P-NET este o rețea industrială care a fost creată pentru a combina componente individuale ale procesului de calcul, și anume: computer , senzori , actuatoare, dispozitive de intrare/ieșire, controlere centrale și periferice etc., care sunt de obicei conectate prin două cabluri. Această conexiune o înlocuiește pe cea tradițională atunci când se utilizează un număr mare de cabluri. Datele obținute în timpul procesului (citirile instrumentelor de măsură, semnalele senzorilor) sunt convertite în valori numerice. P-NET este, de asemenea, utilizat pentru agregarea datelor, configurarea nodului/senzorului și descărcarea programelor.
P-NET face parte din standardul de rețea industrială IEC 61158 .
Pe lângă măsurarea obișnuită a valorilor și a datelor de stare, magistrala realizează un schimb bidirecțional de informații suplimentare privind valorile limită, starea actuatoarelor și a semnalelor de feedback, semnalele de eroare și datele interne ale sistemului. P-NET poate fi folosit pentru a descărca parametri și programe în modulul de control al procesului. Utilizarea senzorilor P-NET îmbunătățește considerabil capacitatea de diagnosticare în comparație cu utilizarea unei conexiuni tradiționale.
Specificațiile electrice ale P-NET se bazează pe standardul RS-485 , folosind un cablu securizat cu perechi răsucite care permite lungimi de cablu de până la 1200 de metri fără repetoare. Datele sunt trimise prin transmisie asincronă în cod NRZ. Interfața P-NET este izolată galvanic. Până la 125 de dispozitive pe segment de magistrală pot fi conectate la acesta printr-un lanț de terminale special, fără a utiliza repetoare.
P-NET are un protocol de rețea foarte eficient care poate efectua până la 300 de transmisii confirmate pe secundă de la 300 de adrese de noduri independente. Aceste informații pot fi transmise fie sub forma unei variabile complet procesate (variabilă în virgulă mobilă), cum ar fi temperatura, presiunea, curentul electric etc., fie sub forma a 300 de blocuri de 32 de semnale binare independente care indică starea, poziția etc. transmiterea a până la 9600 de semnale binare pe secundă, accesibile de oriunde în întregul sistem.
Un cadru de protocol P-NET constă din următoarele câmpuri:
Datele transmise prin rețea pot fi de tip simplu sau complex pentru a îndeplini cerințele de măsurare și control. Tipul simplu include booleeni, octeți, caractere, cuvinte, numere întregi, numere întregi lungi, reali reale și lungi și timp. Tipul complex include variabile șir, înregistrări și variabile tampon. Formatul datelor face parte din standardul P-NET .
Un număr mare de transferuri de date sunt realizate datorită funcționării simultane a dispozitivelor slave pentru procesarea datelor și recepția și transmiterea blocurilor. Procesul de solicitare începe în slave imediat după sosirea primului octet de date. Acest lucru este în contrast cu schemele în care cererea nu este trimisă până la sosirea întregului bloc de date. Astfel, rata de transmisie standard de 76.800 bps nu este un factor limitativ în performanță. Execuția poate fi generată în sisteme cu rate de date mai mari de 500.000 bps.
Dintre sistemele de comunicații periferice disponibile, doar P-NET oferă adresare directă între mai multe segmente de rețea, care este cunoscută și sub numele de structură multi-rețea. Această caracteristică este o parte specifică a protocolului P-NET și poate fi construită în interiorul unui sistem de operare standard multiport master . Conexiunea se realizează direct prin diferite segmente de rețea și noduri cu două sau mai multe interfețe P-NET . Aceasta înseamnă că mai multe computere dintr-un segment de rețea pot avea acces direct la mai multe noduri dintr-un alt segment fără a utiliza un program special în expert.
Segmentarea permite, de asemenea, încărcări locale independente pe fiecare segment de rețea, ceea ce mărește rata de transfer de date și I/O de date prin întregul sistem.
Un alt beneficiu important al împărțirii rețelei în segmente mici este limitarea impactului unei defecțiuni într-un segment asupra funcționării altora datorită unui serviciu eficient de protecție a rețelei. Mai mult, aceste caracteristici ale unei rețele multi-segment formează o redundanță naturală care face întreaga rețea mai imună la interferențe. Un avantaj important al topologiei multi-rețea P-NET este că nu are nevoie de o structură ierarhică în segmentele de rețea. Acest lucru este deosebit de important atunci când extindeți P-NET și când vă conectați la o altă rețea.
P-NET este o magistrala cu pana la 32 multi-masteri.Principiul de baza al comunicarii este urmatorul: masterul trimite o solicitare si slave trimite un raspuns imediat. Solicitarea poate fi citită sau scrisă.
Dreptul de a ocupa autobuzul este un jeton transferat de la unul dintre stăpâni. P-NET folosește o așa-numită tehnică „de trecere a simbolurilor virtuale” care nu necesită transmiterea de declarații suplimentare peste autobuz. Când unul dintre maeștri termină de ocupat autobuzul, jetonul este trecut automat celui următor și așa mai departe prin ciclu. Trecerea jetoanelor se bazează pe utilizarea a două contoare: un contor de inactivitate pentru autobuz și un contor de acces. Contorul de magistrală inactivă variază de la 0 la 360, apoi se resetează la zero. Contorul de acces preia valorile numărului de dispozitive aflate în rețea. Când contorul inactiv ajunge la 40, contorul de acces crește cu 1, apoi crește cu unul la fiecare 10 unități inactiv. Maestrul poate captura magistrala atunci când valoarea contorului de acces se potrivește cu propriul său număr.
Metoda de trecere a simbolurilor folosită de P-NET este diferită de metodele utilizate de alte sisteme multi-master. Alte autobuze, cum ar fi PROFIBUS , trimit mesaje telegrafice reale pentru a transmite jetonul. Această metodă de transmisie crește timpul de master și reduce puterea magistralei. Principiul trecerii unui token virtual se aplică și în absența unui master. În acest caz, toate dispozitivele, inclusiv alți maeștri, își vor continua munca în mod obișnuit.
Utilizarea principiului transferului unui marker virtual duce la faptul că toate mesajele sunt transmise în intervalul de timp alocat dispozitivului (interval de timp), adică timpul petrecut în așteptare, luarea autobuzului și transmiterea unui mesaj poate fi determinat în mod unic. Astfel, P-NET este un sistem în timp real .
Pentru configurarea dispozitivelor P-NET se folosește software specializat VIGO . VIGO vă permite să reprezentați toate dispozitivele și parametrii acestora într-un singur arbore numit „Manager Information Base” (MIB). Rădăcina arborelui este proiectul curent. Este posibil să accesați parametrii oricărui dispozitiv specificând calea completă către aceștia în arborele MIB.
VIGO oferă posibilitatea de a programa dispozitive P-NET . Două limbaje pot fi folosite pentru programare: Process-pascal și Calculate-assembler. Calculate-assembler este folosit pentru programarea sclavilor. În principal pentru implementarea de protecții tehnologice și interblocări direct în actuatoare. Este un limbaj similar cu assembler sau IL . Process-pascal este folosit pentru a crea programe mai complexe care rulează pe vrăjitori de rețea. Este un dialect Pascal modificat pentru a fi utilizat în mediul P-NET . S-a adăugat capacitatea de a descrie sarcini paralele și de a utiliza variabile de rețea externe.
VIGO oferă, de asemenea, o componentă pentru a permite altor aplicații, cum ar fi Microsoft Excel , să acceseze mediul P-NET folosind tehnologia COM .
| UART | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Straturi fizice |
| ||||||
| Protocoale |
| ||||||
| Domenii de utilizare | |||||||
| Implementări |
| ||||||