Konwerter protokołów

Konwerter protokołów to urządzenie służące do konwersji standardowego lub zastrzeżonego protokołu jednego urządzenia na protokół odpowiedni dla drugiego urządzenia lub narzędzi w celu osiągnięcia pożądanej interoperacyjności. Protokoły to oprogramowanie instalowane na routerach, które konwertuje formaty danych, szybkość transmisji danych i protokoły jednej sieci na protokoły sieci, w której nawigują dane. Istnieje wiele protokołów stosowanych w różnych dziedzinach, takich jak wytwarzanie, przesyłanie i dystrybucja energii, ropa i gaz, automatyka, usługi użyteczności publicznej i zdalne monitorowanie Aplikacje. Główne komunikaty translacji protokołów obejmują konwersję komunikatów danych, zdarzeń, poleceń i synchronizacji czasu.

Architektura ogólna

Ogólna architektura konwertera protokołów obejmuje wewnętrzny protokół główny komunikujący się z zewnętrznymi urządzeniami podrzędnymi, a zebrane dane służą do aktualizacji wewnętrznej bazy danych konwertera. Kiedy zewnętrzny master żąda danych, wewnętrzny slave zbiera dane z bazy danych i wysyła je do zewnętrznego mastera. Będą różne schematy obsługi spontanicznego zgłaszania zdarzeń i poleceń. Mogą istnieć różne nośniki fizyczne do komunikacji w protokole X i Y, które obejmują RS-232 , RS-485 , Ethernet itp.

Zastosowania konwerterów protokołów

Zastosowania konwertera protokołów różnią się w zależności od branży. Konwerter protokołów może być konwerterem programowym, konwerterem sprzętowym lub konwerterem zintegrowanym, w zależności od protokołów.

Niektóre z kluczowych zastosowań to:
- Automatyka podstacji
- Automatyka budynków
- Automatyzacja procesów

Główne protokoły używane w każdym obszarze zastosowań są wymienione w części Lista protokołów automatyzacji .

Opóźnienia i problemy inżynieryjne w korzystaniu z konwerterów protokołów

Konwertery protokołów są zwykle używane do przekształcania danych i poleceń z jednego urządzenia lub aplikacji na drugie. To koniecznie obejmuje transformację danych, poleceń, ich reprezentację, kodowanie i kadrowanie w celu osiągnięcia konwersji.

Istnieją proste i złożone typy konwersji w zależności od aplikacji i domeny, w której jest ona używana. Najprostszą i najczęściej stosowaną konwersją jest konwersja protokołu pomiędzy Modbus RTU i Modbus TCP. W tej konwersji nie ma zmian w ogólnym kadrowaniu. Dlatego łatwo jest pobrać ramkę Serial Modbus RTU, zakapsułkować ją w TCP / UDP i wysłać przez Ethernet. Ponieważ ramki obu protokołów są takie same, z wyjątkiem rzeczywistej transmisji w warstwie fizycznej, obie warstwy aplikacji będą interpretować dane w podobny sposób, o ile interfejsy komunikacyjne będą przezroczyste.

Istnieją jednak bardzo złożone konwersje, na przykład: miejsce formatowania danych, obsługiwane typy danych, modele obiektowe itp. Są one tak różne, że silnik konwersji musi wprowadzać modyfikacje nie tylko w kadrowaniu, ale także w informacjach o mapowaniu dla każdego typu danych, poleceń, a w niektórych przypadkach modeli obiektowych. Ponadto przy definiowaniu mapowania obsługiwanych i nieobsługiwanych typów danych może być wymagana konfiguracja użytkownika

Transformacje te jednak przynoszą korzyści związane z konwersją, opóźnieniami w komunikacji, opóźnieniami przetwarzania i całkowitym czasem przetwarzania od początku do końca, który jest skończony i należy go uwzględnić we wszystkich projektach rozwiązań.

Opóźnienie komunikacji typu end-to-end zależy od opóźnienia przetwarzania używanego sprzętu i/lub oprogramowania, złożoności protokołu i konwersji oraz architektury rozwiązania. Opóźnienia te mogą się różnić w przypadku typowych zastosowań automatyki przemysłowej i energetycznej od 10 do 20 milisekund do nawet 1 sekundy. Architektury rozwiązań wykorzystujące konwertery protokołów muszą wziąć pod uwagę to opóźnienie i jego wpływ na projekt, dla którego rozważane są konwertery.

Ponadto większość takich architektur wymaga konfiguracji i mapowania, co wymaga znacznego wysiłku inżynieryjnego i czasu. Należy je wziąć pod uwagę przy ustalaniu harmonogramów projektu.

Zobacz też

Linki zewnętrzne