شبكة السلامة ص
SafetyNET p هو معيار للاتصال الميداني عبر الإيثرنت في تقنيات الأتمتة . يُعدّ SafetyNET p مناسبًا كناقل بيانات للمحركات نظرًا لسلوكه الفوري ، حيث تصل أزمنة دوراته إلى 62.5 ميكروثانية. ووفقًا لمتطلبات المعيارين EN 61508 وEN 61511، يُمكن استخدامه في دوائر السلامة حتى الفئة 3، SIL 3.
أصل
SafetyNET p هي علامة تجارية مسجلة لشركة Pilz GmbH & Co. KG ، وقد عُرضت للجمهور لأول مرة عام 2006. وكان هدفها تمكين الاتصال عبر شبكة إيثرنت في الوقت الفعلي، وتوفير نقل البيانات في الوقت نفسه فيما يتعلق بسلامة الآلات . تجمع SafetyNET p بين السلامة والأتمتة: فهي شبكة أمان وأتمتة في آن واحد، وبالتالي فهي خليفة SafetyBUS p .
تُدار تقنية SafetyNET p من خلال المنظمة الأم Safety Network International eV
طلب
إضافةً إلى استخدامه كناقل بيانات ميداني قائم على الإيثرنت، يُعدّ تبادل البيانات ذات المحتوى المتعلق بالسلامة عنصرًا أساسيًا في تطبيق SafetyNET p. يُمكن استخدام SafetyNET p في أي مكان يتطلب فيه تبادل البيانات اتساقًا زمنيًا وموضوعيًا، وذلك للحماية من المخاطر. قد تشمل هذه المخاطر تهديدات للأرواح والأطراف، أو حماية الأصول الاقتصادية.
يتمثل مجال التطبيق الثاني في نقل البيانات في الوقت الفعلي. وبفضل أوقات دورة ناقل البيانات التي تصل إلى 62.5 ميكروثانية، [ 1 ] يمكن استخدام SafetyNET p حتى في المجالات بالغة الأهمية من حيث الوقت.
تشمل مجالات التطبيق النموذجية ما يلي:
- أتمتة المصانع (مثل إنتاج السيارات، والمكابس)
- تكنولوجيا النقل (مثل التلفريك، وألعاب الملاهي)
- تقنية القيادة (على سبيل المثال ، حلقة التحكم في المستشعر/المشغل في المحركات أو الروبوتات الصناعية)
بشكل عام، جميع تطبيقات الأتمتة وهندسة العمليات ممكنة.
تكنولوجيا
يعتمد برنامج SafetyNET p على تقنية الإيثرنت. يوجد إصداران مختلفان ولكنهما متوافقان من برنامج SafetyNET p.
RTFN
تستخدم شبكة الإطار الزمني الحقيقي ( RTFN ) إطارات بروتوكول الإنترنت ( IP ) التقليدية لشبكة الإيثرنت للاتصال. وتوجد آليات الأمان والوقت الحقيقي على مستويات نموذج OSI 3 وما فوق. ويُعتمد نموذج المنتج والمستهلك كمبدأ للاتصال. ولا تتطلب هذه الشبكة وحدة تحكم مركزية (PLC) ، مما يُتيح مفاهيم مثل الهندسة المعيارية ، على سبيل المثال.
يتوافق نظام SafetyNET p RTFN تمامًا مع جميع بروتوكولات إيثرنت القائمة على بروتوكول الإنترنت، ويمكن دمجه على نفس الوسيط. كما يمكن استخدامه مع المحولات والموجهات التقليدية ونقاط الوصول اللاسلكية .
يمكن تحقيق زمن دورة للنظام يبلغ حوالي 1 مللي ثانية، وذلك بحسب الخدمات المنافسة المحتملة. في حال الحاجة إلى أداء أعلى، يمكن استخدام SafetyNET p RTFL.
RTFL
تستخدم تقنية RTFL (خط الإطار في الوقت الحقيقي) إطارات MAC الخاصة بشبكة الإيثرنت للاتصال. كما يُستخدم نموذج المُنتِج والمُستهلِك على المستوى المنطقي في RTFL. ولتحقيق الأداء المطلوب، يتم الاتصال باستخدام إطارات MAC مُحسَّنة لشبكة الإيثرنت. يُرسل أول مشترك في الخط المنطقي إطار MAC إلى جاره المنطقي، الذي يُكمل بدوره الجزء الخاص به من الإطار، ثم يُمرِّر الإطار عبر الخط المنطقي إلى أقرب جار له. وبهذه الطريقة، يُكمل جميع المشتركين الإطار بالتتابع. يُعيد آخر مشترك في الخط الإطار المُكتمل إلى أول مشترك باستخدام القناة نفسها (عبر جميع المشتركين). وخلال هذه العملية، يُمكن لكل مشترك حذف البيانات التي يحتاجها أثناء مرور الإطار.
يمكن تحقيق أوقات دورة النظام في حدود 62.5 ميكروثانية. يستطيع مشتركو SafetyNET p تجميع بيانات متنوعة قائمة على بروتوكول الإنترنت ضمن إطار RTFL كجزء من الاتصال في الوقت الفعلي.
التفاصيل الفنية
بيانات إطار SafetyNet p، كما تحددها التقنية، هي كالتالي:
- متوافق مع بروتوكولات إيثرنت IP
- يمكن تصميم الشبكات في شكل خطي أو نجمي أو شجري
- يمكن استخدام الشبكات ذات المشتركين المتغيرين بفضل المسح الطوبولوجي المستمر
- أقصى مسافة بين مشتركين تتوافق مع تلك الخاصة بشبكة الإيثرنت التقليدية (وهي 100 متر عند استخدام كابلات النحاس).
- مع RTFN، يقتصر عدد مشتركي الحافلة فقط على مساحة عناوين IP
- مع خدمة RTFL، يمكنك الحصول على 512 مشتركًا في الحافلات لكل مقطع
- يمكن تحقيق أوقات دورة النظام المضمونة التي تصل إلى 62.5 ميكروثانية
- مناسب للتطبيقات وفقًا لمستوى السلامة المتكامل 3 من معيار IEC 61508
تم تخصيص رقم المنفذ 40000 لـ SafetyNET p في "قائمة أرقام المنافذ المخصصة " التابعة لـ IANA .
منظمة
تجمع منظمة مستخدمي Safety Bus p Club International eV بين مصنعي ومستخدمي SafetyBUS p، وهي موجودة منذ عام 1999. وفي عام 2006، أعيد تسمية المنظمة إلى Safety Network International eV. بالإضافة إلى المنظمة الدولية، هناك أيضًا منظمتان إقليميتان أخريان: تأسست اليابان في عام 2000، بينما تأسست الولايات المتحدة في عام 2001.
الأدب
- وينفريد جراف: Maschinensicherheit. Hüthig GmbH & Co. KG، هايدلبرغ 2004، ISBN 3-7785-2941-2
- Arbeitspapier der BIA: Prüfgrundsätzen für sichere Bussysteme.
- الاتحاد الأوروبي Maschinenrichtlinie: 98/37/EG
- شبكة السلامة الدولية: SafetyNET p وصف النظام الإصدار 2.0
مراجع
- شبكة إيثرنت الصناعية
- أمان