A U T O M A T Y K A
Sieci przemysłowe w praktyce, częS
ć 2
Podział logiczny sieci - warstwa informacyjna
Firma ta oferuje dziś wszystkie ele-
Nie jest mołliwe stworzenie dułego systemu sterowania w jednym
menty niezb�dne do wykonania dowol-
sterowniku. Z powodu dułej liczby kabli, zewn�trznych połącze�
nego systemu sterowania przemysłowe-
go, niezalełnie od rodzaju sieci. Moł-
i związanych z tym zakł�ce�, dąły si� do eliminowania zbyt
liwośĘ doboru wielkości sterownika do
długich odcink�w przewod�w sygnałowych. W dzisiejszych czasach
wielkości zadania daje r�wnieł dułą
swobod� działania. Dzi�ki temu ele- przesłanie danych za pomocą sieci jest o wiele pewniejsze
menty łączące w�zły sieci (sterowniki
i mało kłopotliwe. Metody łączenia sieci i ich wsp�łpracy zostaną
lub konwertery sieciowe) mołna stoso-
waĘ do łączenia kałdej z par warstw przedstawione na przykładzie sieci opracowanej
sieciowych opisanych poniłej.
przez firm� Allen Bradley (A-B).
Sieci przemysłowe integrują
wszystkie mołliwe urządzenia, jakie są
potrzebne przy sterowaniu procesami Powiązanie trzech warstw przedsta- jest oparta na DH485 sieĘ łącząca Pa-
przemysłowymi. Kałde urządzenie jest wiono na rys. 6. Połączenia tam nel operatorski PanelView 1000 i ste-
w�złem w sieci. W celu rozr�łnienia przedstawione są symboliczne, system rownik SLC500/3 A-B.
wielu urządze� nadaje si� im identyfi- bowiem umołliwia o wiele bogatszy W�zły ethernetowe mołna połączyĘ
katory. Identyfikatorem takim jest nu- wachlarz połącze�. System�w sterowa- poprzez komputery PC lub sterownik
mer urządzenia. Jest ich w zalełności nia wykorzystujących wszystkie wars- z procesorem SLC500/05 posiada on
od typu sieci od 32, dla sieci opartych twy na pokazanym poziomie nie spo- wbudowane dwa kanały komunikacyj-
na RS485, do ponad czterech miliar- tyka si� zbyt wiele. Cz�ściej spotkaĘ ne. Jeden słułący do komunikacji
d�w dla sieci ethernetowej. mołna jeden element lub kilka mniej- z siecią ethernetową poprzez skr�tk�
Systemy sieciowe A-B mołna po- szych powiązanych ze sobą. (10Base-T), drugi do sieci opartych na
dzieliĘ umownie na trzy warstwy. Pierwszą cz�ścią jest warstwa in- interfejsach RS. Sterownik ten podłą-
Pierwszą jest warstwa informacyjna formacyjna. Scala ona mniejsze pod- cza si� do komputera PC poprzez hu-
słułąca do wymiany informacji systemy w jeden duły system. To ba lub switch.
mi�dzy systemami sterowania (np. Et- właśnie dzi�ki niej operator ma do- Do poprawnego działania sieci op-
hernet). Druga to warstwa sterowania st�p do informacji z dowolnego miej- r�cz sprz�tu potrzebne jest oprogra-
i kontroli słułąca do przesyłania in- sca w fabryce. Jest to r�wnieł prefe- mowanie komunikacyjne - w tym
formacji w ramach systemu sterowania rowany spos�b podłączenia si� przez przypadku jest to RSLinx. Umołliwia
(np. DH485, DH+, RIO, ControlNet) serwisanta do sieci. Dzieje si� tak, po- ono mi�dzy innymi sprz�g dowolnego
w fabryce lub jej dziale. Ostatnią jest niewał dobrze skonfigurowana sieĘ urządzenia A-B z warstwą informacyj-
warstwa urządze� przekazująca sygna- umołliwia wgląd do dowolnego ele- ną, r�wnieł poprzez sieĘ ethernetową,
ły sterowania do element�w wyko- mentu sieci z jednego miejsca. Serwi- korzystając z protokołu TCP/IP. Ele-
nawczych (np. DeviceNet). Wymienio- sant nie musi biegaĘ po pi�trach fab- mentem odpowiedzialnym za komuni-
nych przykładowo sieci nie naleły ryki, aby skontrolowaĘ stan procesu kacj� na tym poziomie jest moduł
sztywno identyfikowaĘ z daną wars- w innym miejscu. RSLinx Gateway. Zapewnia on wy-
twą. W praktyce bowiem typ zastoso- Do pracy poprzez warstw� informa- mian� danych mi�dzy komputerem
wanej sieci zaleły od interfejsu, jaki cyjną wystarczy komputer przenośny stacji operatorskiej a siecią sterowni-
posiada zastosowane urządzenie lub połączony z siecią poprzez Ethernet k�w. Mi�dzy sterownikami przesyła
od rachunku ekonomicznego. PC. W systemach przemysłowych inter- si� informacje funkcją MSG zaimple-
fejsem jest najcz�ściej stacja operator- mentowaną w systemie operacyjnym
ska, czyli komputer stacjonarny z zain- sterownika. PrzepustowośĘ sieci ko-
stalowanym oprogramowaniem. rzystającej z komunikat�w (MSG) jest
W czasach dominacji system�w opera- zalełna od liczby sł�w przesyłanych
cyjnych Windows najcz�ściej stosuje w bloku. Czytając jeden znak, mołna
si� komputery przemysłowe lub PC przesłaĘ tylko 140 sł�w na sekund�.
z kartą sieciową z oprogramowaniem Jeśli prześlemy blok o długości 100
komunikacyjnym RSLinx i systemem sł�w, przepustowośĘ ta wzrasta do
wizualizacyjnym RSView32 Software. 12900 sł�w na sekund�. Liczba prze-
W celu sprz�gni�cia warstwy infor- słanych komunikat�w, mimo tak
macyjnej z warstwą sterowania i kont- znacznego zwi�kszenia liczby sł�w,
roli naleły zastosowaĘ urządzenia: utrzymuje si� powyłej 129 komunika-
- SLC 500/05, t�w ma sekund�.
- ControlLogix Gateway,
- Ethernet PLC-5 Processor.
Korzystając z nich mołliwe jest po-
wiązanie z wszystkimi sieciami A-B.
Jeśli sieĘ jest mała, funkcj� warstwy
informacyjnej przejmuje w nich dowol-
Rys. 6 Rys. 7
ny inny typ sieci. Przykładem takim
Elektronika Praktyczna 3/2004
136
A U T O M A T Y K A A U T O M A T Y K A
Rys. 9
Rys. 8
Do skonfigurowania funkcji MSG cej nił jeden), kt�ry ma zostaĘ ułyty
wystarczy ułyĘ udost�pnianego przez do operacji, jak r�wnieł adresy okreś-
oprogramowanie RSLogix bloku (rys. lające, na jakich obszarach pami�ci zo-
7). Funkcja MSG mołe byĘ skonfigu- stanie dokonana wymiana danych.
rowana do r�łnych typ�w komunika- Zaletą funkcji MSG jest jej jednoli-
cji. Gł�wny podział to praca w sieci tośĘ niezalełnie od stosowanej sieci
lokalnej lub zdalnej. SieĘ lokalna r�ł- pośredniczącej w wymianie informacji.
ni si� od zdalnej brakiem element�w Jeśli znane są adresy sieciowe obu
pośredniczących. W sieci zdalnej takim komputer�w, kt�re są połączone siecią,
elementem jest bridge. Podstawowymi mołliwe jest za pomocą programu
elementami spotykanymi w tej wars- RSLinx połączenie odległych system�w
twie jest sterownik SLC500 oraz PLC- poprzez Internet lub lini� dzierławio-
5. Parametrami potrzebnymi do popra- ną. Sytuacj� taką przedstawiono na
wnej pracy funkcji MSG są: typ opera- rys. 9.
cji na danych - zapis lub odczyt z od- Łącząc lokalny system oparty na
ległego w�zła, oraz konfiguracja prze- protokole TCP/IP, warto zastosowaĘ ad-
strzeni roboczej (patrz tab. 1). resy z zakres�w (zgodnie z RFC 1918):
Pozostałe parametry ustala si� 10.0.0.0 do 10.255.255.255
w oknie dialogowym Setup Screen Pa- 172.16.0.0 do 172.31.255.255
rameters (rys. 8). Są to parametry kon- 192.168.0.0 do 192.168.255.255
figuracyjne określające działanie kana- Dzi�ki takiej konfiguracji system
łu komunikacyjnego wykorzystanego nie b�dzie widziany na zewnątrz, są to
do danej transmisji. Określają one nu- bowiem adresy nieroutowalne.
mer kanału (sterownik cz�sto ma wi�- Adam Bieńkowski
Tab. 1. Konfiguracja przestrzeni roboczej do wywołania funkcji MSG
Read/Write Read znaczy, że dany procesor odbiera dane. Write znaczy, że dany procesor
wysyła dane. W przypadku sieci zdalnej (remote), wymagany jest most.
Control Block Wskazuje na miejsce w pamięci sterownika zarezerwowane dla funkcji MSG
do wykonywania operacji związanych z komunikacją oraz do zapamiętania jej
konfiguracji.
Control Block Length OkreS
la długoS
ć bloku konfiguracyjnego, dla komunikacji ethernetowej jest to
51 słów.
Tab. 2. Parametry funkcji MSG niezbędne do przesłania wiadomości
Channel Identyfikuje kanał komunikacyjny, który ma zostać użyty do wykonania
funkcji. Dla Ethernetu jest to kanał 1.
Target Node (Decimal) Zawiera standardowy numer IP.
Local File Address Przy czytaniu jest to cel, a dla wysyłania jest to x
ródło informacji. Jest to
adres w pamięci tego sterownika. Dostępne są typy danych: S(systemowe),
B(binarne), T(liczniki czasu) , C(liczniki), R(rejestry), N(całkowite),
I(wejS
cia), O(wyjS
cia), M0, M1(pamięć modułu), F(rzeczywiste),
ST(łańcuchy znaków), A (ASCII).
Targets File Address Przy czytaniu jest to x
ródło, a dla wysyłania jest to cel informacji. Jest to
adres w pamięci tego sterownika. Dostępne są typy danych: S, B, T, C, R, N,
I, O, M0, M1, F, ST i A.
Message Length IloS
ć słów komunikatu.
in Elements
Message Timeout Czas czekania na potwierdzenie wykonania operacji.
(Seconds)
Elektronika Praktyczna 3/2004
137