ElektroPrůmysl.cz, leden 2019

Elektro Průmysl .cz AUTOMATIZACE, ŘÍZENÍ A REGULACE leden 2019 | 5 žívat redukované verze výkonnějších sítí průmyslové automatizace, zatímco jiné budou využívat levný silikon vyvinutý pro jiná použití. A konečně by mělo být zřejmé, že každá diskuse o sítích průmyslové automatizace musí uvažovat o viditelnosti softwaru horní vrstvy pro koncového uživatele. Všechny síťové architektury jsou po- psány v normách Mezinárodní normali- zační organizace (ISO) a v základním re- ferenčním modelu Otevřeného systému propojení (OSI). Tento model je znázorněn na obrázku 1 a dělí se na sedm částí. Pou- žijeme-li pojem síťový protokol, hovoříme o náplni těchto vrstev. Koncový uživatel se stará jen o připojení k fyzické vrstvě (o dráty vycházející ze dna, nebo o vyso- kofrekvenční signály) a prvky a funkce, které má k dispozici na povrchu. Ano, ten- to protokol je důležitý, ale mnohem méně než nároky návrhářů sítí. Pokud jsou však prostřední vrstvy sítě odlišné, nemohou mezi sebou komunikovat bez vložené brány. Všimněte si, že nad sedmi vrstvami ISO/OSI jsou ještě dvě další vrstvy. Vrstva pro vkládání a propojování objektů pro řízení procesů (OPC) přináší výhodu při- způsobení síťových vrstev hostitelskému systému. Tak je pouze potřeba vytvořit vrstvu uživatele – klienta s vědomím, že bude používána společně se serverem používajícím kompatibilní OPC software. V případě OPC jsou detaily sítě účinně skryty pohledu zvenčí. Dále je třeba uvést, že existují i další metody izolace aplikační vrstvy sítě od softwaru uživatelské vrstvy s použitím jiných síťových technologií, kte- ré jsou zabudovány do uživatelské vrstvy, a které nevyužívají OPC. To je znázorněno přímým připojením uživatelské vrstvy na vršek soustavy komunikačního protokolu. Obvykle se to dělá proto, aby se dalo vy- užít účinnosti připojení uživatelské vrstvy pro více deterministický přenos dat, než jaký umožňuje OPC. A konečně obrázek 2 znázorňuje síťové propojení malým políčkem mezi klientem a serverem. Toto políčko představuje fy- zickou síť, která je víc než jen drát a kabel. Velmi často jsou v ní i aktivní spínače a pře- vodníky, které mají různé funkce, o nichž budeme mluvit dále při popisu jednotlivých sítí. Slovo kabel, které se často používá, za- hrnuje metalické kabely a optická vlákna. Pojem kabel by měl také zahrnovat bezdrá- tová propojení, ale to by vyžadovalo použití oxymóronového slovního spojení bezdráto- vý kabel, což je výraz, který se již používá na telekomunikačním trhu, ale ještě nebyl za- veden v odvětví průmyslové automatizace. Nyní si představíme generické typy sítí, které se používají v odvětví průmyslové automatizace. Senzorové sítě Na nejnižší úrovni síťových funkcí jsou sen- zorové sítě. Obecně jsou senzory na nej- nižší úrovni hodnotového řetězce systému průmyslové automatizace a jsou navrho- vány tak, aby nebyly drahé, protože řada senzorů a také akčních prvků je potřebná pro běžné aplikace. APLIKACE PREZENTACE RELACE PŘENOS SÍŤ DATOVÝ KABEL FYZICKÁ VRSTVA VRSTVA UŽIVATELE – KLIENTA VRSTVA UŽIVATELE – SERVERU KLIENT OPC SERVER OPC VRSTVY ISO/OSI 7 DATOVÝ TOK APLIKACE PREZENTACE RELACE PŘENOS SÍŤ DATOVÝ KABEL FYZICKÁ VRSTVA Obr. 2 Síťové vrstvy