Protokollstandarder för industriell kommunikation

I en tid av helautomatiserad produktion och smarta fabriker är industriell kommunikation beroende av robusta protokollstandarder för att säkerställa ett smidigt, effektivt och säkert nätverk mellan maskiner, sensorer och styrsystem. LAPP erbjuder ett omfattande produktsortiment för vanliga protokollstandarder, inklusive PROFINET, EtherCAT, PROFIBUS, CAN-bus, EtherNet/IP med mera. Endast med rätt kabelinstallation kan företag uppnå en hög grad av interoperabilitet, upprätthålla dataintegritet och optimera driften av enheter från olika tillverkare.

Upptäck hur konnektivitetslösningar från LAPP kan förbättra din industriella kommunikation och skapa tillförlitliga, framtidssäkra nätverk som ökar produktiviteten och stöder övergången till Industri 4.0.

Räkna med LAPP som din pålitliga partner för industriell kommunikation och upptäck vårt sortiment!

Allt är sammankopplat i nätverk

Industriell kommunikation involverar sammankopplingen av maskiner med datorer och är grunden för en smart, sammankopplad produktion. Sådana nätverksbaserade industriella system kallas även smarta fabriker.

Detta innebär att man upprättar en gemensam kommunikation från givare, aktorer och styrenheter till lagerhanteringssystemen, vilket kan förenkla, illustrera och förbättra processerna. I likhet med OSI-referensmodellen sker denna typ av kommunikation inte bara inom en nätverksnivå, utan över olika nivåer.

Kommunikation mellan de olika nätverksdeltagarna på en eller flera nätverksnivåer måste standardiseras så att enheter från olika tillverkare också kan ”förstå” varandra. Därför krävs ett standardiserat, barriärfritt språk – lösningen är: protokollstandarder.
Ett stort antal olika nätverksprotokoll används i de enskilda nivåerna i OSI-referensmodellen, som vi inte kommer att gå in på här.

Förmodligen omfattar de mest kända protokollen (som också utgör grunden för datautbyte via internet):  

• TCP: Protokoll för datautbyte mellan nätverkskomponenter
• FTP: Protokoll för utbyte av filer via internet
• HTTPS: Protokoll för krypterad överföring via internet
• IP, IPv4 och IPv6: Protokoll för adressverifiering på internet
• SMTP: Protokoll för att skicka e-post

Allt är säkert

Kommunikation mellan de olika enheterna i det nätverksbaserade systemet sker via internet eller andra interna LAN-nätverk (Local Area Network). Nätverk av denna typ presenterar både möjligheter och utmaningar. Protokollstandarderna tar hänsyn till följande värden:

1. Integritet (data manipuleras inte under överföringen)
2. Konfidentialitet (data behandlas konfidentiellt under överföring)
3. Verifierbarhet (sändarens och mottagarens identitet kan verifieras)
4. Medium-störningsfri bearbetning (endast ett medium används för dataöverföring)

Allt är standardiserat

IEC, International Electrotechnical Commission, har beskrivit, definierat och standardiserat en kommunikationsstandard för industriell automation i en standard: IEC 60870 eller för Tyskland: DIN EN 60870.

Standarden består av en hel serie specifikationer, som har organiserats i en serie standarder. Standarderna omfattar följande ämnen:

• Växelströmsteknik
• Fjärrstyrningsteknik
• Nätverksstyrningsteknik

Protokollstandarderna är en del av fjärrstyrningstekniken. Som ett resultat är IEC 60870-5-serien av standarder giltig. Delarna av standarden beaktar olika partiella aspekter:

• IEC 60870-5-1: Frame-format för överföring
• IEC 60870-5-2: Överföringsprocesser
• IEC 60870-5-3: Struktur av applikationsdata
• IEC 60870-5-4: Definition och kodning av informationselement
• IEC 60870-5-5: Grundläggande applikationsfunktioner

Följande är också relevant för definitionen av protokollstandarder:

• IEC 60870-5-101: Applikationsrelaterad standard för fjärrstyrningsuppgifter (seriekommunikation)
• IEC 60870-5-102: Grundläggande funktioner för överföring av totaler
• IEC 60870–5–103: Standard för skyddssignalöverföring och eliminering av störningar (inom ett apparatskåp)
• IEC 60870-5-104: Applikationsrelaterad standard för fjärrstyrningsuppgifter i IP-nätverk

Specifikationerna i standarden fastställer en universell standard, men ger samtidigt utrymme för att hantera specifika applikationer.

Allt är organiserat – topologier

Som ett resultat av detta arbetar de olika sändarna och mottagarna inom kommunikationssystemet enligt noggrant definierade regler för att möjliggöra datautbytet.
För att ansluta de olika enheterna till varandra krävs switchar eller routrar som utför en distributionsfunktion i nätverket. De säkerställer att alla nätverksdeltagare gör logiska anslutningar.

De logiska anslutningarna definieras i nätverkstopologierna. Dessa visar hur enheterna är ordnade och anslutna i ett nätverk.