
Tänu avatud standardile ja ulatuslikule toele kasutatakse EtherNet/IP-d laialdaselt tööstusautomaatika valdkonnas. See sobib igas suuruses tööstuslike automaatikasüsteemide jaoks, alates lihtsast PLC juhtimisest kuni keerukate hajutatud juhtimissüsteemideni, mis leiavad EtherNet/IP. Eriti Põhja-Ameerikas on EtherNet/IP laialdasemalt kasutusel ja sellest on saanud üks peamisi kommunikatsioonistandardeid tööstusautomaatika valdkonnas.
IV. Profineti ja EtherNeti/IP võrdlus
Profinet ja EtherNet/IP kui kaks peamist tööstuslikku Etherneti standardit omavad tehnilistes omadustes ja rakendusstsenaariumides oma eelised ja puudused. Profinetit on Euroopas, eriti Saksamaal, laialdaselt kasutatud selle suure-reaalajas ja andmete integreerimise võimaluste tõttu; samas kui EtherNet/IP omab Põhja-Ameerikas oma avatud standardite ja ulatusliku toe tõttu turgu valitsevat seisundit. Tegelikus rakenduses saavad kasutajad valida sobiva tööstusliku Etherneti standardi vastavalt oma vajadustele.
V. Tuleviku arengusuunad
Tööstusliku automatiseerimise tehnoloogia pideva arenguga edenevad ja täiustuvad ka tööstuslikud Etherneti standardid. Tulevikus jätkavad Profinet ja EtherNet/IP olulist rolli tööstusautomaatika valdkonnas ning arenevad koos uute tehnoloogiate arendamisega. Samal ajal seisavad IoT, suurandmete, tehisintellekti ja muude tehnoloogiate integreerimisega ka tööstuslikud Etherneti standardid silmitsi rohkemate väljakutsete ja võimalustega. Ootame innovatiivsemate tehnoloogiate ja lahenduste tekkimist, et viia tööstusautomaatika valdkond kõrgemale tasemele.