Riatanach airson Conaltradh Gnìomhachais: Mion-sgrùdadh Domhainn air Pròtacal TCP/IP

Ⅰ.Sreath Eadar-aghaidh Lìonra

Is e an ìre as ìsle an ìre eadar-aghaidh lìonra.

Bidh e a’ dèiligeadh ri co-dhiù an urrainn don inneal ceangal ris an lìonra.

Feumaidh PLCan, HMIan, PCan gnìomhachais, draibhearan servo, caibineatan smachd robotach, agus suidsichean gnìomhachais ceangal tro chàbaill Ethernet, snàithleach optaigeach, no lìonraidhean gun uèir. Tha factaran leithid a bheil solas a’ chairt lìonra air, a bheil an càball Ethernet ag obair, lochdan a dh’ fhaodadh a bhith ann am puirt suidse, agus ìrean bacadh achaidh uile a’ tighinn fon ìre seo.

Mar as trice bidh an ìre seo a’ cleachdadh seòlaidhean MAC.

Bidh an seòladh IP a’ dearbhadh an ceann-uidhe mu dheireadh, agus bidh an seòladh MAC a’ comharrachadh an inneal ath-hop taobh a-staigh an lìonra ionadail.

Mar eisimpleir, nuair a dh’fheumas coimpiutair aoigheachd faighinn gu PLC, faodaidh dàta a dhol tro suidse an toiseach mus ruig e port lìonra a’ PLC. Rè ath-sheòladh, bidh an suidse an urra ris an t-seòladh MAC sa mhòr-chuid.

Bu chòir cùisean cumanta ann an àrainneachdan gnìomhachais—a’ gabhail a-steach càbaill lìonra millte, droch cheangal aig luchd-ceangail RJ45, puirt suidse lochtach, modalan optigeach neo-àbhaisteach, no talamh dìon neo-iomchaidh—a bhith air an dearbhadh sa mhòr-chuid aig an ìre seo.

Bidh an ìre seo cuideachd a’ dèanamh sgrùdadh frèamaichean, leithid an CRC a thathas a’ cleachdadh ann an Ethernet gus mearachdan a lorg rè tar-chur ceangail. Ach, tha e gu sònraichte ag amas air mearachdan a chomharrachadh seach a bhith a’ gealltainn lìbhrigeadh dàta seirbheis.

Ⅱ.Sreath an Eadar-lìn

Is e an dàrna sreath sreath an Eadar-lìn, agus is e IP - ris an canar seòladh IP mar as trice - a tha na phrìomh phàirt dheth a bhios a’ làimhseachadh seòlaidhean agus a’ cur dàta air adhart.

Air an làraich, dh’fhaodadh seòladh IP PLC a bhith 192.168.1.10, 192.168.1.20 aig HMI, agus 192.168.1.100 aig coimpiutair smachd gnìomhachais. Gus conaltradh a dhèanamh eadar innealan, feumaidh fios a bhith agad an toiseach air seòlaidhean IP a chèile.

Ma tha innealan air an aon earrann lìonra, mar as trice bidh iad air an cur air adhart le suidse.

Nuair a bhios tu a’ cleachdadh frithealaiche seòmar smachd meadhanach thar diofar earrannan lìonra – leithid nuair a bhios uidheamachd bùth-obrach a’ dèanamh sin – feumar geata no router.

Chan eil IP a’ dèanamh cinnteach ach gun tèid rudan a chur air adhart leis an oidhirp as fheàrr agus chan eil e a’ gealltainn lìbhrigeadh.

Dh’fhaodadh pacaidean dàta a bhith air chall, a-mach à òrdugh, no gun a bhith a’ ruighinn an inneal ceann-uidhe air sgàth rèiteachadh slighe ceàrr. Nuair a thig TTL gu crìch, thèid pacaidean a thilgeil air falbh gus casg a chuir air lùban gun chrìoch anns an lìonra.

Mar sin, nuair a bhios tu a’ tighinn tarsainn air cùisean leithid fàilligidhean conaltraidh eadar earrannan lìonra, ceanglaichean ping sealach a bhios a’ tuiteam às a chèile an uairsin, no neo-fhreagarrachd innealan thar diofar earrannan lìonra, cuir fòcas air sgrùdadh a dhèanamh air an t-seòladh IP, masg fo-lìonra, geata, agus rèiteachadh slighe.

Cha bu chòir dhuinn teagamh a bhith againn sa bhad mun phrògram PLC. Gu tric, is e dìreach rèiteachadh seòlaidh no suidheachadh geata ceàrr a tha na dhuilgheadas.

IIISreath Tar-chuir

Is e an treas sreath an sreath còmhdhail.

Chan e a’ cheist a tha san ìre seo mu “dè an inneal a chleachdas tu”, ach “dè an t-seirbheis taobh a-staigh an inneil sin a lìbhrigeas tu”.

Feumaidh seo àireamh puirt a chleachdadh.

Mar eisimpleir, mar as trice bidh Modbus TCP a’ cleachdadh port 502, bidh OPC UA a’ cleachdadh port 4840, bidh MQTT a’ cleachdadh port 1883, agus bidh HTTPS a’ cleachdadh port 443.

Lorg an inneal a rèir seòladh IP.

Lorg an t-seirbheis a rèir àireamh a’ phuirt.

Is iad TCP agus UDP na pròtacalan còmhdhail as cumanta.

’S e pròtacal a tha stèidhichte air ceanglaichean a th’ ann an TCP. Mus tèid dàta a thar-chur, feumaidh an dà phàrtaidh ceangal a stèidheachadh an toiseach—ris an canar crathadh-làimhe trì-shligheach mar as trice. Aon uair ‘s gu bheil e air a stèidheachadh, bidh TCP a’ cleachdadh dhòighean-obrach leithid àireamhan sreath, aideachadh, ath-tharraing, agus smachd uinneig gus dèanamh cinnteach à lìbhrigeadh dàta earbsach agus òrdail.

Mar sin, tha TCP air a chleachdadh gu farsaing ann an tagraidhean leithid Modbus TCP, OPC UA, togail dàta stòr-dàta, luchdachadh suas dàta MES, agus conaltradh eadar an aoigh agus an inneal. Tha na suidheachaidhean sin a’ toirt prìomhachas do earbsachd—feumar òrdughan a chur an gnìomh gu ceart, chan urrainnear dàta sam bith a chall, agus feumaidh toraidhean togail a bhith cunbhalach.

Ach, tha easbhaidhean aig TCP. Bidh cosgaisean os cionn nas àirde ann agus tha e nas mothachail air crith lìonra, call pacaid, agus latency. Le droch chàileachd lìonra, dh’ fhaodadh cùisean leithid crìochan-ama ceangail, barrachd ath-chraolaidhean, agus ìrean ùrachaidh bhidio slaodach tachairt.

Air an làimh eile, chan eil UDP a’ stèidheachadh cheanglaichean agus chan eil e a’ làimhseachadh ath-chraoladh no sreathanachadh; aon uair ‘s gu bheil dàta air a chur, thèid fhàgail aig an lìonra agus aplacaidean ìre as àirde airson a phròiseasadh.

Dh’ fhaodadh e a bhith coltach ri mì-earbsach, ach tha e luath agus saor. Tha e cuideachd air a chleachdadh gu cumanta ann an suidheachaidhean a dh’ fheumas coileanadh fìor-ùine àrd, leithid lorg innealan, teachdaireachdan craolaidh, aithris inbhe pàirteach, agus sioncronachadh ùine.

Mar sin chan eil e iomchaidh dìreach TCP a chomharrachadh mar nas fheàrr agus UDP mar nas ìsle. ​​Airson earbsachd, tagh TCP; airson latency ìosal agus glè bheag de chosgaisean os cionn, is dòcha gur e UDP as fheàrr. Tha an co-dhùnadh an urra ri riatanasan sònraichte an raoin aig a’ cheann thall.