Platforma komunikacyjna Automation IT ma ogromne oddziaływanie na rynek, gdyż koncentruje ona dyskusję nad najbardziej istotnym czynnikiem stosowania Ethernetu w przemyśle, a mianowicie na korzyściach użytkowników. Korzyści te wynikają z konsekwentnego wykorzystania standardu IEEE 802.3 w zastosowaniach sieciowych. W automatyce istotny jest szybki, deterministyczny przesył danych. Obecnie standardowe switche ethernetowe nie zapewniają wystarczających parametrów przełączania. W związku z tym, platforma Automation IT może być realizowana jedynie przez połączenie standardowego Ethernetu z nową, szybką technologią Fast Track switching.

PLATFORMA DLA WSZYSTKICH APLIKACJI:

Automation IT to platforma komunikacyjna dla wszystkich aplikacji przemysłowych. Zasada jest następująca: wszystkie aplikacje są połączone przez jednolitą sieć ethernet. Dzięki temu uzyskuje się bezpośrednią komunikację między różnymi aplikacjami określającymi procesy zadań: np. ERP czy MES. Ponadto nie ma potrzeby stosowania elementów pośrednich, co przyśpiesza komunikację i tym samym realizację procesów. Sieci oparte na platformie Automation IT dają użytkownikowi szereg korzyści: zmniejszane są koszty, ułatwiona jest instalacja oraz dostępność.

PODSTAWA TECHNOLOGICZNA PLATFORMY AUTOMATION IT:

Nie ma alternatywy wyboru standardu komunikacji, jeśli ma być obsługiwana komunikacja MES i ERP. Ethernet został przyjęty na całym świecie w zastosowaniach biurowych, przestrzega się tutaj ściśle standardu IEEE 802.3. Z tego wynika, że praca platform komunikacyjnych w Ethernecie możliwa jest jedynie w oparciu o ten standard. Ponieważ sieci automatyki również muszą charakteryzować się odpowiednią wydajnością, odpowiednie technologie są zawsze analizowane pąd tym kątem. Przełom nastąpił w 2008 roku, kiedy HARTING doszedł do wniosku, że komponenty sieciowe mogą osiągać parametry potrzebne dla zastosowań w automatyce. Kluczową technologią jest tu Fast Track Switching. Ethernet, z zastosowaniem tej technologii, może być rzeczywiście wykorzystany w automatyce przy zachowaniu tych samych protokołów, rozpoznawaniu protokołów automatyki i deterministycznym przyspieszeniu.

ETHERNET I TECHNOLOGIA SWITCHY

Szybkość przełączania zwiększa się znacznie w wyniku stosowania trybu cut-through; jest ona większa niż w trybie store-and-forward (rys.1). Jednak powyższe tryby nie zapewniają determinizmu sieci, zatem niemogą być używane w sieciach automatyki przemysłowej.Priorytezacja protokołów zgodna ze standardem IEEE 802.1q jest również nieefektywna, gdyż protokoły sieci automatyki odnoszą się do protokołów tego samego lub wyższego rzędu. Z tych powodów dochodzi do opóźnień transmisji. Są dwa istotne mechanizmy opóźnień.

Rys.1. Wpływ metod przłączania na protokoły automatyki.

Opóźnienia w portach wejściowych:

Gdy porty wejściowe są zablokowane przez kolejkę protokołów o równym lub wyższym priorytecie niż protokoły automatyki, transmisja informacji przenoszonej z wykorzystaniem protokołów automatyki jest opóźniona (rys.2). Prowadzi to do opóźnień niemożliwych do przewidzenia.

Rys.2. Wpływ protokołów o tym samym lub wyższym priorytecie na protokoły automatyki.

"Wąskie gardło" portu wyjściowego:

Jeżeli port wyjściowy przełącznika jest zatłoczony komunikatami, to informacje przenoszone według protokołów automatyki o wysokich priorytetach muszą również oczekiwać na odblokowanie portu (rys.3). Komunikaty o niskich priorytetach i długości równej 1500 bajtów przechodzą przez port wyjściowy. Komunikaty wedłuyg protokołów automatyki o wysokich priorytetach muszą oczekiwać do 125 mikrosekund na zwolnienie portu. Jeżeli ruch w sieci jest bardzo mały, to jedynie współczynnik transmisji, długość komunikatu i okres zwłoki czasowej determinują opóźnienie transmisji. W takim przypadku, minimalny czas opóźnienia wynosi ok. 160 milisekund. Jeżeli obciążenie sieci Ethernet wzrasta, to występują opóźnienia w porcie wejściowym oraz tworzy się "wąskie gardło" w porcie wyjściowym przełączników.

Rys.3. Wpływ protokołów o niskim priorytecie w porcie wyjściowym na protokoły automatyki.