Standardy protokołów dla komunikacji przemysłowej

W erze w pełni zautomatyzowanej produkcji i inteligentnych fabryk, komunikacja przemysłowa opiera się na solidnych standardach protokołów, aby zapewnić płynne, wydajne i bezpieczne połączenie maszyn, czujników i systemów sterowania. LAPP oferuje szeroką gamę produktów dla popularnych standardów protokołów, w tym PROFINET, EtherCAT, PROFIBUS, CAN Bus, EtherNet/IP i innych. Tylko dzięki odpowiedniemu okablowaniu firmy mogą osiągnąć wysoką interoperacyjność, zachować integralność danych i usprawnić operacje na urządzeniach różnych producentów.

Polegaj na LAPP jako niezawodnym partnerze w zakresie komunikacji przemysłowej i odkryj nasze portfolio!

Dowiedz się, w jaki sposób rozwiązania okablowania LAPP mogą usprawnić komunikację przemysłową, tworząc niezawodne, przyszłościowe sieci, które zwiększają produktywność i wspierają transformację Przemysłu 4.0.

Wszystko połączone w sieć

Komunikacja przemysłowa opisuje tworzenie sieci maszyn z komputerami i jest podstawą inteligentnej, sieciowej produkcji. Takie sieciowe systemy przemysłowe są również znane jako smart factories.

Obejmuje to ustanowienie wspólnej komunikacji od czujników, elementów wykonawczych i elementów sterowniczych aż po systemy zarządzania zapasami, co może uprościć, zilustrować i udoskonalić procesy. Podobnie jak model referencyjny OSI, ten rodzaj komunikacji odbywa się nie tylko na poziomie sieci, ale na różnych poziomach.

Komunikacja pomiędzy różnymi uczestnikami sieci jednego lub kilku poziomów sieci musi być standaryzowana, aby urządzenia różnych producentów mogły się wzajemnie „rozumieć”. Dlatego potrzebny jest znormalizowany, bezbarierowy język – rozwiązanie: standardy protokołów.

W poszczególnych warstwach modelu odniesienia OSI stosowana jest duża liczba różnych protokołów sieciowych, o których nie będziemy tutaj mówić szczegółowo.

Prawdopodobnie najbardziej znane protokoły (które również stanowią podstawę wymiany danych przez Internet) to:

• TCP: protokół do wymiany danych między komponentami sieci
• FTP: protokół do wymiany plików przez Internet
• HTTPS: protokół do szyfrowanej transmisji przez Internet
• IP, IPv4 i IPv6: protokoły do weryfikacji adresów w Internecie
• SMTP: protokół do wysyłania wiadomości e-mail

Wszystko jest bezpieczne

Komunikacja między różnymi urządzeniami w systemie sieciowym odbywa się za pośrednictwem Internetu lub innych wewnętrznych sieci LAN (Local Area Network). Sieci tego typu stwarzają zarówno możliwości, jak i wyzwania. Normy protokołu uwzględniają następujące wartości:

1. Integralność (dane nie są manipulowane podczas transmisji)
2. Poufność (dane traktowane są jako poufne podczas transmisji)
3. Weryfikowalność (możliwość zweryfikowania tożsamości nadajnika i odbiornika)
4. Przetwarzanie bez zakłóceń nośnika (do transmisji danych wykorzystywany jest tylko jeden nośnik)

Wszystko jest standaryzowane

IEC, Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna, opisuje, definiuje i standaryzuje Standard komunikacyjny dla automatyki przemysłowej w jednej normie: IEC 60870 lub dla Niemiec: DIN EN 60870.
Norma obejmuje cały szereg specyfikacji, które zostały zorganizowane w serię norm. Seria norm obejmuje następujące tematy:

• Inżynieria przełączników
• Technologia zdalnego sterowania
• Technologia sterowania siecią

Standardy protokołów należą do dziedziny technologii telekontroli. W rezultacie ważna jest seria norm IEC 60870–5. Części normy uwzględniają różne częściowe aspekty:

• IEC 60870-5-1: Formaty ram transmisyjnych
• IEC 60870-5-2: Procedury transmisji
• IEC 60870-5-3: Struktura danych aplikacji
• IEC 60870-5-4: Definicja i kodowanie elementów informacji
• IEC 60870-5-5: Podstawowe funkcje aplikacji

Następujące elementy mają również znaczenie dla definicji standardów protokołu:

• IEC 60870-5-101: Norma aplikacyjna dla zadań zdalnego sterowania (komunikacja szeregowa)
• IEC 60870-5-102: Podstawowe funkcje do transmisji sum
• IEC 60870–5–103: Standard do transmisji sygnałów ochronnych i eliminacji zakłóceń (w rozdzielnicy)
• IEC 60870-5-104: Norma aplikacyjna dla zadań zdalnego sterowania w sieciach IP

Specyfikacje normy ustanawiają uniwersalny standard, ale wciąż pozostawiają pole manewru dla konkretnych zastosowań.

Wszystko jest zorganizowane – topologie

W rezultacie różne nadajniki i odbiorniki w systemie łączności działają zgodnie z precyzyjnie określonymi zasadami umożliwiającymi wymianę danych. Aby połączyć różne urządzenia ze sobą, wymagane są przełączniki lub routery, które pełnią funkcję dystrybucji w sieci. Zapewniają one, że wszyscy uczestnicy sieci tworzą logiczne połączenia.

Połączenia logiczne są zdefiniowane w topologiach sieci . Pokazują one, w jaki sposób urządzenia są zorganizowane i połączone w sieci.