Článek ve formátu PDF je možné stáhnout
zde.
Prudký rozvoj komunikačních sítí založených na protokolu IP se odrazil i v průmyslové řídicí technice. Objevuje se stále více průmyslových sběrnic založených na bázi Ethernetu. Jmenujme namátkou nejstarší Modbus/TCP, dále EtherNet/IP, Profinet, EtherCAT a další. Zdá se, že i konzervativní svět průmyslových komunikací přijal ethernetovou komunikaci a vyrovnal se s jejími dříve tak zdůrazňovanými omezeními.
Původní průmyslové sběrnice ovšem stále existují. Fungují nejen vedle nových průmyslových ethernetových sítí, ale často jako součást hybridních sítí. Důvodů k vybudování a provozování kombinované průmyslové sítě může být mnoho. Často je to jediná možnost, jak připojit zařízení, která se s ethernetovým rozhraním nevyrábějí. Jindy vznikne hybridní síť při rekonstrukci technologického procesu.
V každém případě je stále naléhavější řešit otázku, jak takovou síť vybudovat. Propojení sítí s různými komunikačními protokoly se obecně realizuje komunikační bránou (gateway). Jednou z nich je Anybus X-Gateway, která byla navržena speciálně k propojení různých průmyslových sběrnic s odlišnými protokoly.
Výrobcem jednotek Anybus X-Gateway je firma HMS Industrial Networks AB. Tato společnost se zabývá konverzí průmyslových sběrnic již patnáct let; první jednotky koncepce Anybus byly vyrobeny v roce 1994. Významnou předností všech jednotek této řady je zaručené chování rozhraní podle příslušného doporučení, které je garantováno certifikátem Fieldbus Conformance. Certifikát je podložen osvědčením testovací laboratoře akreditované mezinárodní asociací sdružující výrobce a uživatele dané průmyslové sběrnice.
Podívejme se, jak Anybus X-Gateway řeší propojení „klasické“ a „ethernetové“ průmyslové sběrnice. Ze znázornění pomocí modelu ISO/OSI (obr. 2) je zřejmé, že data jsou ze sběrnice přejata rozhraním odpovídajícím příslušnému protokolu a předána vnitřnímu rozhraní, které je přenese do předávací tabulky. Přes druhé vnitřní rozhraní jsou data vyzvednuta a zapsána do aplikační úrovně protokolu ethernetové komunikace. Tato koncepce má výhodu i v tom, že moduly rozhraní sběrnic, které se zasouvají do jednotného konektoru vnitřního rozhraní, mohou být výměnné. Se sedmnácti vyráběnými moduly je možné sestavit komunikační bránu pro libovolnou sběrnici z více než 180 kombinací různých sběrnic. Je-li jedna z nich založena na Ethernetu (popř. i obě), lze navíc využít všechny přídavné funkce informační techniky, jako jsou např. dynamický webový server s podporou skriptů SSI, paměť flash a FTP. Také vzdálená správa a diagnostika jsou v tomto případě realizovány prostřednictvím webové stránky.
Zásuvné jednotky i vnitřní řadič komunikační brány jsou postaveny na zákaznických procesorových obvodech orientovaných na úlohy typické pro komunikační rozhraní. Proto je přenos dat přes komunikační bránu rychlý; typická doba přenosu je 10 až 15 ms a závisí především na typu sběrnice.
Komunikační brána Anybus X-Gateway je konstruována s ohledem na použití v systémech průmyslové automatizace. Montuje se na lištu DIN, je napájena z běžného zdroje 24 V a pracuje v rozmezí teplot od 0 do +65 °C. Neocenitelnou výhodou pro použití v reálném prostředí průmyslové výroby je vzájemné galvanické oddělení obou sběrnic i napájecího napětí.
Typický příklad využití jednotky Anybus X-Gateway ukazuje obr. 3. Propojení klasické sběrnice Profibus-DP se sběrnicí EtherNet//IP umožňuje ovládat řízené (slave) jednotky Profibus z PLC, který je ve funkci řídicí (master) jednotky připojen k ethernetové lince.
Jakékoliv další informace o propojení průmyslových sítí poskytne libovolná kancelář společnosti FCC průmyslové systémy.
Ing. Otto Havle, CSc., MBA,
Obr. 1. Komunikační brána Anybus X-Gateway
Obr. 2. Princip předávání dat mezi průmyslovou sběrnicí a ethernetovou linkou v jednotce Anybus X-Gateway
Obr. 3. Typické použití jednotky Anybus X-Gateway