Gyda datblygiad cyflym technoleg rhwydweithio cyfrifiadurol, mae cyfathrebu rhwydwaith wedi dod yn rhan anhepgor o systemau rheoli awtomeiddio diwydiannol modern. Ymhlith y protocolau cyfathrebu rhwydwaith niferus, mae protocolau'r Protocol Rheoli Trosglwyddo (TCP), Protocol Rhyngrwyd (IP), a Chyfathrebu Llwyfan Agored (OPC) wedi'u canfod yn eang ym maes awtomeiddio diwydiannol. Mae'r papur hwn yn rhoi dadansoddiad technegol manwl o'r protocolau TCP/IP a OPC ac yn archwilio eu manteision a'u cyfyngiadau mewn cymwysiadau ymarferol.
I. Protocol TCP/IP
1.1 Cyflwyniad i'r Protocol TCP/IP
Protocol TCP/IP yw protocol craidd y Rhyngrwyd ac mae'n cynnwys dwy gydran: y Protocol Rheoli Trosglwyddo (TCP) a'r Protocol Rhyngrwyd (IP). Mae TCP yn gyfrifol am sefydlu cysylltiad dibynadwy rhwng yr anfonwr data a'r derbynnydd, gan sicrhau trosglwyddiad data dibynadwy; Mae IP, ar y llaw arall, yn gyfrifol am drosglwyddo pecynnau data o'r cyfeiriad ffynhonnell i'r cyfeiriad cyrchfan. Mae'r protocol TCP/IP yn brotocol cyfathrebu haen trafnidiaeth sy'n seiliedig ar gysylltiad - sy'n canolbwyntio ar y cysylltiad, yn ddibynadwy ac yn cael ei ddefnyddio'n eang mewn rhwydweithiau ardal leol (LANs), rhwydweithiau ardal eang (WANs), a'r Rhyngrwyd.
1.2 Sut mae'r Protocol TCP/IP yn Gweithio
Gellir rhannu gweithrediad y protocol TCP/IP i'r camau canlynol:
(1) Amgáu Data: Pan fydd angen i gais anfon data, yn gyntaf mae'n crynhoi'r data i segment TCP, sydd wedyn yn cael ei drosglwyddo fel datagram IP.
(2) Llwybro: Wrth drosglwyddo, rhaid i ddatagramau IP fynd trwy lwybryddion lluosog i'w hanfon ymlaen. Mae llwybryddion yn dewis y llwybr priodol ar gyfer anfon ymlaen yn seiliedig ar gyfeiriad cyrchfan y datagram IP.
(3) Trosglwyddo Data: Yn ystod y trosglwyddiad, mae segmentau TCP yn cael eu gwirio mewn meysydd fel rhifau dilyniant a rhifau cydnabod i sicrhau trosglwyddiad data dibynadwy.
(4) Amgapsiwleiddio data: Pan fydd data'n cyrraedd y cyfeiriad cyrchfan, mae'r segment TCP yn cael ei dynnu o'r datagram IP yn gyntaf, ac yna mae'r data gwreiddiol yn cael ei dynnu o'r segment TCP.
1.3 Manteision a Chyfyngiadau'r Protocol TCP/IP
Adlewyrchir manteision y protocol TCP/IP yn bennaf yn yr agweddau canlynol:
(1) Amlochredd: Mae'r protocol TCP/IP yn brotocol cyfathrebu rhwydwaith cyffredinol y gellir ei gymhwyso i amgylcheddau rhwydwaith amrywiol.
(2) Dibynadwyedd: Mae'r protocol TCP/IP yn darparu mecanwaith trosglwyddo data dibynadwy, gan sicrhau bod data'n cael ei drosglwyddo'n gywir a heb gamgymeriad i'w gyrchfan.
(3) Hyblygrwydd: Mae'r protocol TCP/IP yn cefnogi topolegau rhwydwaith lluosog a gellir ei ffurfweddu'n hyblyg yn unol ag anghenion gwirioneddol.
Fodd bynnag, mae gan y protocol TCP/IP gyfyngiadau penodol hefyd:
(1) Amser real-Galluoedd: Gan fod y protocol TCP/IP yn defnyddio-dull cyfathrebu sy'n canolbwyntio ar gysylltiad, mae ganddo gyfyngiadau penodol o ran-perfformiad amser real.
(2) Defnydd Lled Band: Er mwyn sicrhau trosglwyddiad data dibynadwy, mae'r protocol TCP/IP yn defnyddio rhai mecanweithiau diswyddo penodol, a all arwain at lai o ddefnydd o led band.
II. Protocol CPH
2.1 Cyflwyniad i Brotocol CPH
Mae protocol OPC (Cyfathrebu Platfform Agored) yn brotocol cyfathrebu a ddefnyddir mewn systemau rheoli awtomeiddio diwydiannol. Fe'i cynlluniwyd yn bennaf i hwyluso cyfnewid data a rhannu gwybodaeth rhwng dyfeisiau gwahanol. Mae'r protocol OPC yn seiliedig ar dechnoleg COM/DCOM Microsoft ac mae'n defnyddio offer canol i alluogi cyfathrebu rhwng dyfeisiau.
2.2 Sut mae Protocol CPH yn Gweithio
Gellir rhannu gweithrediad y protocol OPC i'r camau canlynol:
(1) Creu Gweinydd OPC: Yn gyntaf, rhaid creu gweinydd OPC o fewn y system rheoli awtomeiddio diwydiannol i storio a rheoli data dyfais.
(2) Ffurfweddu'r Gweinydd OPC: Ffurfweddu'r gweinydd OPC, gan gynnwys ychwanegu dyfeisiau a gosod paramedrau dyfais.
(3) Creu Cleient OPC: Mae cleient OPC yn cael ei greu o fewn y rhaglen sydd angen cyrchu data dyfais, gan wasanaethu fel y rhyngwyneb ar gyfer cyfathrebu â gweinydd OPC.
(4) Data Dyfais Darllen: Mae data dyfais yn cael ei adfer o'r gweinydd OPC trwy'r cleient OPC a'i brosesu yn unol â hynny.
2.3 Manteision a Chyfyngiadau Protocol CPH
Adlewyrchir manteision y protocol OPC yn bennaf yn yr agweddau canlynol:
(1) Rhwyddineb Integreiddio: Yn seiliedig ar dechnoleg COM/DCOM, gellir integreiddio'r protocol OPC yn hawdd â chymwysiadau amrywiol.
(2) Amser real Galluoedd: Mae'r protocol OPC yn galluogi-cyfnewid data dyfais mewn amser real, gan fodloni-gofynion amser real systemau rheoli awtomeiddio diwydiannol.
(3) Rhyngweithredu: Mae'r protocol OPC yn mabwysiadu safon unedig, gan alluogi rhyngweithrededd rhwng dyfeisiau gwahanol.