P-NET er et industrielt netværk , der blev skabt til at kombinere individuelle komponenter i computerprocessen, nemlig: computer , sensorer , aktuatorer, input/output-enheder, centrale og perifere controllere osv., som normalt er forbundet med to kabler. Denne forbindelse erstatter den traditionelle, når der bruges et stort antal kabler. De data, der opnås under processen (aflæsninger af måleinstrumenter, sensorsignaler) konverteres til numeriske værdier. P-NET bruges også til dataaggregering, node/sensor-konfiguration og programdownloads.
P-NET er en del af IEC 61158 industriel netværksstandard .
Ud over den sædvanlige måling af værdier og statusdata udfører bussen en tovejs udveksling af yderligere information om grænseværdier, status for aktuatorer og feedbacksignaler, fejlsignaler og interne systemdata. P-NET kan bruges til at downloade parametre og programmer til processtyringsmodulet. Brugen af P-NET- sensorer forbedrer i høj grad diagnosticeringsevnen sammenlignet med at bruge en traditionel forbindelse.
P-NETs elektriske specifikation er baseret på RS-485- standarden , ved hjælp af et sikkert parsnoet kabel, der tillader kabellængder op til 1200 meter uden repeatere. Data sendes ved asynkron transmission i NRZ-kode. P -NET- grænsefladen er galvanisk isoleret. Der kan tilsluttes op til 125 enheder pr. bussegment via en speciel terminalkæde uden brug af repeatere.
P-NET har en meget effektiv netværksprotokol, der kan udføre op til 300 bekræftede transmissioner i sekundet fra 300 uafhængige nodeadresser. Denne information kan transmitteres enten i form af en fuldt behandlet variabel (flydende kommavariabel) såsom temperatur, tryk, elektrisk strøm osv., eller som 300 blokke af 32 uafhængige binære signaler, der angiver status, position osv. Dette resulterer i transmission af op til 9600 binære signaler i sekundet, tilgængelige fra hvor som helst i hele systemet.
En P-NET protokolramme består af følgende felter:
De data, der transmitteres over netværket, kan være af enkel eller kompleks type for at opfylde måle- og kontrolkravene. Den simple type inkluderer booleaner, bytes, tegn, ord, heltal, lange heltal, reelle og lange realer og tid. Den komplekse type omfatter strengvariabler, poster og buffervariabler. Dataformatet er en del af P-NET- standarden .
Et stort antal dataoverførsler opnås på grund af den samtidige drift af slaveenheder til behandling af data og modtagelse og transmission af blokke. Forespørgselsprocessen starter i slaven umiddelbart efter ankomsten af den første databyte. Dette er i modsætning til ordninger, hvor anmodningen ikke sendes, før hele datablokken er ankommet. Standard baudraten på 76.800 bps er således ikke en begrænsende faktor for ydeevnen. Eksekvering kan genereres i systemer med datahastigheder på over 500.000 bps.
Blandt de tilgængelige perifere kommunikationssystemer er det kun P-NET , der giver direkte adressering mellem flere netværkssegmenter, hvilket også er kendt som multi-netværksstrukturen. Denne funktion er en specifik del af P-NET-protokollen og kan bygges inde i et standard multiport - masteroperativsystem . Forbindelsen sker direkte gennem forskellige netværkssegmenter og noder med to eller flere P-NET- grænseflader . Det betyder, at flere computere på et netværkssegment kan have direkte adgang til flere noder fra et andet segment uden at bruge et særligt program i guiden.
Segmentering giver også mulighed for uafhængige lokale belastninger på hvert netværkssegment, hvilket øger dataoverførselshastigheden og data I/O gennem hele systemet.
En anden vigtig fordel ved at opdele netværket i små segmenter er at begrænse virkningen af en fejl i ét segment på driften af andre takket være en effektiv netværksbeskyttelsestjeneste. Desuden danner disse funktioner i et multi-segment netværk en naturlig redundans, der gør hele netværket mere immunt over for interferens. En vigtig fordel ved P-NET multinetværkstopologien er, at den ikke behøver en hierarkisk struktur i netværkssegmenterne. Dette er især vigtigt ved udvidelse af P-NET og ved tilslutning til et andet netværk.
P-NET er en bus med op til 32 multi-mastere Det grundlæggende kommunikationsprincip er som følger: masteren sender en anmodning og slaven sender et øjeblikkeligt svar. Anmodningen kan læses eller skrives.
Retten til at besætte bussen er et token overført fra en af mestrene. P-NET bruger en såkaldt "virtuel token passing"-teknik, der ikke kræver, at yderligere erklæringer sendes over bussen. Når en af mestrene er færdig med at besætte bussen, overføres tokenet automatisk til den næste, og så videre gennem cyklussen. Token-passeringen er baseret på brugen af to tællere: en bus-tomgangstæller og en adgangstæller. Den inaktive bustæller går fra 0 til 360, og nulstilles derefter til nul igen. Adgangstælleren tager værdierne af antallet af enheder placeret i netværket. Når tomgangstælleren når 40, stiger adgangstælleren med 1 og øges derefter med én for hver 10 inaktive enheder. Masteren kan beslaglægge bussen, når adgangstællerværdien matcher dens eget nummer.
Token-overførselsmetoden, der bruges af P-NET , er forskellig fra de metoder, der bruges af andre multi-master-systemer. Andre busser, såsom PROFIBUS , sender faktiske telegrafiske beskeder for at videregive tokenet. Denne transmissionsmetode øger masterens tid og reducerer bussens effekt. Princippet om at videregive en virtuel token gælder også i fravær af en mester. I dette tilfælde vil alle enheder, inklusive andre mestre, fortsætte deres arbejde på den sædvanlige måde.
Brug af princippet om at overføre en virtuel markør fører til det faktum, at alle meddelelser transmitteres inden for det tidsinterval, der er tildelt til enheden (tidsslot), det vil sige, at den tid, der bruges på at vente, gribe bussen og sende en meddelelse, kan bestemmes entydigt. P-NET er således et real-time system .
For at konfigurere P-NET- enheder bruges der specialiseret VIGO - software . VIGO giver dig mulighed for at repræsentere alle enheder og deres parametre i et enkelt træ kaldet "Manager Information Base" (MIB). Træets rod er det aktuelle projekt. Det er muligt at få adgang til parametrene for enhver enhed ved at angive den fulde sti til dem i MIB-træet.
VIGO giver mulighed for at programmere P-NET- enheder . To sprog kan bruges til programmering: Process-pascal og Calculate-assembler. Calculate-assembler bruges til programmering af slaver. Hovedsageligt til implementering af teknologiske beskyttelser og sikringer direkte i aktuatorerne. Det er et sprog, der ligner assembler eller IL . Process-pascal bruges til at skabe mere komplekse programmer, der kører på netværksguider. Det er en Pascal - dialekt , der er modificeret til brug i P-NET- miljøet . Tilføjet muligheden for at beskrive parallelle opgaver og bruge eksterne netværksvariabler.
VIGO leverer også en komponent, der giver andre applikationer, såsom Microsoft Excel , adgang til P-NET- miljøet ved hjælp af COM -teknologi .
| UART | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fysiske lag |
| ||||||
| Protokoller |
| ||||||
| Anvendelsesområder | |||||||
| Implementeringer |
| ||||||