Ishonchli va barqaror aloqa o'zaro bog'liqligi sanoat avtomatizatsiyasining qon tomiridir. Sanoat asbob-uskunalaridagi sensorlar va aktuatorlarning ko'pligi hamda haqiqiy sanoat stsenariylarida keng tarqalgan ko'plab tizimlar va protokollar- hisobga olinsa, butun jarayon davomida ma'lumotlarni uzatish va aylantirish uchun son-sanoqsiz an'anaviy shlyuzlardan foydalaniladi. Sanoat avtomatizatsiyasi AT tizimlarining ochiq maʼlumotlarga kirish va real vaqt-vaqtni boshqarish talablarini hisobga olishi kerak.
Industrial Ethernet bu borada muhim rol o'ynadi, bu esa fieldbus tizimlariga nisbatan katta{0}}miqyosdagi ma'lumotlarni uzatish samaradorligini va sinxronizatsiyasini sezilarli darajada oshirdi. Uskuna{2}}asosan, Ethernet kommutatsiya uskunasi chekilgan kommutator chiplari, protsessorlar, PHY, PCB va interfeys/port quyi tizimlarini oʻz ichiga oladi, Ethernet switch chipi muhim komponent hisoblanadi. Bu mikrosxemalar katta hajmdagi maʼlumotlarni almashish va qayta ishlash va xabarlarni yoʻnaltirish uchun ixtisoslashgan boʻlib, tarmoq ulanishi uchun amaliy -optimallashtirilgan integral mikrosxemalar sifatida xizmat qiladi. Asosiy switch chiplari yetkazib beruvchilari odatda keng qamrovli protokol qoʻllab-quvvatlashi va mustahkam funksionalligi-boʻlgan tijorat darajasidagi mahsulotlarni taklif qilishadi.
Chip integratsiyasini almashtirish
Tarmoqni kommutatsiya qilish funksiyalari odatda Ethernetning 2-qatlam MAC da amalga oshiriladi. Dastlabki Ethernet kalitlari chiplari odatda faqat MAC qatlamini o'z ichiga olgan bo'lib, haqiqiy chekilgan ulanishlarni o'rnatish uchun 1-qatlamdagi PHY chiplariga tayangan. Texnologik taraqqiyot va foydalanuvchilarning soddalashtirilgan tizim arxitekturalariga bo'lgan talabi ortib borishi bilan jismoniy qatlam (PHY) va havola qatlamini (MAC) birlashtiruvchi tarmoq kommutator chiplari paydo bo'ldi va keng tarqaldi.
Hozirgi vaqtda ko'plab 10M / 100M switch chiplari ushbu integratsiyaga erishdi. Biroq, standart kalitlardagi 10G kalit chiplari va Gigabit portlari odatda maxsus PHY chiplarini talab qiladi. Ethernet ulanishini muhokama qilganda, Broadcom asosiy o'yinchidir. Broadcom uzoq vaqtdan beri Ethernet-ni almashtirish chiplari sektorida etakchi bo'lib, tarmoqning eng keng qamrovli chekilgan kommutatsiya uskunalari va chiplarini taklif qiladi.
Integratsiyaga kelsak, Broadcomning Roboswitch arxitekturasi Ethernet kommutatsiya yechimi Fast Ethernet va Gigabit Ethernet (GbE) ni qo'llab-quvvatlaydigan 5-24 port konfiguratsiyasiga ega. Ushbu yuqori{3}}tezlik va Gigabit Ethernet kommutatsiya yechimlari doirasida yuqori{4}}tezlikdagi kommutatsiya tizimining-barcha funksiyalari, jumladan, paket buferlari, jismoniy qatlam qabul qiluvchi qurilmalari, mediaga kirish kontrollerlari (MAC), manzillarni boshqarish, portga{6}}asoslangan tezlikni boshqarish va-bloklanmaydigan CMOS integratsiyalangan bitta chipga birlashtirilgan. Ushbu integratsiya darajasi sanoat ilovalari uchun juda yuqori.
Birgalikda ishlash jarayonida yuqori ma'lumotlarni qayta ishlash qobiliyatini ta'minlash uchun, switch chipining ichki mantiqiy yo'llari juda murakkab. Yirik ishlab chiqaruvchilarning sanoatdagi yetakchi arxitekturalari{1}}bir nechta tezlikni, jumladan, 100M/1GE/2.5GE va 10GEni qoʻllab-quvvatlaydi, yuqori tezlikdagi ulanishga erishish uchun 2.5GbE/10GbE tezlikdan foydalanadi. Integratsiyalashgan kommutator chipi bevosita uning ichida protsessorni ham o‘z ichiga oladi, bu esa tashqi protsessorni talab qilmasdan kaskad rejimini qo‘llab-quvvatlaydigan-protsessor-boshqariladigan yagona kommutatsiya platformasini loyihalash imkonini beradi.
Ma'lumotlar markazi stsenariylarida va chuqur o'rganish tarmoq ilovalarida kommutator chiplari yanada yuqori integratsiya darajalariga erishadi. Masalan, bozorning eng yuqori-integratsiyalashgan, eng yuqori{2}}oʻtkazish qobiliyatiga ega StrataXGS seriyasi bir necha gigabitdan bir necha terabitgacha oʻzgartirishga qodir boʻlgan integratsiyalangan yagona chipli-yechimlarga ega.
Koʻp{{0}protokolni qoʻllab-quvvatlash
Sanoat aloqa protokollarining keng tarqalganligi keng e'tirof etilgan va ko'p{0}}protokolli o'tish chiplari, shubhasiz, sanoat ilovalarida ko'proq jozibador bo'lib, dizayn murakkabligini sezilarli darajada kamaytiradi. ADI ning FIDO5100 va FIDO5200 multi-protokolini almashtirish chiplari xost protsessoridan yuklab olingan proshivka yordamida sozlanishi sozlamalar orqali protokolni qo‘llab-quvvatlaydi. Ushbu proshivka real vaqt{6}}ethernet multi{7}}protokolini almashtirish drayveriga integratsiyalangan va quvvat yoqilganda yuklab olinadi-.
(To'liq protokolni qo'llab-quvvatlash, ADI)
Kengaytiriladigan va moslashuvchan konfiguratsiyalar o'tish chipiga har qanday xost protsessoriga muammosiz ulanish imkonini beradi. Muayyan protokollar uchun qurilma drayverlaridan foydalanish orqali u tizimni moslashuvchan qismlarga ajratishni osonlashtiradi, shu bilan birga har qanday sotuvchining protokol steklaridan foydalanishda katta erkinlik taqdim etadi-protokol stegini multi-protokolni almashtirish chip drayveri bilan birlashtirish kifoya. Kommutator chipining ko'p{4}}protokolini qo'llab-quvvatlashi sanoatni avtomatlashtirish stsenariylarida samaradorlikni sezilarli darajada oshiradi.
Samarali ma'lumotlarni uzatish va real-vaqt talablari uchun tinimsiz intilish
Texnologik tendentsiyalardan qat'i nazar, kalit chiplari uchun samarali uzatish va past kechikish uchun asosiy talablar doimiy bo'lib qoladi. Bu, ayniqsa, harakatni boshqarish qattiq real vaqtda ishlashni talab qiladigan sanoat ilovalarida juda muhim. Yuqorida aytib o'tilgan FIDO seriyasi turli xil sanoat chekilgan protokollari uchun sinxronizatsiya mexanizmlarini amalga oshirish uchun Taymerni boshqarish blokidan (TCU) foydalanadi, EtherCAT aylanish vaqtlarini 12,5 mks gacha va PROFINET sikl vaqtlarini 31,25 mks gacha qo'llab-quvvatlaydi.
Microchipning yagona chipli VSC75XTSN seriyasi IEEE 1588v2 Precision Time Protocol (PTP) uchun toʻliq apparat taʼminotini, jumladan, barcha PHY-MAC interfeyslari va yuqori aniqlikdagi apparat PTP soati uchun apparat vaqt tamgʻasini oʻz ichiga oladi. Bu bir qator sanoat Ethernet ilovalari uchun pastki{7}}mikrosoniyali sinxronizatsiyani ta'minlaydi. Haqiqiy{9}}vaqtdagi, yuqori samaradorlikdagi ulanishga boʻlgan talab kommutator chiplarini yanada samaraliroq uzatish va -kechikish sinxronizatsiyasini kamaytirishga undamoqda.
Xulosa
Tarmoqlar an'anaviy fieldbus va 4mA dan 20mA gacha bo'lgan ulanishlardan Industrial Ethernet-ga o'tishi bilan tarmoq ulanishini loyihalash va amalga oshirish bosqichlarida ko'plab muammolar paydo bo'ladi. Bu Ethernet switch chiplarining evolyutsiyasiga turtki bo'ldi. Kuchli va moslashuvchan kalit chiplari sanoat ilovalarini ideal Industrial Ethernet ulanishiga erishishga yaqinlashtiradi.