Anailís chuimsitheach ar ailtireacht prótacail PROFINET, prionsabal oibre, buntáistí agus míbhuntáistí

Is prótacal cumarsáide é PROFINET a úsáideann córais uathoibrithe tionsclaíocha. Is prótacal Ethernet-bhunaithe é a cheadaíonn cumarsáid idir córais rialaithe tionsclaíocha agus feistí cosúil le braiteoirí, actuators, agus rialtóirí eile. Arna fhorbairt ag PROFIBUS International, is prótacal é PROFINET a úsáidtear go forleathan i ndéantúsaíocht agus uathoibriú tionsclaíoch. Faoi láthair, tá PROFINET anois ar cheann de na prótacail chumarsáide príomhshrutha i réimse an uathoibrithe tionsclaíoch, agus úsáideadh go forleathan é i dtrealamh agus córais uathoibrithe tionsclaíocha éagsúla. De réir staitisticí, ó 2019, tá níos mó ná 250,000 nóid PROFINET IO agus níos mó ná 5 milliún feiste PROFINET IO in úsáid ar fud an domhain. Úsáidtear PROFINET níos mó agus níos forleithne freisin i dtionscail éagsúla, mar shampla déantúsaíocht, tionscal feithicleach, tionscal bia agus dí, tionscal cóireála fuinnimh agus uisce, etc.

Ailtireacht PROFINET

Glacann PROFINET ailtireacht cisealta, lena n-áirítear ciseal fisiceach, ciseal nasc sonraí, ciseal líonra agus ciseal iarratais. Úsáideann ciseal fisiceach PROFINET cáblaí agus nascóirí caighdeánacha Ethernet chun tacú le rátaí agus achair tarchurtha iolracha. Glacann an ciseal nasc sonraí de PROFINET prótacal PROFINET IO, a thacaíonn le tarchur sonraí fíor-ama agus bainistíocht líonra. Glacann ciseal líonra PROFINET le prótacal TCP/IP agus tacaíonn sé le topeolaíochtaí líonra éagsúla agus le straitéisí ródaithe. Glacann ciseal feidhmchlár PROFINET an prótacal PROFINET chun tacú le cumarsáid agus comhar idir feistí agus rialaitheoirí éagsúla.

Conas a oibríonn PROFINET

Nasc gléas agus sainaithint uathoibríoch: Tá na feistí sa líonra PROFINET ceangailte tríd an gciseal fisiceach Ethernet, agus tacaíonn siad le feidhmeanna uathaitheantais agus cumraíochta uathoibríoch. Nuair a théann gléas isteach sa líonra PROFINET, is féidir leis an rialtóir PROFINET cineál, seoladh, tréithe agus faisnéis eile an fheiste nua a aithint go huathoibríoch, agus seoladh IP, seoladh MAC, paraiméadair líonra, etc. a chumrú go huathoibríoch dó.

Prótacal cumarsáide agus tarchur sonraí: Tá prótacal cumarsáide PROFINET bunaithe ar theicneolaíocht Ethernet, glacann sé cruach prótacail TCP/IP, agus déanann sé uasmhéadú agus leathnaíonn sé ar an mbonn sin. Tacaíonn prótacal cumarsáide PROFINET le tarchur cineálacha éagsúla sonraí, mar shampla sonraí neamh-fhíor-ama, sonraí fíor-ama, sonraí rialaithe agus sonraí diagnóis locht. I líonra PROFINET, is féidir tarchur sonraí a bhaint amach ar thrí bhealach: cumarsáid sonraí IO, cumarsáid sonraí TCP/IP agus cumarsáid sonraí fíor-ama.

Meicníocht cumarsáide fíor-ama: Glacann PROFINET meicníocht chumarsáide fíor-ama, a fhéadfaidh tarchur sonraí fíor-ama ardluais, iontaofa agus cruinn a bhaint amach. Tacaíonn PROFINET le dhá shásra cumarsáide fíor-ama, eadhon PROFINET RT agus PROFINET IRT. Tá PROFINET RT oiriúnach le haghaidh tarchur sonraí fíor-ama íseal-latency, ardluais, mar shampla iarratais rialaithe tairiscint; Tá PROFINET IRT oiriúnach d'fheidhmchláir rialaithe agus monatóireachta ardchruinneas, amhail rialú teochta, rialú sreafa, etc. Is féidir an mheicníocht cumarsáide fíor-ama a chur i bhfeidhm trí chumarsáid thréimhsiúil idir feistí PROFINET IO agus rialaitheoirí PROFINET I/O.

Topology líonra agus meicníocht iomarcaíochta: Tacaíonn líonra PROFINET le toipeolaíochtaí iolracha, mar shampla réalta, bus, fáinne, crann, etc. Is féidir le topologies éagsúla riachtanais iarratais agus riachtanais feidhmíochta líonra éagsúla a chomhlíonadh. Ag an am céanna, tacaíonn PROFINET freisin le meicníochtaí iomarcaíochta, ar féidir leo iontaofacht agus cobhsaíocht an ghréasáin a fheabhsú, mar shampla iomarcaíocht gléas, iomarcaíocht cosáin, agus iomarcaíocht calafoirt.

Mar phrótacal cumarsáide uathoibrithe tionsclaíoch, tá na buntáistí agus na míbhuntáistí seo a leanas ag PROFINET:

buntáiste:

Éifeachtúlacht: Tá PROFINET bunaithe ar theicneolaíocht Ethernet, agus tá sé optamaithe agus leathnaithe ar an mbonn seo, agus mar sin tá ard-éifeachtúlacht aige. Tacaíonn sé le tarchur sonraí fíor-ama agus líonra ardluais, iontaofa agus cruinn, agus féadann sé na ceanglais cumarsáide fíor-ama agus neamh-fhíor-ama a chomhlíonadh i réimse an uathoibrithe tionsclaíoch.

Solúbthacht: Tacaíonn PROFINET le héagsúlacht topologies líonra, lena n-áirítear réalta, bus, fáinne, crann, etc., ar féidir iad a roghnú go solúbtha de réir riachtanais iarratais éagsúla agus riachtanais feidhmíochta líonra. Ag an am céanna, tacaíonn PROFINET freisin le meicníochtaí iolracha iomarcaíochta, mar shampla iomarcaíocht gléas, iomarcaíocht cosáin, iomarcaíocht calafoirt, etc., chun iontaofacht agus cobhsaíocht an ghréasáin a fheabhsú.

Inscálaithe: Is prótacal cumarsáide Inscálaithe é PROFINET a fhéadfaidh tacú le go leor feistí agus feidhmchláir éagsúla, mar shampla braiteoirí, actuators, robots, córais uathoibrithe, etc. Ag an am céanna, is féidir leis tacú le héagsúlacht cineálacha sonraí agus prótacail éagsúla, lena n-áirítear neamh -real-time data, fíor-amasonraí, sonraí rialaithe agus sonraí diagnóis lochtanna.

Éasca le comhtháthú: Is féidir feistí sa líonra PROFINET a chomhtháthú agus a chumrú go tapa trí fheidhmeanna aitheantais uathoibríocha agus cumraíochta uathoibríoch, rud a laghdaíonn an deacracht a bhaineann le suiteáil gléas agus dífhabhtú, agus a fheabhsaíonn éifeachtacht táirgthe agus éifeachtúlacht oibre.

easnamh:

Castacht: Mar phrótacal cumarsáide ardleibhéil, tá costais foghlama agus cur chun feidhme níos airde ag PROFINET ná prótacail shimplí eile. Ina theannta sin, éilíonn cumraíocht agus cothabháil líonraí PROFINET ardscileanna agus taithí, agus tá innealtóirí agus teicneoirí gairmiúla ag teastáil le haghaidh tacaíochta agus bainistíochta.

Costas: Éilíonn líonra PROFINET costais arda crua-earraí agus bogearraí, lena n-áirítear rialtóirí PROFINET, feistí PROFINET IO, lasca líonra, etc. Ag an am céanna, ní mór feistí agus feidhmchláir PROFINET a fhíordheimhniú agus a údarú freisin, agus ní mór táillí comhfhreagracha a íoc.

Slándáil: Éilíonn slándáil cumarsáide líonra PROFINET cumraíocht agus bainistíocht speisialta, lena n-áirítear balla dóiteáin, criptiú sonraí, fíordheimhniú, etc. Mura bhfuil bearta slándála i bhfeidhm, féadfaidh líonraí PROFINET aghaidh a thabhairt ar bhagairtí agus ionsaithe slándála.

Go hachomair, tá na buntáistí a bhaineann le hardfheidhmíocht, ard-iontaofacht, idir-inoibritheacht agus léirshamhlú ag prótacal PROFINET, ach tá míbhuntáistí aige freisin mar chastacht cumraíochta agus cothabhála, an gá atá le trealamh speisialta, saincheisteanna slándála, agus teorainneacha imscaradh. Agus an prótacal PROFINET á úsáid, is gá a buntáistí agus a míbhuntáistí a mheas go cuimsitheach, agus cás iarratais oiriúnach agus riachtanais iarbhír a roghnú.

Sa todhchaí, cuimsíonn treo forbartha PROFINET na gnéithe seo a leanas go príomha:

In oiriúint do riachtanais Thionscal 4.0: Le forbairt go mear ar Thionscal 4.0, tabharfaidh PROFINET aird níos mó agus níos mó ar an idirnasc idir feistí agus comhroinnt sonraí, agus tabharfaidh sé aird níos mó ar idir-inoibritheacht agus solúbthacht, ag soláthar níos solúbtha, níos éifeachtaí agus réiteach cliste.

Slándáil a neartú: Le forbairt leanúnach uathoibrithe tionsclaíoch, tá bagairtí agus ionsaithe slándála líonra ag éirí níos coitianta agus níos mó. Tabharfaidh PROFINET aird níos mó ar shlándáil na cumarsáide líonra agus soláthróidh sé bearta slándála níos cuimsithí.

Feabhas a chur ar fheidhmíocht agus ar fheidhmíocht fíor-ama: Leanfaidh PROFINET ag feabhsú feidhmíochta agus feidhmíochta fíor-ama, ag soláthar rátaí tarchurtha sonraí níos airde agus latency níos ísle chun freastal ar riachtanais fíor-ama agus feidhmíochta trealaimh agus córais uathoibrithe tionsclaíocha.

Intleacht agus léirshamhlú a neartú: Cuirfidh PROFINET tuilleadh feabhais ar fheidhmeanna faisnéise agus léirshamhlaithe, soláthróidh sé feidhmeanna monatóireachta, diagnóise agus réamh-mheastacháin níos flúirseach, agus bainfidh sé amach bainistíocht chliste agus cothabháil trealaimh agus córas.

Raon feidhme an iarratais a leathnú: Déanfaidh PROFINET raon feidhme an iarratais a leathnú tuilleadh, ag baint le níos mó tionscail agus réimsí, mar shampla leighis, aeraspáis, róbataic, etc.

I mbeagán focal, mar phrótacal cumarsáide uathoibrithe tionsclaíoch chun cinn, leanfaidh PROFINET de ról tábhachtach a bheith aige sa todhchaí agus nuálaíocht agus forbairt leanúnach a chur chun cinn i réimse an uathoibrithe tionsclaíoch.