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Hilscher03141技術記事

SPS IPCはホール2、340スタンドをドライブ

これは、フィールドバス接続のない新しい制御世代、またはイーサネット経由でPCを介して周辺機器を制御するのに適しています 「NETHOST」ゲートウェイヒルシャー フィールドバスとイーサネット間のブリッジとして。 ネイティブTCP / IPを介して制御されるこのデバイスは、フィールドバスPCカードの全機能をサポートしています。 リモートで制御でき、周期的および非周期的なデータとアラームおよび診断メッセージを送信します。


リアルタイムイーサネットシステムは明確に確立されていますが、提供されるサービスの範囲はすべての場合に必要なわけではありません。 シンプルなイーサネットが基本的な通信要件を満たしている場合、経由することができます ゲートウェイ フィールドバスへの結合を実装します。 Nethostは、インターフェースがローカルで利用できるかのように、少ない労力でフィールドバスを統合し、リモート制御を可能にします。 「ゲートウェイを使用する制御プロバイダーは、「独自のProfibus接続なしで1000ミリ秒で100のProfibus入出力を制御する」というスローガンに従うことができます」とHilscher GesellschaftfürSystemautomation mbHのゲートウェイのプロダクトマネージャーであるArmin Beckは説明します。デバイスの利点。 「コントローラは、その設計のためにイーサネットインターフェイスのみを持ち、Profibus I / O周辺機器に対処することができるためです。」プロトコルとXNUMX Mbit / sの高速伝送は、以前に統合されたフィールドバスソリューションの適切な代替品です。

イーサネットとフィールドバスを一列に並べる

Hilscher03142産業用イーサネットを使用することにより、現代の生産工場の建設における節約の可能性は高いです。 利点には、通信システムの一貫性、均一なケーブル規格の使用、障害を避けるための単純な冗長性、データ伝送の高い確定性を備えた短いサイクルタイムが含まれます。

残念ながら、機械メーカーにとっては、90つの産業用イーサネットシステムが市場に定着しています。 システムの実装とサポートには投資が必要です。 「新しいパフォーマンスデータの購入には費用がかかります」とベックは続け、「常に産業用イーサネットである必要がありますか?」フィールドバスを維持しながら、オフィスの世界の単純なイーサネットでも十分です。 実際、既存のフィールドバスの可能性を使い続けることは理にかなっています。 たとえば、ハードリアルタイム機能はモーションコントロールアプリケーションでのみ必要です。 すべてのアプリケーションの1%以上で関係ありません。 XNUMX ms未満のリアルタイムイーサネットシステムの短いサイクルタイムは、ほとんど必要ありません。

そのため、マシンセグメントが長年フィールドバス分野で実証され、イーサネットに接続してリモートで制御する必要がある場合、Nethostは1 msの低レイテンシとシンプルなTCP / IPのサポートにより、この目的に適しています。 100 Mbitイーサネットの帯域幅は非常に高いため、同時に5つの回線を介して最大XNUMXつのデバイスを安全にアドレス指定できます。

フィールドバス機器への投資の保護

そのため、ヒルシャーは自社製品の売上高のイーサネットの傾向も観察しています。 過去70年間で需要は著しく増加しました。 しかし、XNUMX%を超える市場シェアを持つフィールドバステクノロジーは依然として強力であり、今後数年間存在し続けます。 「これにより、両方のシステムを長期間にわたってサポートすることが機械メーカーの義務になります」とベックは説明します。 したがって、新製品のコンセプトフェーズでは、投資保護に重点が置かれました。 「目標は、フィールドバスをすぐにイーサネットに置き換えることではなく、XNUMXつのテクノロジーを可能な限り簡単に融合させることでした。」このようにして、実証済みのフィールドバスデバイスを使い続けることができ、幅広い市場に対応できます。「TCP / IPベースのアイデアが生まれました」ゲートウェイ。 「市場にはすでにいくつかのTCP / IPゲートウェイがありますが、これらのデバイスは純粋なI / Oデータのみを変換します」とゲートウェイの専門家は強調します。 「当社のNethostは、ここでサービスの範囲を非循環サービス、診断、およびステータスメッセージで補完するため、下位システムを完全に統合します。」

これは、たとえば、クラス2 Profibusマスターとしての動作モード、DPV1読み取り/書き込みサービスの送信、またはCANオープンマスターとしての実際のプロトコル処理に加えて、純粋なCANテレグラム送信をサポートします。 TCP / IPにより、Nethostとのデータ送信が安全になります。 透過的に送信されるテレグラムは、そのタイプと目的に応じて、テレグラムの先頭で数バイトにコーディングおよび分類されます。 コーディングロジックは、Cソースコードで使用できます。 ソケットインターフェイスにマップされるため、任意のTCP / IPスタックと互換性があります。

アプリケーション側では、単純な手続き型API関数インターフェイスに抽象化します。 Open、Close、Reset、Send、Receive、またはIO Exchangeなどのキャッチーな機能により、迅速な理解が可能になり、統合時間が短縮されます。 デバイスの機能はデコードされ、リモートで実行されます。 これが基本です RPC原則(リモートプロシージャコール)、 DLLを使用すると、Windowsでネットワークホストをすぐに使用できます。 Cツールキットは、Linuxでのサンプル実装を示し、組み込みプログラマーが簡単に開始できるようにします。

リモートPCカードを介したリモートアクセス

「Nethostのアクセス機能は、製造元のプラットフォーム戦略という意味でPCカードのアクセス機能と同一です。「統合後はすべて機能します」」とプロダクトマネージャーは強調します。 WindowsでPCカードをNethost DLLに交換するだけで、たとえば、ユーザープログラムを変更せずに両方の製品ラインを交換できます。 昨日ローカルで制御されていたものは、制御レベルを介してイーサネット経由で明日リモートで制御できます。

「同じAPIにより、Nethostは制御キャビネット用のリモートPCカードになります。 PCカード用のスロットのないシステムでは、デバイスはPCMCIAカードの直接の代替品です。 決定的な要因は、「システムがすでにPCカードをサポートしている場合、ネットワークホストの動作もサポートするようになったことです。」たとえば、IBH Softecは機能的に同一のDLLをStep 7互換ソフトPLC、ソフトPLCに統合した最初の企業の7つでしたS315-XNUMX / ソフトPLC S7-416 CIFX PCカードに加えて、Profibus Nethostをサポートするようになりました。

自動化会社は、周辺機器を制御するためにPCフィールドバスカードを大量に購入してきたNethostの統合で、既存の15つの顧客を直接獲得することもできました。 独自の声明によれば、約XNUMX年の使用後、両者はコンパクトで柔軟性が高いため、標準のイーサネットインターフェイスを介してのみ通信できる新しい制御世代に取り組んでいます。 それにもかかわらず、確立されたフィールドバス技術のサポートなしでやることを望み、古い世代から新しい世代への移行パスを提供します。 TCP / IPスタック、標準イーサネットコントローラー、およびPCカードを使用したプログラミング経験により、統合時間が短縮されます。 したがって、今日では、イーサネットへの切り替えにもかかわらず、フィールドバスのお客様と新しいイーサネットのお客様の両方に平等にサービスを提供できます。

TCP / IP変換もすぐにリアルタイムイーサネット用に

Nethost開発の次のステップはすでに開始されています。 ヒルシャーは今年の第XNUMX四半期にXNUMXつの新しい亜種を発売します。 Profibus、CAN open、およびDevicenetの既存のバージョンは、Profinet、Ethercat、およびEthernet / IPマスターによって補完されます。 これには、リアルタイムイーサネットの世界でのTCP / IP実装に対する強い需要が考慮されます。 すべてのバリアントは、すべてのバスで統一されたFDT / DTMベースの構成ツールを使用して構成されます。 ターゲットシステムのエンジニアリングツールが既に存在する場合、XMLファイルを介した代替のオープンな構成により、透過性が確保されます。 XMLスキーマは、構成データを正しい形式にし、バイナリファイルへの変換後にNethostにロードできます。 したがって、このデバイスは任意のターゲットシステムに完全に統合できます。
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