مع استمرار زيادة متطلبات المصانع لموثوقية نظام التشغيل الآلي، فإن انقطاع الإنتاج الناجم عن فشل نظام التشغيل الآلي قد يتسبب في خسائر كبيرة للمصانع. لذلك، فإن تحمل الأخطاء هو متطلب أساسي للغاية لأنظمة التشغيل الآلي. لمعالجة هذه المشكلة، قمنا بتحسين موثوقية شبكات التطبيقات القائمة على منصة Siemens. يظهر هيكل الشبكة المتسلسلة البسيطة المستخدمة بشكل شائع في الشكل أدناه.
لزيادة موثوقية النظام، غالبًا ما يتم تصميم الاتصالات بين العقد في شبكات الاتصالات الصناعية على أنها اتصالات مادية زائدة عن الحاجة، الأمر الذي يتطلب استخدام بروتوكول تكرار الوسائط (MRP). الشبكات الحلقية هي طوبولوجيا شبكة شائعة تستخدم لتحقيق تكرار الوسائط في الصناعة.
بالمقارنة مع الشبكات التقليدية، فإن مزايا بروتوكولات التكرار الإعلامي هي كما يلي:
1. نظرًا لأن تلف جهاز واحد لا يؤثر على اتصالات الشبكة، فإن الهيكل الزائد يمكن أن يزيد بشكل كبير من موثوقية النظام والمعدات.
2. بما أن الضرر الذي يلحق بجهاز واحد لن يؤدي إلى إيقاف تشغيل النظام بأكمله، فلا يوجد ضغط زمني لأعمال الصيانة.
3. عند حدوث فشل في الشبكة، يمكن تحديد الخطأ وحله في الوقت المناسب من خلال التشخيص السريع للشبكة.
4. يمكنه تقليل الخسائر الناجمة عن التوقف بسبب الفشل.
يظهر مثال لحلقة MRP مكونة من 4 عقد في الشكل أدناه. وتتكون من مدير MRP و3 عملاء MRP. يمكن أن يكون المدير عبارة عن PLC أو مفتاح. يجب أن يكون لكل عقدة في الحلقة مفتاح ثنائي المنفذ مدمج، مع وجود منفذين متصلين بالعقدة السابقة والعقدة التالية على التوالي.
تتمثل مهمة مدير الحلقة في مراقبة الشبكة بحثًا عن الأخطاء. فهو يرسل إطارات الاختبار في نفس الوقت من المنفذ 1 والمنفذ 2. ويتم تمرير إطارات الاختبار في كلا الاتجاهين، وتدخل المنفذ الآخر لمدير الحلقة.
في الظروف العادية، سيقوم مسؤول شبكة الحلقة بحظر تدفق بيانات الشبكة لمنفذ واحد، بحيث تصبح شبكة الحلقة المادية شبكة خطية على المستوى المنطقي لمنع الحلقات.
بالنسبة لـ MRP، فإن الحد الأقصى للوقت المطلوب من انقطاع شبكة الحلقة إلى إنشاء مسار زائد هو 200 مللي ثانية. بالنسبة لمحطات التبعية ذات وظيفة مراقبة الشبكة، يجب ضبط وقت مراقبة التبعية على أكثر من 200 مللي ثانية، وإلا فقد يتم إغلاق محطة التبعية بسبب انقطاع الاتصال.
فيما يلي تفاصيل حول كيفية تكوين شبكة حلقية تحتوي على محولات G120/S120 في برنامج PCS7.
تدعم محولات G120/S120 التي تعمل بإصدار البرنامج الثابت V4.5 وما فوق نظام MRP. يوضح المثال التالي كيفية تكوين شبكة حلقية تتضمن محولات G120/S120 في برنامج PCS7.
قائمة المعدات الرئيسية ومخطط الطوبولوجيا لطوبولوجيا الشبكة لمشروع نقل الورق Weihai Longgang هي كما يلي:
اسم المعدات النموذج التطبيق الكمية
مسؤول PLC412-5H PN/DP
مفتاح Sanwang IES618 لتبادل البيانات مفتاح عادي واحد
S120CU320-2PN العديد من العملاء
G120CU250S-2PN العديد من العملاء
جهاز كمبيوتر مضيف PCDELL
خطوات التكوين الرئيسية هي كما يلي:
(1) لا تقم بتوصيل الشبكة بحلقة مغلقة قبل اكتمال التكوين، وإلا فسوف تتشكل حلقات إطارية وتتسبب في حدوث أعطال في الشبكة.
(2) تعيين عناوين IP وأسماء الأجهزة لجميع أجهزة العقدة.
(3) قم بإضافة PLC وعاكس G120 للاتصال بشبكة PN، مع PLC كمسؤول و CU كعميل.
(5) بعد إكمال خطوات التكوين المطلوبة الأخرى، يمكنك تجميع التكوين وتنزيله إلى PLC.
(6) ربط الشبكة في حلقة مغلقة.
يمكنك عرض حالة الشبكة الحالية من خلال عرض عرض الطوبولوجيا عبر الإنترنت.
التواصل الطبيعي يكون على النحو التالي:
افصل كابل الشبكة لأي وحدة تحكم في العاكس، ولن يظهر العاكس أي عطل. افصل مصدر الطاقة 24 فولت لأي وحدة تحكم في العاكس (أوقف تشغيل منفذ الشبكة)، ولا يؤثر ذلك على اتصال العاكسات الأخرى. يمكن الحصول على حالة تشغيل الشبكة الحالية من خلال عرض عرض الطوبولوجيا عبر الإنترنت. يظهر الاتصال في الشكل أدناه.
تم استعادة شبكة الحلقة وأصبح الاتصال طبيعيًا.
يمكن للاختبارات المذكورة أعلاه توضيح دور شبكة حلقات MRP بشكل كامل:
عندما لا يتم تشكيل شبكة حلقات MRP، إذا تمت مقاطعة اتصال الشبكة، فسوف يقوم العاكس G120 بالإبلاغ عن خطأ F1910 ويتوقف عن التشغيل.
بعد تشكيل شبكة حلقة MRP، يكون لدى العاكس مساران للاتصال بالشبكة. عند فصل أحد المسارين، يمكن إنشاء اتصال من المسار الآخر، ولن يبلغ العاكس عن خطأ انقطاع الاتصال.
