Новый промышленный Ethernet для интеллектуальных решений

CC-Link IE расширяет сеть Gigabit Industrial Ethernet до устройств полевого уровня, предоставляя возможность внедрить новые типы интеллектуально интегрированных систем производства.

Определяющим фактором в разработке сети CC-Link IE  было создание высокопроизводительной системы автоматизации для будущего производства, в которой бы отсутствовали многие недостатки предыдущих систем: она должна быть простой в эксплуатации, легкой в устранении неисправностей, и в ней должны использоваться стандартные инструменты Ethernet.  В результате была разработана новая сеть CC-Link IE Field.

Структура сети
CC-Link IE принадлежит к семейству интегрированных сетей, основанных на промышленном Ethernet и разработанных для высокопроизводительного детерминированного управления. Она объединяет через Ethernet все сети, от уровня контроллеров до уровня сетей полевых устройств field и motion, и обеспечивает бесперебойный процесс передачи данных. Она также затрагивает и другие существующие сети управления CC-Link, основанные не на Ethernet.

Сеть контроллеров CC-Link IE  - это высоконадежная сеть связи для распределенного управления контроллерами в большом масштабе.  Она управляет детерминированной сетью со скоростью 1 Гбит/с с использованием  оптоволокна для одновременной двусторонней связи. Существует так называемый «плавающий» центр для поддержки стабильного функционирования, автоматического определения повреждения кабеля и многих других функций.

Расположенная под сетью контроллеров, новая сеть CC-Link IE field также является детерминированной сетью со скоростью передачи данных 1 Гбит/с, но с использованием кабеля Cat 5e. Эта сеть предлагает необходимую подключаемость как для существующих, так и для новых типов управления производством.

Самое главное, что их можно использовать совместно или независимо друг от друга, и обе сети включают уже существующие сети CC-Link и Safety.

Передача данных по сети Field network
Сеть CC-Link IE field network была разработана с целью облегчения высокоскоростной передачи данных управления и улучшения способности передачи сообщений большого объема в сетях с детерминизмом и минимальной латентностью.  Чтобы достичь этого, данные управления используют цикличную связь и распределенную совместно используемую память, в то время как информационные данные используют временную/ацикличную связь.

Цикличная связь обновляет данные управления на всех станциях, используя  эстафетную передачу маркёра в качестве управления доступом к среде передачи данных. Благодаря распределенной совместно используемой сетевой памяти каждый контроллер обменивается данными со всеми другими контроллерами, распознает состояние других контроллеров и выполняет свои собственные действия по управлению.   Поскольку данные управления передаются в режиме реального времени, они поддерживают детерминированное управление. 

Связь с использованием совместной памяти
Область ввода-вывода для каждой ведомой станции относится к распределенной совместно используемой памяти, чтобы с ведущей станции можно было контролировать каждую ведомую станцию.    Как видно со следующей страницы, каждая станция посылает данные в заштрихованную часть распределенной общей памяти в виде цикличных данных,  и цикличные данные с других станций приходят в незаштрихованную область.

Ведомые станции могут занимать область, которая относится к главной станции, такие как ведомые станции 1 или 2, а также область, которая относится к другим ведомым станциям, таким как станция 3, в случае, когда контроллер подключен в качестве ведомой станции.   Если все области, включая области, которые относятся к другим ведомым станциям, заняты, можно без подключения к ведущей станции контролировать цикличные данные с других станций, за счет чего значительно упрощается сеть контроллеров.     Эти операции осуществляются в режиме реального времени.

Временная связь
Сеть CC-Link IE field предусматривает также прямую одноранговую временную/ацикличную связь между сетевыми станциями для недетерминированной передачи сообщений. Этот процесс не влияет на цикличное функционирование сети в режиме реального времени, поскольку CC-Link определяет для временной связи относительно маленькую часть ширины полосы передачи.

Любое устройство, подключенное к сети, может отправлять и получать данные с этого общего почтового ящика, и поэтому специальные знания протокола CC-Link IE не требуются. Важно, что эта функция имеет беспрепятственное отношение "один ко многим", создавая, таким образом, программу управления, которая логически является  сетью с единой иерархией, независимо от физической конфигурации.

Конфигурация сети
Сеть CC-Link IE field осуществляет доступ к полевым устройствам для конфигурации и обслуживания прямо через сетевую иерархию с помощью удаленных технических средств. Удаленное управление означает, что устройства можно настраивать и контролировать с любого места в сети.  Сеть CC-Link IE field может использовать линейную, звездообразную, кольцевую и древовидную топологию с 254 подключенными модулями и до 239 сетей могут быть подключены  в многосетевой системе.

При добавлении новых станций их можно свободно подключать или к пустому порту центральной станции, или к порту существующей станции. Это обеспечивает гибкость, достигается за счет использования неуправляемых центральных станций.  Физический уровень и уровень канала передачи данных сети используют Ethernet, таким образом можно использовать коммерческие кабели, сетевые узлы и анализаторы Ethernet.

Протокол бесперебойной передачи сообщений (SLMP)
Функция бесперебойной передачи данных в сетях семейства CC-Link достигается через TCP/IP за счет применения обычного протокола SLMP. С тех пор, как SLMP стал простым протоколом клиент/сервер, поставщики-посредники могут легко внедрять его в аппаратно-программное обеспечение устройств, работающих с Ethernet 100 Мбит/сек, и потом подключать. В результате устройство может иметь доступ к другим устройствам, подключенным к сети CC-Link IE Field.