Print

Průmyslové sítě: otevřený zdrojový kód „open source“

-- 15.10.09

Programové vybavení pro průmyslové sítě s otevřeným zdrojovým kódem (open source) může být úspornějším řešením než komerční alternativy. Navíc u něj odpadají problémy spojené s vývojem protokolových sestav.

V oblasti průmyslových sítí existuje mnoho možností. Požadují-li se modifikace nad rámec komerčně dostupných průmyslových sítí, dodavatelé nabízejí komerční produkty, které podporují protokoly. V některých případech může být použitelnějším řešením volba otevřeného zdrojovéhokódu – open source. Možná z důvodu ceny komerčních produktů se mnoho firem rozhodne vyvíjet svou vlastní protokolovou sestavu. Často se to ukáže jako špatné rozhodnutí, protože je vždy nutno vynaložit mnohem větší úsilí, než se původně předpokládalo.

CAN je protokol, jenž počtem instalovaných uzlů bezkonkurenčně překonává jakýkoli jiný protokol. Nicméně nevýhodou CAN je to, že existuje mnoho protokolů, které jsou vzájemně nekompatibilní. Proto je důležité ověřit si, že určitá protokolová sestava CAN obsahuje potřebný protokol. Vybavení CANFestival přináší rámec CAN/ Open, který je použitelný u operačních systémů Linux, Windows a na dvou mikrořadičích a je určený pro řadu desek pro CAN, jež jsou prodávány uznávanými dodavateli. Poskytuje přenosnou protokolovou sestavu ANSI-C, kterou lze použít u řídicích i podřízených uzlů. EtherCAT vyžaduje u podřízených síťových prvků (slave) specializované technické vybavení. Programové řešení typu open source zde není k dispozici.

Řídicí modul může pracovat se standardním řídicím prvkem pro Ethernet. Etherlab je název produktu prodávaného německou společností IgH, který je kombinací technického i programového řešení pro účely testování a automatizace. Jednou ze součástí produktu Etherlab je EtherCAT master podporující čtyři řídicí prvky pro Ethernet (Realtek, Intel), které běží pod operačním systémem Linux (i bez rozšíření pro práci v reálném čase). Seznam všech funkcí podporovaných EtherCAT naleznete na webové stránce (www.etherlab.org). Pro EtherNet/IP (Industrial Protocol) je dostupná implementace uživatelské skupiny ODVA (Open DeviceNet Vendors Association). Poskytuje úplnou sadu funkcí pro část CIP (Common Industrial Protocol) protokolu EtherNet/IP, zbývající část má standardní funkcionalitu Ethernetu.

Implementace V7 podporuje pouze Microsoft Windows, ale části programového kódu závislé na operačním systému jsou vyznačeny. Programový kód prošel testem shody sdružení ODVA, což znamená, že se lze spolehnout na to, že implementace odpovídá specifikaci. Uživatelská skupina Ethernet Powerlink je první skupinou, která oficiálně vydala open source implementaci svého vlastního protokolu, jejž označila jako „openPowerlink“, ve snaze zvýšit popularitu protokolu oproti jeho hlavním konkurentům. Programové řešení vyvinula německá společnost SysTec, která jej stále aktivně udržuje a distribuuje. OpenPowerlink obsahuje protokolovou sestavu na bázi systému Linux pro řídicí uzel Powerlink a pro podřízené uzly. Implementace byla testována pro potvrzení shody se současnou oficiální specifikací Powerlink v1.1.0.

HurriCANe je VHDL implementací základního protokolu CAN (podle OSI, vrstva 2). Držitel licence (European Space Agency) však již bohužel nedovoluje používat HurriCANe 5.2.4 jinde než u protokolů souvisejících s ESA. Nicméně dokumentace a simulační model pro ModelSIM jsou stále dostupné. Dostupnost open source technických prostředků pro CAN spadá mimo rámec tohoto článku. Další informace naleznete na stránkách www.opencores.org. MicroCANOpen je vedlejším produktem při vývoji komerčního produktu vyráběného americko-německou společností Embedded Systems Academy. Jde o „minimální“ implementaci protokolu CAN/Open, která dokáže běžet dokonce i na zdrojově omezených 8bitových mikrořadičích. Přesto má úctyhodnou sadu funkcí, jež uspokojí potřeby mnoha aplikací. Po uhrazení přiměřeného licenčního poplatku lze MicroCANOpen používat i u komerčních produktů. Modbus/RTU a Modbus/TCP.

Modbus je jedním z nejpopulárnějších průmyslových protokolů. Proto nepřekvapuje, že je pro nejrůznější programovací jazyky, operační systémy a platformy k dispozici velké množství open source implementací. I kdyby vašim konkrétním potřebám neodpovídala žádná stávající implementace, obvykle není těžké modifikovat tu stávající (nebo ji dokonce vytvořit od začátku). Profinet. Uživatelská skupina Profibus je jednou z mála skupin, která aktivně nepodporuje open source implementace pro své vlastní protokoly (Profibus a Profinet). Pro starší protokol Profinet/CBA (Component Based Automation – automatizace na bázi komponent) je dostupná vzorová implementace vytvořená společností Siemens pro operační systém Linux. Existuje zde i několik omezení pro licence. RTNet.

Protokolová sestava Real-time Net, původně vyvinutá Hannoverskou univerzitou, je síťová protokolová sestava pro stabilní reálný čas (hard real-time), jež je určena pro rozšíření Xenomai a RTAI pracující v reálném čase v prostředí Linux. Využívá standardní řídicí prvky pro Ethernet (100 Mbit/s a Gbit) nebo Firewire. RTNet není v průmyslových řídicích aplikacích příliš rozšířena, ale díky své schopnosti práce ve stabilním reálném čase a bez nutnosti speciálního technického vybavení je užitečná. SERCOS III je ethernetový nástupce protokolu SERCOS II. Oba tyto protokoly jsou určeny pro vysokorychlostní polohovací aplikace. I když momentálně pro SERCOS III neexistuje open source protokolová sestava, vše se brzy změní.

Uživatelská skupina SERCOS International na Hannoverském veletrhu 2009 oznámila, že bude dostupná master protokolová sestava pro SERCOS III pro operační systém Linux. Protokolová sestava je vyvíjena ve spolupráci s organizací Open Source Automation Development Lab (OSADL), která podporuje používání programového vybavení open source pro stroje a řídicí systémy závodu. Simple Open EtherCAT Master (SOEM). Protokol SOEM vytvořil holandský odborník na EtherCat Arthur Keetels, který používá EtherCAT u svých vlastních strojů, a začal výsledky své práce předávat komunitě open source s cílem další popularizace protokolu EtherCAT. Název naznačuje, že jde o základní implementaci protokolu EtherCAT, a i když to mohlo být pravdou před pěti lety, nyní již tomu tak není (jméno však zůstalo). SOEM byl původně napsán v jazyce Delphi a běží na standardním osobním počítači PC s operačním systémem Microsoft Windows, pro Linux je k dispozici také C-port.

Rob Hulsebos je softwarový technik s 20letými zkušenostmi v oblasti budování strojů, zabudovaného softwaru a průmyslových sítí. Pracuje pro společnost Delem (www.delem.com), dodavatele CNC řízení pro stroje na zpracování plechu, a je samostatným poradcem a autorem píšícím o technologiích fieldbus. Kontaktujte jej na adrese r.hulsebos@onsnet.nu.

 

 

 

Autor: R. A. Hulsebos


Sponzorované odkazy

 
Aktuální vydání
Reklama

Navštivte rovněž

  •   Události  
  •   Katalog  

Události

Technical Computing Camp 2019
2019-09-05 - 2019-09-06
Místo: Hotel Fontána, Brněnská přehrada
Moderní technologie ve farmacii
2019-09-24 - 2019-09-24
Místo: Brno
Moderní technologie v potravinářství
2019-09-25 - 2019-09-25
Místo: Brno
Mezinárodní strojírenský veletrh 2019
2019-10-07 - 2019-10-11
Místo: Výstaviště Brno
MSV TOUR 2019
2019-10-07 - 2019-10-10
Místo: MSV, Brno

Katalog

EWWH, s. r. o.
EWWH, s. r. o.
Hornoměcholupská 68
102 00 Praha 10
tel. 734 823 339

BALLUFF CZ s.r.o.
BALLUFF CZ s.r.o.
Pelušková 1400
19800 Praha
tel. 724697790

B+R automatizace, spol. s r.o.
B+R automatizace, spol. s r.o.
Stránského 39
616 00 Brno
tel. +420 541 4203 -11

Schneider Electric CZ, s. r. o.
Schneider Electric CZ, s. r. o.
U Trezorky 921/2
158 00 Praha 5
tel. 00420737266673

COGNEX
COGNEX
Emmy-Noether-Str. 11
76131 Karlsruhe
tel. 720 981 181

všechny firmy
Reklama


Tematické newslettery




Anketa


Na internetu
V tištěných médiích
Na veletrzích a výstavách
Jinde

O nás   |   Reklama   |   Mapa stránek   |   Kontakt   |   Užitečné odkazy   |   Bezplatné zasílání   |   RSS   |   
Copyright © 2007-2019 Trade Media International s. r. o.
Navštivte naše další stránky
Trade Media International s. r. o. Trade Media International s. r. o. - Remote Marketing Továrna - vše o průmyslu Control Engineering Česko Řízení a údržba průmyslového podniku Inteligentní budovy Almanach produkce – katalog firem a produktů pro průmysl Konference TMI