Контрольні запитання

1. Яка структура стандартного фрейма Ethernet ?

2. Який діапазон адрес використовує 6 версія протоколу IP (Ipv6) ?

3. Який рівень моделі OSI реалізує протокол IP (Internet Protocol) в промисловій мережі EtherNet/IP?

4. Який рівень моделі OSI реалізують транспортні протоколи TCP і UDP в промисловій мережі EtherNet/IP?

5. На основі якого комунікаційного протоколу розроблена спеціалізована комп’ютерна мережа EtherNet/IP?

6. В якому році розроблена спеціалізована комп’ютерна мережа EtherNet/IP?

7. Які спеціалізовані комп’ютерні мережі розроблені на основі комунікаційного протоколу, який також лежить в основі EtherNet/IP?

8. Через який стек відбувається передача некритичних до часу даних (конфігурації, завантаження/вивантаження програм)?

9. Яка максимальна довжина сегмента мережі для середовища передачі даних “товстий коаксіальний кабель”?

10. Яке максимально допустиме число вузлів у сегменті спеціалізованої комп’ютерної мережі EtherNet/IP на базі середовища передачі даних “тонкий коаксіальний кабель”?

11. Яке середовище передачі даних визначає стандарт 10Base2?

Лабораторна робота № 4 Налаштування зв’язку між мережами EtherNet/ip і DeviceNet

Мета роботи: Ознайомитись з пристроєм зв'язку мереж EtherNet/IP і DeviceNet 1788-EN2DN та отримати навики налаштування зв’язку між мережами EtherNet/IP і DeviceNet.

Завдання:

1 Під'єднайте мережевий кабель EtherNet/IP до порту RJ-45 пристрою 1788-EN2DN.

2 Приєднайте мережевий кабель DeviceNet до роз'єму DeviceNet на пристрої міжмережевого зв'язку.

3 Приєднайте силовий кабель до пристрою міжмережевого зв'язку.

4 Подайте живлення на пристрій міжмережевого зв'язку і мережу DeviceNet.

5 Встановіть швидкість передачі даних.

6 Встановіть IP-адресу пристрою міжмережевого зв'язку за допомогою DIP-перемикача конфігурації IP-адреси.

7 Проведіть реєстрацію драйвера в RSLinx.

8 Здійсніть реєстрацію файлу EDS в RSNetWorkx.

9 Встановіть розташування модуля в мережі за допомогою RSNetWorx for DeviceNet.

10 Встановіть MAC ID і швидкість передавання даних в мережі DeviceNet.

11 Забороніть автоматичне визначення швидкості передавання даних.

12 Проведіть конфігурацію введення/виведення DeviceNet.

Тривалість роботи

Вхідний контроль, виконання лабораторної роботи, формування отриманих результатів у формі письмового звіту згідно завдання, аналіз результатів роботи та висновки, захист роботи виконуються протягом двох аудиторних занять.

Основні теоретичні положення

Пристрій зв'язку мереж EtherNet/IP і DeviceNet 1788-EN2DN дозволяє забезпечувати просте з'єднання мереж інформаційного або керуючого рівня з мережею рівня фізичних пристроїв.

Пристрій міжмережевого зв'язку забезпечує виконання всіх функцій ведучого (master) пристрою в мережі DeviceNet, що дає можливість підключати до 63 ведених (slave) пристроїв до інтерфейсу Ethernet TCP/IP, який підтримує EtherNet/IP і web-сервера HTTP. Пристрій міжмережевого зв'язку можна використовувати:

• як міжмережевий модуль для підключення мереж інформаційного або керуючого рівня до мереж рівня фізичних пристроїв для програмування, конфігурації, управління або збору даних;

• як маршрутизатор/міст для з'єднання мережі EtherNet/IP з мережею DeviceNet.

Пристрій міжмережевого зв'язку забезпечує централізоване зберігання даних або таблиць введення/виведення (I/O) для даних, спільно використовуваних мережами EtherNet/IP і DeviceNet. Дані поміщуються в таблиці введення/виведення інтерфейсом однієї з мереж і доступні для читання через інтерфейс іншої мережі.

Пристрій міжмережевого зв'язку відображається як один пристрій в одній з мереж за допомогою стандартних протокольних механізмів. Для читання і запису даних, що проходять через таблиці введення/виведення, не потрібні ні спеціальні, ні розширені протокольні можливості для пристроїв в будь-якій мережі; вся міжмережева активність прозора для пристроїв в будь-якій мережі.

Всі з'єднання з пристроєм міжмережевого зв'язку, чи лінія живлення, чи шина, виконуються з одного боку модуля. Для підключення живлення і мережі DeviceNet пристрій оснащений роз'ємами Phoenix. Якісні коннектори забезпечують живлення і мережеві з'єднання. Роз'єм типу RJ-45 забезпечує з'єднання з EtherNet/IP.

Пристрій міжмережевого зв'язку можна встановлювати на рейці DIN.

Устаткування заземляється на шасі через рейку DIN. Використовуйте оцинковану жовту рейку DIN з хромованої сталі, щоб забезпечити правильне заземлення. Використання рейки DIN з інших матеріалів (наприклад, алюмінію, пластика і т.п.), які схильні до корозії, окислення, або є поганими провідниками, може привести до неправильного або порушуваного заземлення.

Це устаткування призначене для використання в потенційно вибухонебезпечних середовищах відповідно до Директиви Євросоюзу 94/9/CE.

Дане устаткування відповідає основним санітарним вимогам і вимогам безпеки (Essential Health and Safety Requirements), що пред'являються до конструкції устаткування Категорії 3, призначеного для використання в потенційно вибухонебезпечних середовищах, приведених в Додатку II вказаної Директиви.

Виконання основних санітарних вимог і вимог безпеки (Essential Health and Safety Requirements) забезпечується відповідністю EN 50021.

При використанні даного устаткування також необхідно враховувати наступне:

• дане устаткування не є стійким до дії сонячного світла або інших джерел ультрафіолетового випромінювання;

• вторинна обмотка трансформатора струму не повинна бути розімкненою при використанні в навколишньому середовищі Класу 1, Зони 2 (Class I, Zone 2);

• устаткування з нижчим класом захисної оболонки має бути встановлене в захисну оболонку, що забезпечує захист як мінімум класу IP54 стосовно навколишнього середовища Класу 1, Зони 2;

• при використанні в навколишньому середовищі Класу 1, Зони 2 необхідно передбачити заходи щодо запобігання перевищення номінальної напруги більш ніж на 40 % через перехідні режими.

Дане устаткування можна від’єднувати тільки в тому випадку, якщо відключено живлення, або якщо відомо, що дана зона не є вибухонебезпечною.

Для використання даного пристрою міжмережевого зв'язку потрібні апаратні засоби:

• пристрій міжмережевого зв'язку 1788-EN2DN;

• кабелі DeviceNet, джерело живлення і пристрої, що утворюють мережу DeviceNet;

• кабелі Ethernet і джерело живлення;

• ПК або інший контролер, що має доступ до мережі Ethernet;

• ПК, на якому працює програмне забезпечення конфігурації DeviceNet (DeviceNet Configuration Software). Ведені пристрої DeviceNet, з якими взаємодіє даний пристрій міжмережевого зв'язку, визначаються за допомогою програмного засобу конфігурації DeviceNet, такого як RSNetWorх for DeviceNet;

• живлення пристрою міжмережевого зв'язку 24 В постійного струму (може також використовуватися джерело живлення DeviceNet, але при цьому порушується розв'язка мережі DeviceNet), а також програмне забезпечення:

• програмне забезпечення конфігурації DeviceNet, таке як RSNetWorx for DeviceNet версії 4.01 або пізніша версія для конфігурації пристроїв DeviceNet і функцій пристрою міжмережевого зв'язку в DeviceNet;

• RSLinx версії 2.31 або пізніша версія;

• сервер DHCP 2.3.2 або пізніша версія, що входить у комплект RSLinx 2.42.

Основні технічні характеристики пристрою міжмережевого зв'язку 1788-EN2DN наведені в табл. 4.1, габаритні розміри пристрою показані на рис. 4.1, виводи роз’єму DeviceNet показані на рис. 4.2 та в табл. 4.2, а виводи роз'єму EtherNet/IP показані в табл. 4.3.

Таблиця 4.1 - Технічні характеристики пристрою міжмережевого зв'язку 1788-EN2DN

Характеристика	Значення
Вимоги до електроживлення Device Net Струм живлення DeviceNet	Живлення повинне бути підведене до EN2DN з використанням двох фіксуючих положення гвинтів через термінальний роз'єм (Phoenix). Робоча напруга: від 7 до 32 V постійного струму (24 V постійного струму номінально) 100 mA при 24 V Клас 2
Струм живлення пристрою міжмережевого зв'язку	300 mA при 24 V Клас 2
Робочі температури	від 0 до 60 °C
Температура зберігання	від мінус 40 до плюс 85 °C
Відносна вологість	від 5 до 95 % (конденсації немає)
Удар (межі прискорення)	працюючий: 30g непрацюючий: 50g
Вібрація	5g при 10-500Hz
Стійкість до електростатичних розрядів	6kV електростатичні розряди при контакті; 8kV електростатичні розряди через повітря;

Характеристика	Значення
Силові проводи	Перетин 12AWG (3,31 квадратних мм) максимум, перетин 24AWG (0,205 квадратних мм) мінімум. Мідний дріт 75 °С мінімум Категорія - Category 21

Продовження таблиці 4.1

Рисунок 4.1 - Габаритні розміри пристрою міжмережевого зв'язку 1788-EN2DN

Рисунок 4.2 - Виводи роз’єму DeviceNet

Таблиця 4.2 - Вививоди роз'єму DeviceNet

Вивід	Сигнал
1	V- (загальна клема живлення 24В постійного струму)
2	CAN Low

Продовження таблиці 4.2

Вивід	Сигнал
3	Екран CAN
4	CAN High +
5	V+ (живлення 24В постійного струму)

Таблиця 4.3 - Вививоди роз'єму EtherNet/IP

Вивід	Сигнал
1	TD+
2	TD-
3	RD+
4	Завершення (Termination)
5	Завершення (Termination)
6	RD-
7	Завершення (Termination)
8	Завершення (Termination)

Світлодіодні індикатори пристрою міжмережевого зв'язку 1788-EN2DN показані на рис. 4.3, а опис їх сигналів наведений в табл. 4.4, 4.5, 4.6.

Світлодіодний індикатор зв'язку Ethernet показує, що модуль сполучений з мережею Ethernet (табл. 4.7). При активному зв'язку індикатор горить зеленим світлом. Індикатор мигатиме в процесі прийому і передачі пакетів Ethernet.

Світлодіодний індикатор зв'язку CIP (Control & Information Protocol) показує наявність активної взаємодії EtherNet/IP і DeviceNet за типом моста (bridge activity) і міжмережевого інтерфейсу (gateway activity). Цей індикатор даватиме мигаючий зелений сигнал, коли CIP-повідомлення (CIP message) передається через міст (is bridged) від EtherNet/IP до DeviceNet. Цей індикатор дає постійний зелений сигнал, якщо активне яке-небудь з'єднання введення/виведення EtherNet/IP

Рисунок 4.3 - Світлодіодні індикатори пристрою міжмережевого зв'язку 1788-EN2DN

Таблиця 4.4 - Сигнали світлодіодного індикатору стану введення/виведення

Сигнал індикатора	Короткий опис	Опис
Мигаючий зелений	Очікування	Модуль в стані очікування
Постійний зелений	Передавання даних	Модуль в стані передавання даних
Постійний помаранче-вий	Ініціалізація апаратури	Світлодіодний індикатор буде в цьому стані відразу після включення живлення
Мигаючий червоний/ зелений	Помилка	Виявлена несправність
Не горить	Немає введення/ виведення	Жодний пристрій введення/виведення DeviceNet не зконфігурований

Таблиця 4.5 - Сигнали світлодіодного індикатора стану мережі DeviceNet

Сигнал індикатора	Короткий опис	Опис
Постійний зелений	У онлайновому режимі є зв'язок	Пристрій міжмережевого зв'язку працює в мережі DeviceNet і є зв'язок принаймні з одним пристроєм
Мигаючий зелений	У онлайновому режимі, зв'язку немає	Пристрій міжмережевого зв'язку працює в мережі DeviceNet і в даний момент немає зв'язку ні з одним пристроєм
Постійний червоний	Помилка інтерфейсу DeviceNet	Виявлена серйозна помилка або несправність інтерфейсу DeviceNet. Серед можливих причин - відсутність доступу до шини
Мигаючий червоний	Вичерпаний час з'єднання	Вичерпаний час з'єднання принаймні з одним з ведених пристроїв

Таблиця 4.6 - Сигнали світлодіодного індикатора стану модуля DeviceNet

Сигнал індикатора	Короткий опис	Опис
He світиться	Немає IP-адреси	Модулю не призначена IP-адреса
Постійний зелений	Мережа справна і є зв'язок	Встановлений принаймні один зв'язок EtherNet/IP
Мигаючий зелений	Мережа справна	Немає активних з'єднань
Постійний червоний	Конфлікт адрес	IP-адрес модуля вже використовується іншим модулем

Продовження таблиці 4.6

Сигнал індикатора	Короткий опис	Опис
Мигаючий червоний	Вичерпаний час відведений на з'єднання	Одне або більше з'єднань, для яких даний модуль є цільовим вичерпало час. Такий стан змінюється тільки якщо всі з'єднання, що вичерпали час, відновлені або модуль наново запущений
Чергуються червоний і зелений	Самотестування	Проводиться самотестування модуля

Таблиця 4.7 - Сигнали світлодіодного індикатора стану мережі Ethernet

Сигнал індикатора	Короткий опис	Опис
Мигаючий зелений	У режимі резервування або не сконфігуро-ваний	Модуль не був зконфігурований і в даний момент використовує значення за замовчуванням. Такий сигнал індикатора використовується також, щоб показати, що модуль перебуває в стані резервування. Цей стан міг виникнути при ініціалізації DeviceNet або при автоматичному виборі швидкості передачі
Постійний зелений	Все в нормі	Нормальне функціонування
Постійний червоний	Непоправна серйозна помилка	Виявлена помилка або несправність, що вимагає втручання користувача. Усуньте її і перезапустіть пристрій міжмережевого зв'язку
Мигаючий червоний	Другорядна помилка, яку можна усунути	Виявлена поправна помилка, яка не вимагає перезапуску пристрою міжмережевого зв'язку