Мониторы шины как важнейший инструмент цифровизации

Различные стандарты как основное препятствие

Основной проблемой здесь является неоднородный ландшафт шинных технологий, поскольку в промышленной среде утвердились различные стандарты - PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT®, PROFIBUS или CAN/CANopen - вот лишь некоторые из используемых технологий. Именно здесь система iba предлагает решение: благодаря отличным возможностям подключения к различным системам автоматизации и шинным технологиям, она может быть подключена ко всем распространенным системам полевых шин. Таким образом, система сбора данных iba может быть интегрирована в большинство существующих сетей с помощью мониторов шины iba. Данные и сигналы, отслеживаемые монитором шины, могут быть записаны и визуализированы с помощью программного обеспечения для сбора данных(ibaPDA), а затем доступны пользователям.

Требования определяют режим работы

Монитор шины может работать по-разному: В режиме сниффера (= режиме прослушивания) значения, передаваемые по шине, считываются и записываются как сигналы. В этом случае не требуется вносить изменения в конфигурацию проекта. В активном режиме, как так называемый активный участник шины, монитор шины может активно принимать значения, передаваемые ему ПЛК. Монитор шины получает специальное обращение от контроллера и снабжается любыми данными. Режим работы монитора шины в каждом конкретном случае всегда зависит от конкретного приложения.

Работа в качестве сниффера

В режиме сниффера монитор шины прослушивает шинный провод и поэтому может записывать все передаваемые по шине данные без помех. Прослушивание шины никак не влияет на фактическую передачу данных по промышленной шине. Данные записываются таким образом без искажений - с исходной скоростью и последовательностью. Это позволяет проводить исследовательский анализ обмена данными между контроллером и шинным устройством. Монитор шины iba нужно только подключить к сети; нет необходимости изменять существующую конфигурацию контроллера. В системе PROFINET, например, соответствующий монитор шины ibaBM-PN интегрируется между контроллером и соответствующими устройствами. Соединение осуществляется через интерфейс TAP (Test Access Point) устройства, поэтому добавление монитора шины не создает дополнительной точки отказа, так как связь между контроллером и устройствами PN не прерывается даже при отказе ibaBM-PN.

Работа в качестве активного участника

Будучи активным участником, монитор шины напрямую обращается к ПЛК и может принимать все активно отправляемые ему значения. Это означает, что все внутренние данные системы управления могут быть записаны без необходимости подключения к дополнительному аналоговому или цифровому модулю ввода-вывода. В этом случае монитор шины синхронно подключается к промышленной шине, чтобы получать детерминированные данные. Данные для отправки на монитор шины должны быть сконфигурированы в ПЛК. Для мониторов шины ibaBM-DP (PROFIBUS), ibaBM-eCAT (EtherCAT®) и ibaBM-PN (PROFINET) для удобства измерения можно использовать метод запроса: Желаемые измеренные значения выбираются в ibaPDA через их символическое имя и затем циклически передаются. Это требует однократной интеграции предусмотренных функциональных блоков в систему управления. Основным преимуществом этого является то, что даже операторы систем, не имеющие опыта программирования, могут легко регистрировать необходимые данные. Например, монитор шины ibaBM-PN имеет два независимых внутренних PROFINET-устройства, которые могут снабжаться специальными данными и индивидуально конфигурироваться PROFINET-контроллерами. Таким образом, монитор шины может взаимодействовать с восемью контроллерами PN, что позволяет интегрировать его в линейные или звездообразные структуры, а также подключать к двум независимым линиям PROFINET. Устройства также могут использоваться для передачи данных от ibaPDA к контроллеру через PROFINET. Например, можно отслеживать определенные значения сигналов и при превышении предельного значения выдавать предупреждающее сообщение или сигнализировать о других событиях.

Функция диагностики

В дополнение к двум режимам работы мониторы шины iba предлагают возможность сбора информации о состоянии промышленной шины и соответствующих устройств и отображения ее в ibaPDA. В сети PROFIBUS, например, рабочие состояния различных участников коммуникации отображаются цветом, а также время цикла, скорость передачи данных или количество устройств в шинной системе. Таким образом, ошибки в шине могут быть быстро обнаружены, что положительно сказывается на доступности систем полевой шины и затратах на техническое обслуживание.

Интеграция в систему iba

Конфигурация регистрируемых сигналов удобно выполняется в диспетчере входов/выходов ibaPDA: С помощью автоматического обнаружения подключенные устройства определяются в ibaPDA и отображаются в диспетчере ввода/вывода. Необходимые настройки можно быстро и легко выполнить прямо в пользовательском интерфейсе и сохранить их в устройствах. Еще одно преимущество системы iba заключается в том, что записи данных с шинных мониторов могут отображаться в ibaPDA синхронно с другими измерительными сигналами - например, от интерфейсов. Таким образом, создается синхронная и понятная база данных, несмотря на различные стандарты или источники данных.