14
2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program stručnog usavršavanja ovlaštenih artihekata i inženjera XII tečaj Davor Gadže 11.02.2012. Instalacije Za bakrene vodiče Zaštita od fizičkog oštećenja Zaštita od elektromagnetskih smetnji Razmak Križanja Oklapanje Za optičke vodiče Zaštita od fizičkog oštećenja

Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

  • Upload
    hahanh

  • View
    221

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

1

Instalacije industrijskih komunikacija

Tehničko veleučilište u ZagrebuProgram stručnog usavršavanja ovlaštenih artihekata i inženjera

XII tečajDavor Gadže11.02.2012.

Instalacije

• Za bakrene vodiče

• Zaštita od fizičkog oštećenja

• Zaštita od elektromagnetskih smetnji

– Razmak

– Križanja

• Oklapanje

• Za optičke vodiče

• Zaštita od fizičkog oštećenja

Page 2: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

2

Instalacije

• Žičani kanali, ljestvičasti kanali, perforirane police

• Grupiranje naponskih nivoa

• Postavljanje u više slojeva

• Popunjenost polica – zavoji i križanja

• Poklapanje

• Pregrađivanje

Industrijske?

• Residental – industrial

• Razlikuju se po mogućnosti izlaganja:

– Prašini

– Vlazi

– Temperaturi

– Mehaničkim oštećenjima

– Elektromagnetskim smetnjama

• Definirane standardima

Page 3: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

3

Povijesni pregled

Zahtjevi na komunikacijepropusnost, latencija

Page 4: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

4

ISO/OSI referentni model

Što je to OSI ?

• • ISO - International Organization for Standardization

• • Open Systems Interconnection (OSI) model

• • 1974.

• • 7 slojeva

• • omogućava sklapanje komunikacijskog lancaod modula različitih proizvođača

Page 5: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

5

Komunikacijski protokoli industrijske automatizacije

• DF-1

• FOUNDATION fieldbus - H1 & HSE

• Profibus - by PROFIBUS International.

• PROFINET IO

• CC-Link Industrial Networks - Supported by the CLPA

• ControlNet - an implementation of CIP, originally by Allen-Bradley

• DeviceNet - an implementation of CIP, originally by Allen-Bradley

• DirectNet - Koyo / Automation Direct proprietary, yet documented PLC interface

• EtherNet/IP - IP stands for "Industrial Protocol". An implementation of CIP, originally created by Rockwell Automation

• Ethernet Powerlink - an open protocol managed by the Ethernet POWERLINK Standardization Group (EPSG).

• EtherCAT

• Interbus, Phoenix Contact's protocol for communication over serial links, now part of PROFINET IO

• HART Protocol

• Modbus RTU or ASCII or TCP

• Modbus Plus

• Ethernet Global Data (EGD) - GE Fanuc PLCs (see also SRTP)

• FINS, Omron's protocol for communication over several networks, including ethernet.

• HostLink Protocol, Omron's protocol for communication over serial links.

• Optomux - Serial (RS-422/485) network protocol originally developed by Opto 22 in 1982. The protocol was openly documented and over time used for industrial automation applications.

• Honeywell SDS - Smart Distributed System - Originally developed by Honeywell. Currently supported by Holjeron.

• SERCOS interface, Open Protocol for hard real-time control of motion and I/O

• SERCOS III, Ethernet-based version of SERCOS real-time interface standard

• GE SRTP - GE Fanuc PLCs

• Sinec H1 - Siemens

• SynqNet - Danaher

• TTEthernet - TTTech

• PieP - An Open Fieldbus Protocol

• BSAP - Bristol Standard Asynchronous Protocol, developed by Bristol Babcock Inc.

• RAPIEnet - Real-time Automation Protocols for Industrial Ethernet

Page 6: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

6

Komunikacijski protokoli zgradarstva• 1-Wire - from Dallas/Maxim

• BACnet - for building automation, designed by committee ASHRAE.

• S-Bus

• C-Bus

• CC-Link Industrial Networks, supported by Mitsubishi Electric

• DALI

• DSI

• Dynet

• Konnex (KNX) - previously AHB/EIB

• LonTalk - protocol for LonWorks technology by Echelon Corporation

• Modbus RTU or ASCII or TCP

• oBIX

• xAP - Open protocol

• ZigBee - Open protocol

Komunikacijski protokoli u mjerenjima• DLMS/IEC 62056

• ANSI C12.18

• IEC 61107

• Modbus

• M-Bus

• ZigBee Smart Energy 2.0

• IEC 61850

• IEC 60870-5

• DNP3 - Distributed Network Protocol

• Modbus

• Profibus

• IEC 62351 - Security for IEC 60870, 61850, DNP3 & ICCP protocols

Komunikacijski protokoli u energetici

Page 7: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

7

Podjela industrijskih komunikacija

Fieldbus Developer (Zemlja) Predstavljen Standard

ARCNET Datapoint (U.S.) 1977 ANSI ATA 878 (1999)

ASi Industry and university 1991 EN 50295-2 (1998, 2002)

consortium (Germany) IEC 62026-2 (2000)

Bitbus Intel (U.S.) 1983 ANSI IEEE 1118 (1990)

CC-Link Mitsubishi (Japan) 1996 — (open spec)

CANopen CAN in Automation (user 1995 (početak EN 50325-4 (2002)

group, Germany) razvoja 1993)

ControlNet Allen-Bradley (U.S.) 1996 EN 50170-A3 (2000)

DeviceNet Allen-Bradley (U.S.) 1994 EN 50325-2 (2000)

FF Fieldbus Foundation 1995 (početak BSI DD 238 (1996)

(industry consortium, U.S.) razvoja 1994) EN 50170-A1 (2000)

Hart Rosemount (U.S.) 1986 — (open spec)

Interbus-S Phoenix Contact (Germany) 1987 (početak DIN 19258 (1993)

razvoja 1983) EN 50254-2 (1998)

MAP General Motors (U.S.) 1982 (početak MAP 1.0 (1982)

razvoja 1980) MAP 2.0 (1985)

MAP 3.0 (1988)

MMS ISO TC 184 1986 ISO/IEC 9506 (1988, 2000)

Modbus Gould, Modicon (U.S.) 1979 — (open spec)

Page 8: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

8

Fieldbus Developer (Zemlja) Predstavljen Standard

PDV-Bus Industry and university 1979 (početak DIN 19241 (1982)

consortium (Germany) razvoja 1972)

P-NET PROCES-DATA (Denmark) 1983 DS 21906 (1990)

EN 50170-1 (1996)

PROWAY C IEC TC 65 1986 (početak ISA S72.01 (1985)

razvoja 1975) IEC 60955 (1989)

Profibus Industry and university 1989 (početak FMS: DIN 19245-1 and -2 (1991)

consortium (Germany) razvoja 1984) DP: DIN 19245-3 (1993)

PA: DIN 19245-4 (1995)

FMS/DP: EN 50170-2 (1996)

DP: EN 50254-3 (1998)

PA: EN 50170-A2 (2000)

SDS Honeywell (U.S.) 1994 EN 50325-3 (2000)

Sercos Industry consortium 1989 (početak IEC 61491 (1995)

(Germany) razvoja 1986) EN 61491 (1998)

Seriplex APC, Inc. (U.S.) 1990 IEC 62026-6 (2000)

SINEC L2 Siemens (Germany) 1992 —

SP50 ISA SP 50 (U.S.) 1993 ISA SP 50 (1993)

Fieldbus Industry and university 1987 (početakAFNOR NF C46601-7 (1989–1992)

(World)FIP consortium (France) razvoja 1982) EN 50170-3 (1996)

DWF: AFNOR NF C46638 (1996)

DWF: EN 50254-4 (1998)

Fieldbus Developer (Zemlja) Predstavljen Standard

BACnet ASHRAE SPC135P (industry 1991 ANSI/ASHRAE 135 (1995)

consortium, U.S.) ENV 1805-1 (1998)

ENV 13321-1 (1999)

ISO 16484-5 (2003)

Batibus Industry consortium 1987AFNOR NF 46621-3 and -9 (1991)

(France) ENV 13154-2 (1998)

CEBus Industry consortium (U.S.) 1984 ANSI EIA 600 (1992)

EHS Industry consortium 1987 ENV 13154-2 (1998)

(Europe)

EIB Industry consortium 1990 AFNOR NFC 46624-8 (1991)

(Germany) DIN V VDE 0829 (1992)

ENV 13154-2 (1998)

HBS Industry consortium (Japan) 1986 (početak EIAJ/REEA ET2101

razvoja 1981)

LonWorks Echelon (U.S.) 1991 ANSI EIA 709 (1999)

ENV 13154-2 (1998)

Sigma I ABB (Germany) 1983 —

X10 Pico Electronics (U.K.) 1978 (početak —

razvoja 1975)

Page 9: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

9

Usporedba protokola na fizičkom nivou

Pasivna oprema

• Kabeli: FO, coax, TP

– TP

• cijena

– Coax

• Coax

• Za visoke brzine

• dobra zaštita od elektromagnetskih smetnji

– FO

• za surovu industrijsku okolinu

• Za velike daljine

• Konektori, RJ45, RJ11, DB9, DB25, IP21, IP67

Page 10: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

10

TP – električni standardi

• RS232

– Naponski prijenos signala

– Za kratke udaljenosti (do 15m)

• RS422

– Strujni prijenos signala

– Full duplex, 4 žice, 2xTP

• RS485

– Strujni prijenos signala

– Half duplex, 2 žice, 1xTP

TOPOLOGIJE

Page 11: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

11

Aktivna oprema

• Repeater, bridge, router, switch

Potencijal mase

• Velik problem kod velikih udaljenosti i spajanja dvaju energetskih postrojenja

• Oklapanje nužno

• U pravilu oklop se spaja samo na početku

• U praksi začudo funkcionira nekada i suprotno

• U energetici se na kraj spaja kondenzator

• Preporuka: polaganje 25mm2 paralelno signalnim kabelima

• Najbolje: galvansko odvajanje – optika

Page 12: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

12

IP67 RJ45 konektori

Cat5, 6, 7, TP, FTP, STP, SFTP

Page 13: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

13

Ravni ili križaniCrossover, straight

Kontakt -568A par.br. -568B par.br. -568A boja -568B (AT&T 258A) boja

1 (Tx+) 3 2bijelo/zeleno bijelo/narančasto

2 (Tx−) 3 2zeleno/bijelonarančasto/bijelo

3 (Rx+) 2 3bijelo/narančasto bijelo/zeleno

4 1 1plavo/bijelo plavo/bijelo

5 1 1bijelo/plavo bijelo/plavo

6 (Rx−) 2 3narančasto/bijeloe zeleno/bijelo

7 4 4bijelo/smeđe bijelo/smeđe

8 5 4smeđe/bijelo smeđe/bijelo

RJ11, DB9, DB25

Page 14: Instalacije industrijskih komunikacijaseminar.tvz.hr/materijali/materijali12/12E05.pdf · 2/6/2012 1 Instalacije industrijskih komunikacija Tehničko veleučilište u Zagrebu Program

2/6/2012

14

Fiber Optics

• SC

• ST

• LC

Lireratura

• The industrial communication technology handbook / Richard Zurawski, ISBN 0-8493-3077-7, CRC Press, 2005

• Introduction to industrial communication networks, Schneider electric, JAI conference, 2005

• Future trends in process automation, Sirkka-Liisa Jämsä-Jounela, Annual Reviews in Control 31 (2007) 211–220

• http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_automation_protocols