Беспроводной realtime Ethernet в АСУТП. Есть ли готовые решения?

Сообщение **SP_control** » 23 янв 2016, 19:37

Все известно, что в АСУТП сейчас идет повсеместный отказ от низкоскоростных уже лет 20 как морально устаревших сетей на основе RS-422/485 и переход на высокоскоростной RealTime Industrial Ethernet (SERCOS, EtherCAT, Powerlink и т.п.), где можно сотни устройств опрашивать за десятки микросекунд, а не за десятки/сотни миллисекунд как в традиционных АСУТП-шных сетях.

Но мы (наша организация) решили пойти ещё дальше.

И реализовать у себя АСУТП на базе БЕСПРОВОДНОГО RealTime Industrial Ethernet.

Чтобы тоже можно было опрашивать 1000 устройств за 30 мкС (как в EtherCat), но без необходимости тянуть сотни километров кабелей по объекту.

Подскажите, есть ли готовые решения такого плана? Которые можно было бы купить

Сообщение **Serex** » 23 янв 2016, 21:15

Есть ощущение, что тема для троллинга создана.

Сообщение **hell_boy** » 23 янв 2016, 21:23

Могу Вас огорчить, решения класса Wireless RealTime Industrial Ethernet не существует. Упоминаемые Вами SERCOS и EtherCAT - шинные IP-протоколы (проводные), которые дают соответственно 31,5 и 50 мкс. Остальные протоколы - на базе контроллеров MAC со стеком протоколов обработки пакетов NIOS: Powerlink - 500 мкс, PROFINET IRT - 1 мс (1000 мкс), EtherNet/IP, PROFINET IO, Modbus/TCP - 10 мс (10 000 мкс) Интересное чтиво http://www.felser.ch/download/7_PN_IRT_E02.pdf

Сообщение **Jackson** » 23 янв 2016, 22:40

SP_control писал(а): Но мы (наша организация) решили пойти ещё дальше.

На Нобелевку замахнулись?

SP_control писал(а): Чтобы тоже можно было опрашивать 1000 устройств за 30 мкС (как в EtherCat), но без необходимости тянуть сотни километров кабелей по объекту.

Пожалуйста, Вы можете не тянуть сотни километров проводов - вместо них тяните волноводы. А другим способом Вы не гарантируете передачу по радиоканалу.

Сообщение **SP_control** » 24 янв 2016, 00:06

Ну почему же. Можно на лазерах (шутка)

И тем не менее. Все течет, все меняется.

И то что вчера казалось фантастикой сегодня уже реальность.

Уже появляются беспроводные решения и в АСУТП

ВОТ например

Сообщение **Serex** » 24 янв 2016, 00:51

SP_control писал(а): ВОТ например

Данная технология ориентирована на минимальный радиосигнал, которого должно хватить до соседнего устройства-шлюза. Основная задумка, чтобы эта технология разворачивалась в некую радио-паутину с самонастройкой. И если бы ни высокая цена такой аппаратуры, то может что-то подобное и развивалось бы, а так провода с лотками получаются дешевле. Поэтому данная технология имеет весьма узкое применение, где с проводами реально проблематично.

А все потому, что нельзя компактной антенной создать направленный узкий радиосигнал. Все компактные антенны ненаправленные и при небольшом количестве устройств начинают создавать друг другу перекрестные помехи. Ни а каком быстродействии тут уже не может быть речи. И уж точно не возможно создать никакой антенной узконаправленный загнутый радиосигнал, который бы огибал какую-нибудь металлическую бочку.

Что реально стоит развивать, так это удешевлять полевые шины, чтобы датчик с Profibus стоил также, как и с сухим контактом!

Сообщение **ASUTP_PLC** » 24 янв 2016, 09:22

C Profibus не будет стоить таких денег. Даже обычное членство с сертификацией уже денег стоит.

Сообщение **ASUTP_PLC** » 24 янв 2016, 09:30

Есть система радиосвязи, Москва-Красноярск, по радио 320Мбит в двух поляризациях гоняется. Для несколько тыщ км примерно такое решение видится. За сотни км опрашивать датчик - эт не то.... Слишком уж из пушки по воробьям.

SP_control писал(а):переход на высокоскоростной RealTime Industrial Ethernet (SERCOS, EtherCAT, Powerlink и т.п.), где можно сотни устройств опрашивать за десятки микросекунд, а не за десятки/сотни миллисекунд как в традиционных АСУТП-шных сетях.

Хочу огорчить: у настоящих реалтаймовых протоколов есть недостатки, из-за которых они не будут распространены повсеместно. У этих протоколов вполне себе узенькая ниша. Если бы Вы сказали, что имеется тенденция перехода от RS485 к Ethernet-совместимым протоколам, то я бы согласился с Вами.

Сообщение **SP_control** » 24 янв 2016, 19:35

Не будут они мешать друг другу. Ведь там одномастерная система по типу EtherCAT.
Ведущий сделал запрос - и слейвы в СТРОГОЙ ОЧЕРЕДНОСТИ отвечают. Каждому слейву выделяется строго определенной таймслот для ответа

Сообщение **SP_control** » 24 янв 2016, 19:38

Михайло писал(а): у настоящих реалтаймовых протоколов есть недостатки, из-за которых они не будут распространены повсеместно

Какие?
Одномастерность и жесткость конфигурации?

SP_control писал(а): жесткость конфигурации?

Пожалуй это одна из главных проблем.

Сообщение **SP_control** » 24 янв 2016, 22:10

Тоже не проблема. Можно зарезервировать так называемый "ГОСТЕВОЙ таймслот" и пусть все новые девайсы там устраивают в нем арбитраж по методу случайного доступа.

А когда хост их обнаружит, то он автоматом меняет конфигурацию у себя и перепрошивает удаленно слейвы.
Просто требуется квалифицированный программист.

Сообщение **SP_control** » 24 янв 2016, 22:11

Т.е. софт станет сложней, но задача решаема

Сообщение **Jackson** » 24 янв 2016, 22:51

SP_control писал(а):ВОТ например

Будущее покажет.
А статья, как и разговоры на эту тему, показались мне утопическими, хотя бы потому что проблема гарантированности передачи данных в условиях периодически или внезапно включающихся в работу каких-нибудь пробкотронов в виде, например, мостовых кранов с болванками на подвесе, деликатно умалчивается. По-честному, авторам следовало об этом хотя бы упомянуть.

Михайло писал(а): Если бы Вы сказали, что имеется тенденция перехода от RS485 к Ethernet-совместимым протоколам, то я бы согласился с Вами.

По моим ощущениям, такая тенденция имеется.

Отправлено спустя 2 минуты 52 секунды:

ASUTP_PLC писал(а): C Profibus не будет стоить таких денег. Даже обычное членство с сертификацией уже денег стоит

Хорошо что ProfibUS не единственный на свете. А ассоциация с членскими взносами - на мой взгляд, просто правильный маркетинговый ход, не имеющий ничего общего с техникой.

Сообщение **SP_control** » 25 янв 2016, 20:52

TEB писал(а): По моим ощущениям, такая тенденция имеется.

Ну а следующий шаг, очевидно, переход к беспроводным сетям. Пусть они дороже. Пока.
Но зато не нужно изготавливать сотни км кабелей и документации на них, что тот ещё геморрой

Сообщение **Jackson** » 25 янв 2016, 22:47

Время покажет.

Каждая идея должна быть опробована в деле, иногда многолетней эксплуатацией и развитием, пока на каком-то этапе не станет понятно, чего она на самом деле стОит. То что беспроводным промышленным сетям быть - это лишь вопрос времени, это очевидно. А там поглядим.

Видеодискам тоже прочили долгое и прочное будущее, а они не просуществовали и трёх лет, даже не уверен что на форуме есть ещё кто-то, кому довелось подержать их в руках. А "допотопный" модбас живет десятилетия и умирать не собирается, многое что было "изобретено" после - на самом деле является его вариантом.

Сообщение **SP_control** » 25 янв 2016, 22:47

Мне тут на почту прислали сообщение, что у них есть беспроводная АСУТП по параметрам даже превосходящая те параметры, что я указал выше (опрос 1000 датчиков за 30 мкс).

Так что если чего-то не знаем - это не значит что этого вообще нет в природе

Сообщение **SP_control** » 25 янв 2016, 22:49

TEB писал(а): Каждая идея должна быть опробована в деле, иногда многолетней эксплуатацией и развитием, пока на каком-то этапе не станет понятно, чего она на самом деле стОит.

Это понятно. Но кто-то должен быть первым. Вот я и подумал: "а почему бы не мы?"

Сообщение **Jackson** » 25 янв 2016, 22:53

SP_control писал(а): Мне тут на почту прислали сообщение, что у них есть беспроводная АСУТП по параметрам даже превосходящая те параметры, что я указал выше (опрос 1000 датчиков за 30 мкс).

Только одно замечание, точнее два:

речь явно о полевой беспроводной сети, а исходно ТС запросил решение по среднему и верхнему уровню (Ethernet явно не полевой протокол). А это несравнимые вещи.
это всё в идеальных условиях радиообмена, а есть уйма задач где таких условий на сегодняшний и завтрашний день нет и быть не может, пока, а значит никуда провода не денутся еще долгие годы.

ТС между прочим не указал самого главного - условия радиообмена. На это никто до сих пор так и не обратил внимание, а это - чуть ли не решающий фактор для таких решений, на сегодняшний день.

Отправлено спустя 1 минуту 2 секунды:

SP_control писал(а): Но кто-то должен быть первым. Вот я и подумал: "а почему бы не мы?"

Так прогресс и происходит. Методом проб и ошибок. На всякий случай, будьте готовы к ошибкам - это обычно забывают в порыве энтузиазма. Найдёте решение - расскажите.

Отправлено спустя 9 минут 53 секунды:
У любого тех.решения есть два тормоза: это стоимость и сложность (реализации и эксплуатации). Есть определённый предел этих факторов, за которыми решение нецелесообразно. АСУТП - штука прикладная почти к любому производству, а не наоборот. Решение нецелесообразно там где создаваемый им геморрой превышает ожидания, и тут главное не ошибиться в своих ожиданиях (т.к. на геморройность решения повлиять нельзя - это данность самого решения). Такая вот философия АСУТП.

Сообщение **SP_control** » 25 янв 2016, 23:11

Сотни километров кабелей от 35 жил - вот это реально геморой.
У нас только документация на эти кабеля занимает целую комнату и она выпускалась лет 10.
Разгрести эти "авгиевы конюшни" не представляется возможным.
Поэтому мы и хотим избавится от кабелей и использовать для информационного обмена "эфир".

А насчет условий распространения...
Ничто не мешает поставить антенны возле каждой группы оборудования, так что все помещение будет выглядеть как лес из антенн, находящихся в пределах прямой видимости

Сообщение **rwg** » 26 янв 2016, 06:57

SP_control писал(а): Все известно, что в АСУТП сейчас идет повсеместный отказ от низкоскоростных уже лет 20 как морально устаревших сетей на основе RS-422/485

Если поднимите АСУТПшную рекламную прессу 20летней давности, то узнаете, что тогда шёл повсеместный переход от морально и физически устаревшего Modbus на устаревший, но вечно живой Profibus и продвинутый Fielbbus, а также на промышленный Еhernet и многочисленные варианты безпроводных сетей. По моим наблюдениям, за 20 лет похорон Modbusa он превратился из редко применяемого в повсеместно применяемый, промышленный стандарт, заменив собой всевозможные самописные протоколы, а остальные, продвинутые технологии, те, которые выжили, занимают всю ту же свою узкую нишу.
20 лет назад RS485 ещё был одним из многих. У каждого уважающего себя производителя промышленного оборудования были сменные модули - хочешь - связь одна, хочешь - любая другая. Постоянным был только RS232. И вот за эти 20 лет "устаревший" RS485 почти полностью вытеснил RS232, который действительно устарел и остальные, вполне свежие варианты. И мало кто отказался от него в пользу более продвинутого САN.
И ещё, вариант протокола поверх питания мне представляется более предпочтительным, чем беспроводный. Там каналы друг на друга меньше влияют. 20 лет назад всё было, хоть поверх 220В, хоть поверх 12В в автомобиле. Про новые внедрения этих систем лично я не слышал.

p.S. Как известно, синонимом фраз "Всем известно", "как известно" и "очевидно, что" считается фраза "не могу это ничем подтвердить, но хочется, чтобы было так".

Сообщение **Jackson** » 26 янв 2016, 17:55

SP_control писал(а): Сотни километров кабелей от 35 жил - вот это реально геморой.
У нас только документация на эти кабеля занимает целую комнату и она выпускалась лет 10.
Разгрести эти "авгиевы конюшни" не представляется возможным.
Поэтому мы и хотим избавится от кабелей и использовать для информационного обмена "эфир".

Идея понятна, где-то я её уже слышал лет 20 назад.

Отправлено спустя 1 минуту 26 секунд:

SP_control писал(а): А насчет условий распространения...
Ничто не мешает поставить антенны возле каждой группы оборудования, так что все помещение будет выглядеть как лес из антенн, находящихся в пределах прямой видимости

Ничто не мешает, кроме собственного здоровья. Я бы не хотел работать в такой микроволновке. И неизвестно как вся техника будет в ней себя чувствовать.

Отправлено спустя 2 минуты 25 секунд:

rwg писал(а): И ещё, вариант протокола поверх питания мне представляется более предпочтительным, чем беспроводный. Там каналы друг на друга меньше влияют.

И уж питание-то точно блоку надо доставить по проводам, его по эфиру еще не научились принимать, да и передавать тоже не особо получается (Тесла попробовал).

Сообщение **SP_control** » 26 янв 2016, 20:51

TEB писал(а): Ничто не мешает, кроме собственного здоровья. Я бы не хотел работать в такой микроволновке. И неизвестно как вся техника будет в ней себя чувствовать.

А работать рядом со 100 киловатным трансформатором или тиристорным преобразователем думаете для здоровья полезно?
А мобильник в кармане брюк носить годами полезно?

Сообщение **ASUTP_PLC** » 26 янв 2016, 22:16

Все зависит от оплаты труда. Я б с радостью поработал и там и там рядом. Оплата нужна такая чтоб большую семью вытянуть к морю самолетом. Но это очень нормально денег стоит.

Хуже когда годами приходится работать. Если даже раз в два-три года нормально к морю кататься, нормально здоровья прибавляется.
Работать вредно это одно, а вот когда работу себе в нужный момент не отхватишь, тогда все в разнос уходит, банально можно чего-то не заработать.
Проблемы с желудком (эт из-за переживаний), проблемы с сердцем (в хорошем темпе если делать большой объем бесполезной работы).
Когда нет определенности чаще всего так.