विभिन्न उद्योगों में औद्योगिक नियंत्रण प्रणालियों के लिए संचार प्रोटोकॉल का परिचय

औद्योगिक नियंत्रण प्रणाली आईसीएस में उपयोग किए जाने वाले संचार प्रोटोकॉल उद्योगों, क्षेत्रों और विक्रेताओं के बीच काफी भिन्न होते हैं।

1 बिजली उद्योग

1.1 आईईसी 60870-5

IEC 60870-5 संभवतः सबस्टेशन स्वचालन के लिए सबसे लोकप्रिय अंतर्राष्ट्रीय प्रोटोकॉल है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, यह DNP3 का कार्यात्मक समकक्ष है, जो डेटा लिंक परत के लिए आधार प्रदान करने के लिए IEC 60870-5 के भागों का उपयोग करता है। कई साथी मानक विकसित किए गए हैं, जिनमें निम्नलिखित शामिल हैं:

IEC 60870-5-101: रिमोट कंट्रोल और रिमोट सुरक्षा से संबंधित बिजली प्रणालियों के लिए, निगरानी और नियंत्रण कार्यों के साथ एक संचार परिवहन प्रोटोकॉल IEC 60870-5-103: सुरक्षा सुरक्षा उपकरणों और सबस्टेशन नियंत्रण प्रणाली उपकरण के बीच अंतरसंचालनीयता प्राप्त करने के लिए एक परिवहन प्रोटोकॉल IEC 60870-5-104: IEC 60870-5-101 का विस्तार है। परिवहन, नेटवर्क, लिंक और भौतिक परत सेवाओं पर विविधताएं, और टीसीपी/आईपी और अन्य परिवहन (आईएसडीएन, एक्स.25 फ़्रेम रिले, आदि) से कनेक्टिविटी के लिए सुइट्स शामिल हैं। आईईसी 60870-5 विशिष्ट संचार मीडिया में ईथरनेट और सीरियल शामिल हैं, विशिष्ट पोर्ट 2404/यूडीपी और 2404/टीसीपी हैं।

1.2 वितरित नेटवर्क प्रोटोकॉल 3.0 (डीएनपी3)

DNP3 का उपयोग उत्तरी अमेरिका में व्यापक रूप से किया जाता है, मुख्य रूप से प्रोटोकॉल के IEC 60870-5 परिवार के प्रतिस्थापन के रूप में। यह 1990 के दशक की शुरुआत में विकसित एक सीरियल प्रोटोकॉल है, लेकिन यूडीपी/आईपी और टीसीपी/आईपी वेरिएंट के संस्करण आज भी मौजूद हैं। डीएनपी3 और आईईसी 60870-5 के बीच कई समानताएं हैं, क्योंकि आईईसी 60870-5 विकास समिति के कई सदस्य विकास प्रक्रिया के दौरान चले गए, जिसे बाद में डीएनपी3 के रूप में जाना जाने लगा। नतीजतन, डीएनपी3 और आईईसी 60870-5 के बीच डेटा लिंक डेटा में बहुत समान हैं। लिंक परत, लेकिन प्रोटोकॉल की ऊपरी परतें अधिक भिन्न होती हैं।

DNP3 का उपयोग मुख्य रूप से उत्तरी अमेरिकी बिजली उद्योग में किया जाता है, लेकिन प्रोटोकॉल ने पानी और अपशिष्ट जल उद्योग में भी प्रवेश कर लिया है। न्यूटन इवांस रिसर्च के एक सर्वेक्षण के अनुसार, 2008 में आधे से अधिक उत्तरी अमेरिकी विद्युत उपयोगिताओं ने डीएनपी3 प्रोटोकॉल के यूडीपी/आईपी या टीसीपी/आईपी संस्करण संस्करणों का उपयोग किया।

शोधकर्ता वर्तमान में DNP3 के लिए सुरक्षा एक्सटेंशन विकसित कर रहे हैं जिनसे लिंक एन्क्रिप्शन और कुंजी प्रबंधन सेवाएं प्रदान करने की उम्मीद है।

DNP3 प्रोटोकॉल के लिए विशिष्ट संचार मीडिया में ईथरनेट और सीरियल कनेक्शन शामिल हैं, और DNP3 द्वारा आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले पोर्ट 20000/UDP, 20000/TCP, 19999/UDP और 19999/TCP हैं।

1.3 फाउंडेशन फील्डबस (फाउंडेशन फील्डबस)

फाउंडेशन फील्डबस प्रोटोकॉल विभिन्न औद्योगिक प्रक्रियाओं में मुख्य फील्डबस प्रोटोकॉल है। इसका उपयोग मुख्य रूप से प्रक्रिया/फ़ैक्टरी स्वचालन के लिए किया जाता है और इसे पावर प्लांट/जनरेटर नियंत्रण और सेमीकंडक्टर विनिर्माण के नियंत्रण सहित विभिन्न प्रतिष्ठानों में तैनात किया गया है। फील्डबस संचार मीडिया में ट्विस्टेड जोड़ी और फाइबर ऑप्टिक्स शामिल हैं। विशिष्ट बंदरगाहों में 1089/यूडीपी, 1089/टीसीपी, 1090/यूडीपी, 1090/टीसीपी, 1091/यूडीपी और 1091/टीसीपी शामिल हैं।

फाउंडेशन के फील्डबस प्रोटोकॉल समर्थित उपकरणों की एक सार्वजनिक सूची फील्डबस फाउंडेशन वेब साइट पर उपलब्ध है। फील्डबस फाउंडेशन के सदस्यों में 350 से अधिक अग्रणी नियंत्रण प्रणाली और उपकरण विक्रेता, साथ ही कई अंतिम उपयोगकर्ता शामिल हैं।

1.4 इंटरकंट्रोल सेंटर कम्युनिकेशन प्रोटोकॉल (आईसीसीपी)

ICCP (IEC 60870-6/TASE.2) का उपयोग मुख्य रूप से बिजली उद्योग में नियंत्रण केंद्रों के बीच संचार के लिए किया जाता है। अमेरिका में, ICCP नेटवर्क का उपयोग अक्सर उपयोगिता कंपनी के समन्वय के लिए किया जाता है - आमतौर पर विभिन्न क्षेत्रों में ट्रांसमिशन संचालन, जैसे ट्रांसमिशन, वितरण और बिजली संयंत्रों के साथ उपयोगिताओं, जहां इन विभिन्न क्षेत्रों में कनेक्टिंग सेवा प्रदाताओं का उपयोग विभिन्न क्षेत्रों के बीच बिजली के इनपुट और आउटपुट को समन्वयित करने के लिए किया जा सकता है। ICCP आमतौर पर पोर्ट 102 / टीसीपी का उपयोग करता है।

1.5 मोडबस प्रोटोकॉल

उपयोग में आसानी, मुफ्त डाउनलोड करने की क्षमता और रॉयल्टी मुक्त तैनाती के कारण मॉडबस सभी क्षेत्रों में सबसे लोकप्रिय नियंत्रण प्रोटोकॉल है।

पीएलसी और रिले जैसे बुद्धिमान उपकरण अक्सर रिमोट आरटीयू जैसे सरल उपकरणों के साथ संचार करने के लिए मोडबस प्रोटोकॉल या इसके वेरिएंट का उपयोग करते हैं। मॉडबस मानक प्रोटोकॉल के अलावा, मॉडबस+ सबसे प्रचलित वेरिएंट में से एक है। मॉडबस सदस्यों (मोडबस डेवलपर्स समूह से संबंधित कंपनियां और डेवलपर्स) की एक सूची मॉडबस वेबसाइट पर उपलब्ध है। इस सूची में व्यक्तिगत सदस्यों और प्रत्येक सदस्य द्वारा निर्मित उत्पादों का संक्षिप्त विवरण शामिल है। मॉडबस आपूर्तिकर्ताओं की एक सूची, मॉडबस उपकरण की एक सूची, और मॉडबस सिस्टम एकीकरण सेवाओं की पेशकश करने वाली कंपनियों की एक सूची भी प्रदान की गई है।

कई मॉडबस वेरिएंट हैं, मॉडबस आरटीयू एक खुला मानक, बाइनरी एन्कोडेड प्रोटोकॉल है जो एक सीरियल कनेक्शन पर संचार की अनुमति देता है, मोडबस एएससीआईआई एक खुला मानक है, एएससीआईआई एन्कोडेड प्रोटोकॉल है जो सीरियल कनेक्शन का समर्थन करता है, और मोडबस/टीसीपी एक खुला मानक है जो एक टीसीपी पैकेट में मोडबस आरटीयू पेलोड को इनकैप्सुलेट करता है और मोडबस आरटीयू पेलोड के लिए एक फ़ंक्शन कोड प्रदान करता है। मॉडबस/टीसीपी एक खुला मानक है जो फ़ंक्शन कोड पर कुछ सीमाओं के साथ एक टीसीपी पैकेट में मॉडबस आरटीयू पेलोड को समाहित करता है। मॉडबस/यूडीपी विक्रेता द्वारा भिन्न होता है, लेकिन आमतौर पर मॉडबस/टीसीपी यूडीपी पर प्रसारित होता है। मॉडबस + एक विस्तारित उच्च गति (1एमबीपीएस) संस्करण है जो ट्रांसमिशन मीडिया एक्सेस कंट्रोल के लिए टोकन पासिंग तकनीक का उपयोग करता है, लेकिन मॉडबस + एक मॉडिकॉन मालिकाना प्रोटोकॉल है। एनरॉन (या डेनियल) मोडबस विक्रेता एक्सटेंशन के साथ मानक मोडबस प्रोटोकॉल है जो 32-बिट मानों को दो के बजाय एक रजिस्टर के रूप में मानता है। जेबस छोटे एड्रेसिंग विविधताओं के साथ मोडबस प्रोटोकॉल का एक संस्करण है।

मॉडबस के लिए विशिष्ट संचार मीडिया में ईथरनेट और सीरियल पोर्ट (आरएस485 दो-तार बहुत आम है) शामिल हैं। मॉडबस आमतौर पर पोर्ट 502/टीसीपी पर संचार करता है।

2 तेल और गैस उद्योग

तेल और गैस उद्योग के लिए कोई स्पष्ट मुख्यधारा स्वामित्व प्रोटोकॉल नहीं हैं। उद्योग विभिन्न प्रकार के प्रोटोकॉल जैसे DNP3, IEC 60870-5 और Modbus का उपयोग करता है। अनुभाग 1 इन प्रोटोकॉल पर अधिक गहराई से चर्चा करता है। विभिन्न प्रकार के फ़ील्डबस प्रोटोकॉल, जैसे फ़ाउंडेशन फ़ील्डबस प्रोटोकॉल फ़ील्डबस, कई तेल और गैस सुविधाओं में भी पाए जा सकते हैं।

तेल और गैस उद्योग में संचार अक्सर आरटीयू और सेंसर के माध्यम से पीएलसी को प्रवाह और दबाव डेटा प्रदान करने के लिए वायरलेस तरीके से प्रसारित किया जाता है। पीएलसी सुरक्षा और संरक्षण प्रणालियाँ और अच्छी तरह से नियंत्रण प्रणालियाँ चलाते हैं। वगैरह।

2.1 डीएनपी3 और आईईसी 60870-5

DNP3 और IEC 60870-5 की चर्चा धारा 5.2 के विद्युत उद्योग अनुभाग में दी गई है। डीएनपी3 और आईईसी 60870-5 का उपयोग करने वाली तेल और गैस कंपनियों की एक सूची ट्रायंगल माइक्रोवर्क्स इंक. वेबसाइट पर उपलब्ध है, जहां प्रोटोकॉल पर एक श्वेत पत्र भी पाया जा सकता है।

विशिष्ट संचार मीडिया में ईथरनेट और सीरियल कनेक्शन शामिल हैं। DNP3 आमतौर पर पोर्ट 20000/UDP, 20000/TCP, 19999/UDP और 19999/TCP का उपयोग करता है, जबकि IEC 60870-5 आमतौर पर 2404/UDP और 2404/TCP का उपयोग करता है।

2.2 मोडबस प्रोटोकॉल

मॉडबस तेल और गैस क्षेत्र में एक लोकप्रिय नियंत्रण प्रोटोकॉल है जैसा कि धारा 5.2 में मॉडबस के विवरण में वर्णित है। इसके अलावा फाउंडेशन फील्डबस प्रोटोकॉल पेट्रोकेमिकल क्षेत्र में लोकप्रिय है।

विशिष्ट संचार मीडिया में ईथरनेट और सीरियल पोर्ट शामिल हैं (आरएस485 दो-तार बहुत आम है।) मोडबस आमतौर पर पोर्ट 502/टीसीपी पर चलता है।

3 जल उपचार उद्योग

3.1 डीएनपी3 प्रोटोकॉल

जैसा कि धारा 5.2 में डीएनपी3 के विवरण में बताया गया है, यह प्रोटोकॉल जल उपचार क्षेत्र में भी लोकप्रिय है। विशिष्ट संचार मीडिया में ईथरनेट और सीरियल कनेक्शन शामिल हैं। DNP3 आमतौर पर पोर्ट 20000/UDP, 20000/TCP, 19999/UDP और 19999/TCP का उपयोग करता है।

3.2 मोडबस प्रोटोकॉल

जैसा कि बिजली उद्योग पर अनुभाग में मॉडबस के विवरण में ऊपर बताया गया है, जल उपचार उद्योग में मॉडबस अधिक लोकप्रिय नियंत्रण प्रोटोकॉल है। विशिष्ट संचार माध्यमों में ईथरनेट और सीरियल बसें शामिल हैं। मॉडबस आमतौर पर पोर्ट 502/टीसीपी पर चलता है।

4 भवन स्वचालन क्षेत्र

बिल्डिंग ऑटोमेशन के क्षेत्र में, लोनवर्क्स (जिसे लोनटॉक या एएनएसआई/सीईए 709.1बी के रूप में भी जाना जाता है) प्रमुख संचार प्रोटोकॉल है, इसके बाद डायनेट और कई अन्य संचार प्रोटोकॉल हैं। विशिष्ट संचार माध्यमों में पावर लाइन कैरियर, ट्विस्टेड पेयर/ईथरनेट, फाइबर ऑप्टिक्स और आरएफ शामिल हैं। प्रमुख संचार बंदरगाहों में 2540/यूडीपी, 2540/टीसीपी, 2541/यूडीपी, और 2541/टीसीपी शामिल हैं।

4.1 लोनवर्क्स (लोनटॉक, या एएनएसआई/सीईए 709.1-बी)

अमेरिकी कंपनी इकोलोन ने लोनवर्क्स प्रोटोकॉल पर आधारित एक नेटवर्क प्लेटफॉर्म विकसित किया है, जिसे लोनवर्क्स प्लेटफॉर्म भी कहा जाता है। प्लेटफ़ॉर्म का उपयोग सेमीकंडक्टर विनिर्माण, प्रकाश नियंत्रण प्रणाली, ऊर्जा प्रबंधन प्रणाली, एचवीएसी सिस्टम, सुरक्षा प्रणाली, घरेलू स्वचालन, उपभोक्ता उपकरण नियंत्रण, सार्वजनिक स्ट्रीट लाइटिंग/निगरानी/नियंत्रण और गैस स्टेशन नियंत्रण सहित कई उद्योगों में किया जाता है। लोनवर्क्स के लिए विशिष्ट अनुप्रयोगों का उपयोग थर्मोस्टेट के रूप में किया जाता है जो एक इमारत के अंदर एयर कंडीशनिंग और वेंटिलेशन सिस्टम (एचवीएसी) को समन्वयित करने के लिए लोनटॉक प्रोटोकॉल के माध्यम से पीसी और पीएलसी के साथ संचार करता है। एयर कंडीशनिंग और वेंटिलेशन सिस्टम (एचवीएसी)।

आईएसओ और आईईसी ने लोनवर्क्स प्लेटफ़ॉर्म संगतता मानक संख्या आईएसओ/आईईसी 14908-1, -2, -3, और -4 (एएनएसआई/सीईए-852) प्रदान की है। लोनवर्क्स आईईईई 1473-एल (ट्रेन नेटवर्किंग, लोकोमोटिव नेटवर्किंग) के साथ-साथ आवेदन के कई अन्य एप्लिकेशन-विशिष्ट क्षेत्रों का भी हिस्सा है। चीन ने लोनवर्क्स को राष्ट्रीय नियंत्रण मानक (जीबी/जेड 20177.1-2006) और इमारतों और स्मार्ट समुदायों के लिए एक मानक (जीबी/टी 20299.4-2006) के रूप में मंजूरी दे दी है। यूरोपीय उपकरण निर्माता परिषद ने अपने घरेलू उपकरणों के नियंत्रण और निगरानी - एप्लिकेशन इंटरऑपरेबिलिटी विशिष्टता मानक के हिस्से के रूप में लोनवर्क्स को भी अपनाया है।

4.2 डायनेट

डायनेट एक मालिकाना प्रोटोकॉल है जिसे डायनालाइट (अब फिलिप्स इलेक्ट्रॉनिक्स के स्वामित्व में) द्वारा विकसित किया गया है। डायनेट उपकरणों में अपने स्वयं के प्रोग्राम करने योग्य नियंत्रक शामिल होते हैं और एक बिंदु से {{2} बिंदु मॉडल के माध्यम से संचार करते हैं।

डायनेट के लिए विशिष्ट संचार माध्यमों में आरएस-485 सीरियल बस, आरएस-232 सीरियल बस, ईथरनेट और इन्फ्रारेड शामिल हैं।

4.3 अन्य प्रोटोकॉल

स्वचालन प्रणाली के निर्माण के लिए कई अन्य प्रोटोकॉल का उपयोग किया जाता है। सबसे लोकप्रिय में INSTEON, X10, ZigBee, X-वेव और KNX/Konnex शामिल हैं।

5 प्रक्रिया स्वचालन (विनिर्माण) क्षेत्र

प्रक्रिया स्वचालन क्षेत्र में फील्डबस प्रोटोकॉल का वर्चस्व है, जिसमें PROFINET, फाउंडेशन फील्डबस प्रोटोकॉल फील्डबस और कॉमन इंडस्ट्रियल प्रोटोकॉल CIP और इसके डेरिवेटिव शामिल हैं। IEC 61158 और IEC 61784 में प्रत्येक प्रमुख फील्डबस प्रोटोकॉल और उनके वेरिएंट का विस्तृत विवरण शामिल है।

5.1 डीएफ1 प्रोटोकॉल

DF1 एक धारावाहिक संचार प्रोटोकॉल है जिसे ANSI X3.28 प्रोटोकॉल के भाग D1 और F1 में परिभाषित किया गया है। प्रोटोकॉल मूल रूप से एलन द्वारा विकसित किया गया था (अब रॉकवेल ऑटोमेशन के स्वामित्व में है) और आमतौर पर प्रोग्रामेबल कंट्रोलर कम्युनिकेशन कमांड (पीसीसीसी) को एलन ब्रैडली पीएलसी में प्रसारित करने के साधन के रूप में उपयोग किया जाता है।

5.2 फाउंडेशन फील्डबस प्रोटोकॉल फील्डबस

फाउंडेशन फील्डबस प्रोटोकॉल फील्डबस बुनियादी और उन्नत मॉड्यूलेटिंग नियंत्रण अनुप्रयोगों के साथ-साथ इन कार्यों से जुड़े अधिकांश असतत नियंत्रण परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है। फाउंडेशन फील्डबस प्रोटोकॉल फील्डबस के दो कार्यान्वयन अलग-अलग गति से और अलग-अलग ट्रांसमिशन मीडिया पर चल रहे हैं: एच1 सबसे आम कार्यान्वयन है, जो आम तौर पर फील्ड उपकरणों को जोड़ता है और 31.25 केबीपीएस पर चलता है; एचएसई (हाई स्पीड ईथरनेट) होस्ट कंप्यूटर, आई/ओ सबसिस्टम, गेटवे और फील्ड डिवाइस को जोड़ता है और 100 एमबीपीएस की गति से संचालित होता है। फाउंडेशन फील्डबस प्रोटोकॉल फील्डबस को आईईसी 61804 में फील्डबस मानक के रूप में अपनाया गया है।

5.3 प्रक्रिया फील्डबस प्रोटोकॉल प्रोफिबस

प्रोफिबस को जर्मन शिक्षा और अनुसंधान विभाग बीएमबीएफ द्वारा विकसित किया गया था। यह दो वेरिएंट में उपलब्ध है, जिनमें से अधिक सामान्य वेरिएंट डिसेंट्रलाइज्ड पेरिफेरल (डीपी) प्रोटोकॉल है, जो आम तौर पर केंद्रीकृत नियंत्रकों और सेंसर / एक्चुएटर्स के बीच संचार के लिए उपयोग किया जाता है, और दूसरा वेरिएंट प्रोसेस ऑटोमेशन (पीए) प्रोटोकॉल है, जिसका उपयोग मापने वाले उपकरणों की निगरानी और नियंत्रण के लिए प्रक्रिया नियंत्रण प्रणाली पीसीएस के लिए किया जाता है। पीए वेरिएंट विस्फोटक या खतरनाक क्षेत्रों में उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया है और आईईसी के अनुसार एक भौतिक ट्रांसमिशन लिंक का उपयोग करता है 61158-2.पीए डीपी के समान बुनियादी संचार प्रोटोकॉल, लेकिन पीए 31.25 केपीबीएस की गति पर काम करता है। डीपी और पीए नेटवर्क को कपलर के माध्यम से जोड़ा जा सकता है, जिसमें डीपी को बैकबोन के रूप में उपयोग किया जाता है। प्रोफिबस फील्डबस प्रोटोकॉल IEC 61158 और IEC 61784 मानकों में शामिल हैं।

5.4 प्रोफिनेट आईओ प्रोटोकॉल

PROFINET अवधारणा के दो दृष्टिकोण हैं: PROFINET CBA और PROFINET IO, दोनों एक ही बस प्रणाली पर संचार कर सकते हैं। उन्हें व्यक्तिगत रूप से या संयोजन में संचालित किया जा सकता है, और PROFINET IO उपप्रणाली को दूसरे दृष्टिकोण से PROFINET CBA प्रणाली के रूप में उपयोग किया जा सकता है। PROFINET IO को वितरित परिधीय उपकरणों के साथ वास्तविक समय (RT) और आइसोक्रोनस (IRT) संचार के लिए विकसित किया गया था, जिसमें वास्तविक समय संचार RT के लिए 10 मिलीसेकंड का चक्र समय और 1 एमएस या उससे कम के चक्र समय के साथ विकसित किया गया था। समकालिक संचार आईआरटी ड्राइव। PROFINET CBA टीसीपी/आईपी के माध्यम से घटक आधारित संचार और मॉड्यूलर सिस्टम इंजीनियरिंग में वास्तविक समय संचार के लिए उपयुक्त है। दोनों संचार संचार मोड का उपयोग समानांतर में किया जा सकता है। PROFINET CBA की प्रतिक्रिया समय सीमा 100 एमएस है।

PROFINET फील्डबस प्रोटोकॉल IEC 61158 और IEC 61784 मानकों में शामिल है।

5.5 सीसी-लिंक प्रोटोकॉल

CC-लिंक जापान में मित्सुबिशी इलेक्ट्रिक द्वारा विकसित एक फील्डबस प्रोटोकॉल है और अन्य जापानी आपूर्तिकर्ताओं द्वारा व्यापक रूप से अपनाया गया है। वर्तमान में, सीसी -लिंक का उपयोग करने वाले उपकरणों की कुल संख्या 6 मिलियन से अधिक है, जो 1,000 से अधिक विभिन्न उपकरणों को कवर करती है। CC-लिंक प्रोटोकॉल का उपयोग करने वाले औद्योगिक ईथरनेट को पारंपरिक आईटी नेटवर्क के साथ आसानी से एकीकृत किया जा सकता है।

चार सीसी -लिंक प्रारूप हैं:

CC-लिंक CC-लिंक LT (कम संचार आवश्यकताओं वाले उपकरणों के लिए हल्का संस्करण) CC{2}}लिंक सुरक्षा (उच्च-विश्वसनीयता संस्करण, IEC 61508 SIL3 और ISO 13849 के अनुरूप -1 कैट 4) CC{9}}लिंक IE (औद्योगिक ईथरनेट) संस्करण) विशिष्ट सीसी {{10}लिंक संचार मीडिया में ट्विस्टेड {{12}जोड़ी और फाइबर ऑप्टिक्स शामिल हैं। विशिष्ट सीसी -लिंक संचार मीडिया में मुड़ जोड़ी केबल और फाइबर ऑप्टिक्स शामिल हैं, सीसी-लिंक पार्टनर एसोसिएशन भागीदारों की एक सूची प्रदान करता है।

5.6 सामान्य औद्योगिक प्रोटोकॉल (सीआईपी)

कॉमन इंडस्ट्रियल प्रोटोकॉल (सीआईपी) पूरे विनिर्माण उद्योग के लिए एक एकीकृत संचार वास्तुकला प्रदान करने का प्रयास करता है। सीआईपी ईथरनेट/आईपी, डिवाइसनेट, कंपोनेट और कंट्रोलनेट जैसे प्रोटोकॉल के लिए एक एकीकृत एप्लिकेशन लेयर प्रोटोकॉल है। सीआईपी में संदेशों और सेवाओं का एक पूरा सेट होता है जिसका उपयोग विनिर्माण स्वचालन अनुप्रयोगों के लिए नियंत्रण, सुरक्षा, सिंक्रनाइज़ेशन, गति, कॉन्फ़िगरेशन और अन्य जानकारी एकत्र करने के लिए किया जाता है। सीआईपी में विनिर्माण स्वचालन अनुप्रयोगों से नियंत्रण, सुरक्षा, सिंक्रनाइज़ेशन, गति, कॉन्फ़िगरेशन और अन्य जानकारी एकत्र करने के लिए संदेशों और सेवाओं का एक सेट शामिल है। प्रोटोकॉल का प्रबंधन ओपन डिवाइसनेट वेंडर्स एसोसिएशन (ओडीवीए) द्वारा किया जाता है।

5.7 कंट्रोलनेट प्रोटोकॉल

कंट्रोलनेट एलन द्वारा विकसित एक सीआईपी कार्यान्वयन है {{0}ब्रैडली जिसने पूरी तरह से अनावश्यक लिंक केबलों के लिए समर्थन बनाया है, और सभी संचार उच्च स्तर के नियतिवाद के लिए कसकर निर्धारित किए गए हैं।

कंट्रोलनेट भौतिक परत या तो आरजी-6 समाक्षीय केबल या बीएनसी कनेक्टर का उपयोग करके फाइबर ऑप्टिक है। कंट्रोलनेट 5 एमबीपीएस की बस गति के साथ मैनचेस्टर एन्कोडिंग का उपयोग करता है। लिंक परत नेटवर्क अपडेट टाइम (एनयूटी) नामक चक्र पर काम करती है। प्रत्येक NUT के दो चरण होते हैं, पहला चरण ट्रांसमिशन अवसरों की गारंटी के लिए नियमित ट्रैफ़िक ट्रांसमिशन के लिए आरक्षित होता है, और दूसरे चरण का उपयोग बिना किसी गारंटी के अनिर्धारित ट्रैफ़िक ट्रांसमिशन के लिए किया जाता है। किसी भी गारंटीकृत अनिर्धारित ट्रैफ़िक ट्रांसमिशन। कंट्रोलनेट के लिए अधिकतम फ़्रेम आकार 510 बाइट्स है।

5.8 डिवाइसनेट प्रोटोकॉल

डिवाइसनेट एलन द्वारा विकसित एक और सीआईपी कार्यान्वयन है। ब्रैडली। डिवाइसनेट कंट्रोलर एरिया नेटवर्क (सीएएन) भौतिक परत के शीर्ष पर बैठता है और कंट्रोलनेट तकनीक का उपयोग करता है, जो पारंपरिक आरएस-485-आधारित प्रोटोकॉल की तुलना में कम महंगा और अधिक मजबूत है।

डिवाइसनेट की बॉड दरें 125 केबीपीएस, 250 केबीपीएस और 500 केबीपीएस हैं, और बैकबोन की लंबाई बस की गति के व्युत्क्रमानुपाती होती है, यानी क्रमशः 500 मीटर, 250 मीटर और 125 मीटर। अधिकांश परिनियोजन मास्टर/स्लेव मोड का उपयोग करते हैं, लेकिन पॉइंट से {{10} पॉइंट ट्रांसफर का भी उपयोग किया जा सकता है। एकाधिक मास्टर एक ही तार्किक नेटवर्क पर सह-अस्तित्व में हैं। डिवाइसनेट को जटिल विद्युत चुम्बकीय वातावरण में स्थिर रूप से संचालित करने के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन किया गया है।

5.9 ईथरनेट/आईपी प्रोटोकॉल

ईथरनेट/आईपी रॉकवेल ऑटोमेशन द्वारा विकसित सीआईपी प्रोटोकॉल का कार्यान्वयन है। प्रोटोकॉल की एप्लिकेशन परत CIP है। ईथरनेट/आईपी एक एप्लिकेशन लेयर प्रोटोकॉल है जो मानक टीसीपी/आईपी स्टैक के शीर्ष पर बनाया गया है, जो नेटवर्क पर सभी उपकरणों को "ऑब्जेक्ट्स" के एकीकृत सेट के रूप में मानता है, नीचे मौजूदा ईथरनेट बुनियादी ढांचे का उपयोग करता है (गति की परवाह किए बिना)। संपूर्ण ईथरनेट/आईपी स्टैक को एएसआईसी या फील्ड प्रोग्रामेबल गेट ऐरे (एफपीजीए) की आवश्यकता के बिना एक सामान्य उद्देश्य प्रोसेसर पर सॉफ्टवेयर में लागू किया जा सकता है। ईथरनेट/आईपी स्पष्ट मैसेजिंग के लिए 44818/टीसीपी और अंतर्निहित मैसेजिंग के लिए 2222/यूडीपी का उपयोग करता है।

5.10 ईथरकैट प्रोटोकॉल

ईथरकैट (कंट्रोल ऑटोमेशन टेक्नोलॉजी के लिए ईथरनेट) 0x88A4 के ईथरटाइप के साथ नियंत्रण स्वचालन तकनीक के लिए एक ईथरनेट प्रोटोकॉल है, जो यूडीपी पैकेट में फ्रेम डेटा डालकर आईपी को रूट करने योग्य बनाता है। etherCAT प्रति{{4}चक्र{{5}प्रति{{6}नोड मॉडल का उपयोग नहीं करता है। प्रति चक्र (अद्यतन समय) प्रति नोड एक फ्रेम को संसाधित करने के बजाय, EtherCAT "ऑन{8}}द-फ्लाई" मोड का उपयोग करता है। उपकरणों से केवल ईथरनेट फ़्रेम प्राप्त करने के बजाय, EtherCAT उपकरणों पर भेजे गए डेटा को पढ़ता है क्योंकि यह उनके माध्यम से गुजरता है, प्रत्येक नोड पर प्रक्रिया डेटा के रूप में इसकी व्याख्या और प्रतिलिपि बनाता है, और इसी तरह इनपुट डेटा को सम्मिलित करता है जैसे यह गुजरता है। डेटा जैसे ही डेटाग्राम गुजरता है। एक ही फ्रेम से कई नोड्स को संबोधित किया जा सकता है।

EtherCAT नेटवर्क को कैनोपेन, डिवाइसनेट, PROFIBUS और अन्य प्रोटोकॉल के साथ गेटवे के माध्यम से एकीकृत किया जा सकता है। EtherCAT प्रौद्योगिकी समूह उपयोगकर्ताओं और आपूर्तिकर्ताओं का एक अंतरराष्ट्रीय संगठन है; अगस्त 2009 तक, इसमें 47 देशों की 1,100 से अधिक कंपनियाँ शामिल थीं। etherCAT को IEC 61158 और IEC 61788 और IEC 61158 और IEC 61789 प्रोटोकॉल में फील्डबस प्रोटोकॉल के रूप में शामिल किया गया है। फ़ील्डबस प्रोटोकॉल के रूप में EtherCAT IEC 61158 और IEC 61784 मानकों में शामिल है। ईथरनेट LAN के बीच रूटिंग के लिए etherCAT पोर्ट 34980/UDP और 34980/TCP का उपयोग करता है।

5.11 ईजीडी प्रोटोकॉल (ईथरनेट ग्लोबल डेटा)

ईथरनेट ग्लोबल डेटा (ईजीडी) प्रोटोकॉल एक संचार तंत्र है जो सीपीयू को नियमित रूप से निर्धारित चक्र दर पर एक या अधिक अन्य सीपीयू के साथ अपनी आंतरिक मेमोरी के एक हिस्से को साझा करने में सक्षम बनाता है। कुछ GE फैनुक पीएलसी ईजीडी प्रोटोकॉल का उपयोग करते हैं।

5.12 फिन्स प्रोटोकॉल

FINS ओमरोन (एक जापानी नियंत्रण कंपनी) द्वारा विकसित एक प्रोटोकॉल है और इसका उपयोग इसके नए पीएलसी में किया जाता है। यह आमतौर पर पोर्ट 9600/यूडीपी का उपयोग करके आईपी सक्षम सिस्टम पर चलता है।

5.13 होस्ट लिंक प्रोटोकॉल

होस्ट लिंक ओमरॉन द्वारा अपनी पुरानी पीएलसी श्रृंखला के लिए विकसित एक प्रोटोकॉल है, हालांकि, कई नए ओमरॉन पीएलसी अभी भी होस्टलिंक प्रोटोकॉल का उपयोग करके संचार कर सकते हैं। यह ASCII कोड पर आधारित RS-232 बस प्रोटोकॉल है।

5.14 SERCOS प्रोटोकॉल (सीरियल रियल-टाइम कम्युनिकेशन सिस्टम)

SERCOS में वास्तविक समय की सख्त आवश्यकताएं हैं और यह धातु काटने और बनाने, मशीन असेंबली, पैकेजिंग, रोबोटिक्स, प्रिंटिंग और सामग्री हैंडलिंग जैसे क्षेत्रों में गति नियंत्रण के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है। प्रोटोकॉल SERCOS इंटरनेशनल द्वारा प्रबंधित किया जाता है और वर्तमान संस्करण SERCOS III है। SERCOS को IEC 61158 और IEC 61784 मानकों में विस्तार से परिभाषित किया गया है।

5.15 एसआरटीपी (सेवा अनुरोध स्थानांतरण प्रोटोकॉल)

एसआरटीपी पीसी के माध्यम से पीएलसी को कमांड और डेटा संचार के लिए एक प्रोटोकॉल है। इसका उपयोग GE फैनुक पीएलसी द्वारा एप्लिकेशन लेयर संचार प्रोटोकॉल के रूप में किया जाता है।

5.16 सिनेक एच1 प्रोटोकॉल

सिनेक एच1 सीमेंस द्वारा विकसित एक ट्रांसपोर्ट लेयर प्रोटोकॉल है जिस पर विभिन्न एप्लिकेशन लेयर प्रोटोकॉल चल सकते हैं। इस प्रोटोकॉल की बड़ी बैंडविड्थ विशेषताएँ इसे बड़े डेटा वॉल्यूम के प्रसारण के लिए आदर्श बनाती हैं।