Samskiptareglurnar sem notaðar eru í iðnaðarstýringarkerfi ICS eru mjög mismunandi eftir atvinnugreinum, svæðum og söluaðilum.
1 Rafmagniðnaður
1.1 IEC 60870-5
IEC 60870-5 er líklega vinsælasta alþjóðlega samskiptareglan fyrir sjálfvirkni aðveitustöðvar. Í Bandaríkjunum er það starfrænt jafngildi DNP3, sem notar hluta af IEC 60870-5 til að leggja grunninn fyrir gagnatenglalagið. Nokkrir fylgistaðlar hafa verið þróaðir, þar á meðal eftirfarandi:
IEC 60870-5-101: fyrir raforkukerfi sem tengjast fjarstýringu og fjarvörn, samskiptasamskiptareglur með vöktunar- og stjórnunaraðgerðum IEC 60870-5-103: flutningssamskiptareglur til að ná fram samvirkni milli öryggisvarnartækja og stýrikerfisbúnaðar aðveitustöðvar IEC 60870-5-104: er framlenging á IEC 6018070-6018070. Inniheldur afbrigði af flutnings-, net-, tengi- og efnislagsþjónustu, og svítur fyrir tengingu við TCP/IP og aðra flutninga (ISDN, X.25 Frame Relay, osfrv.) IEC 60870-5 Dæmigert samskiptamiðlar eru Ethernet og raðtengi, með dæmigerð tengi eru 2404/UDP og 2404/TCP.
1.2 Distributed Network Protocol 3.0 (DNP3)
DNP3 er mikið notað í Norður-Ameríku, fyrst og fremst sem staðgengill fyrir IEC 60870-5 fjölskyldu samskiptareglur. Þetta er raðsamskiptareglur sem þróuð voru snemma á tíunda áratugnum, en útgáfur af UDP/IP og TCP/IP afbrigðum eru einnig til í dag. Það er margt líkt með DNP3 og IEC 60870-5, þar sem nokkrir meðlimir IEC 60870-5 þróunarnefndarinnar fóru á meðan á þróunarferlinu stóð til að búa til það sem síðar myndi verða þekkt sem DNP3 og IEC 50 gagnatenglar á milli DNP3 og IEC 50. mjög svipað í gagnatengingarlagið, en efri lögin í samskiptareglunum eru ólíkari.
DNP3 er fyrst og fremst notað í stóriðnaði í Norður-Ameríku, en samskiptareglan hefur einnig slegið í gegn í vatns- og frárennslisiðnaðinum. Samkvæmt könnun frá Newton-Evans Research notaði meira en helmingur rafveitna í Norður-Ameríku UDP/IP eða TCP/IP afbrigði af DNP3 samskiptareglum árið 2008.
Vísindamenn eru nú að þróa öryggisviðbætur við DNP3 sem búist er við að muni bjóða upp á dulkóðun tengla og lykilstjórnunarþjónustu.
Dæmigert samskiptamiðlar fyrir DNP3 samskiptareglur innihalda Ethernet og raðtengingar og tengi sem DNP3 venjulega notar eru 20000/UDP, 20000/TCP, 19999/UDP og 19999/TCP.
1.3 Foundation Fieldbus (FOUNDATION Fieldbus)
Foundation Fieldbus siðareglur eru aðal fieldbus siðareglur í mismunandi iðnaðarferlum. Það er fyrst og fremst notað fyrir sjálfvirkni vinnslu/verksmiðju og hefur verið notað í margs konar uppsetningu, þar á meðal virkjunar-/rafallstýringu og stjórnun hálfleiðaraframleiðslu. Fieldbus samskiptamiðlar innihalda snúið par og ljósleiðara. Dæmigert tengi eru 1089/UDP, 1089/TCP, 1090/UDP, 1090/TCP, 1091/UDP og 1091/TCP.
Opinber listi yfir fieldbus samskiptareglur-studd tæki er fáanlegur á Fieldbus Foundation vefsíðunni. Meðlimir Fieldbus Foundation eru meira en 350 leiðandi framleiðendur stjórnkerfis og tækjabúnaðar, auk fjölda endanotenda.
1.4 Samskiptareglur milli stjórnstöðva (ICCP)
ICCP (IEC 60870-6/TASE.2) er notað fyrir samskipti milli stjórnstöðva, fyrst og fremst í stóriðnaði. Í Bandaríkjunum eru ICCP net oft notuð fyrir samhæfingu veitufyrirtækja - venjulega veitur með flutningsstarfsemi, svo sem flutning, dreifingu og virkjanir á mismunandi svæðum, þar sem hægt er að nota tengiþjónustuveitur á þessum mismunandi svæðum til að samræma inntak og úttak afls milli mismunandi svæða. ICCP notar venjulega höfn 102/TCP.
1.5 Modbus bókun
Modbus er vinsælasta stjórnunarsamskiptareglan á öllum sviðum vegna einfaldrar notkunar, ókeypis niðurhals og -gjaldfrjálsar dreifingar.
Greind tæki eins og PLC og gengi nota oft Modbus siðareglur eða afbrigði þess til að hafa samskipti við einföld tæki eins og fjarlægar RTUs. Til viðbótar við Modbus staðlaða siðareglur er Modbus + eitt algengasta afbrigðið. Listi yfir Modbus meðlimi (fyrirtæki og þróunaraðila sem tilheyra Modbus Developers Group) er fáanlegur á Modbus vefsíðunni. Þessi listi inniheldur stutta lýsingu á einstökum meðlimum og vörum sem framleiddar eru af hverjum meðlim. Listi yfir Modbus birgja, listi yfir Modbus búnað og listi yfir fyrirtæki sem bjóða upp á Modbus kerfissamþættingarþjónustu er einnig til staðar.
Það eru nokkrir Modbus afbrigði, Modbus RTU er opinn staðall, tvöfaldur kóðuð samskiptaregla sem gerir samskipti yfir raðtengingu, Modbus ASCII er opinn staðall, ASCII kóðuð samskiptaregla sem styður raðtengingar og Modbus/TCP er opinn staðall sem hylur Modbus RTU farminn í TCP pakka og gefur aðgerðakóða fyrir Modbus RTU. farmfarm. Modbus/TCP er opinn staðall sem umlykur Modbus RTU-hleðsluna í TCP-pakka með nokkrum takmörkunum á aðgerðakóðunum.Modbus/UDP er mismunandi eftir söluaðilum, en oftast er Modbus/TCP sendur yfir UDP.Modbus + er útbreidd há-hraðaútgáfa (1Mbps) sem notar aðgangsstýringu á sendingarmiðlum, en notast við flutningsmiðlaaðgangsstýringu. Modbus + er Modicon sérsamskiptareglur. Enron (eða Daniels) Modbus er staðlað Modbus siðareglur með framlengingum seljanda sem meðhöndla 32-bita gildi sem eina skrá í stað tveggja. JBus er útgáfa af Modbus siðareglum með minni vistfangafbrigði.
Dæmigert samskiptamiðlar fyrir Modbus eru Ethernet og raðtengi (RS485 tveggja-víra er mjög algengt). Modbus hefur venjulega samskipti á tengi 502/TCP.
2 Olíu- og gasiðnaður
Það eru engar augljósar almennar sérsamskiptareglur fyrir olíu- og gasiðnaðinn. Iðnaðurinn notar margs konar samskiptareglur eins og DNP3, IEC 60870-5 og Modbus. Í kafla 1 er fjallað nánar um þessar samskiptareglur. Margs konar samskiptareglur fyrir vettvangsrútu, svo sem Foundation fieldbus siðareglur Feildbus, er einnig að finna í mörgum olíu- og gasstöðvum.
Samskipti í olíu- og gasiðnaði eru oft send þráðlaust til að veita flæðis- og þrýstingsgögnum til PLCs í gegnum RTU og skynjara. PLCs keyra öryggis- og verndarkerfi og brunnstýringarkerfi. o.s.frv.
2.1 DNP3 og IEC 60870-5
Umfjöllun um DNP3 og IEC 60870-5 er að finna í orkuiðnaðarhlutanum í kafla 5.2. Listi yfir olíu- og gasfyrirtæki sem nota DNP3 og IEC 60870-5 er að finna á vefsíðu Triangle Microworks Inc., þar sem einnig er að finna hvítbók um samskiptareglurnar.
Dæmigert samskiptamiðlar eru Ethernet og raðtengingar. DNP3 notar venjulega tengi 20000/UDP, 20000/TCP, 19999/UDP og 19999/TCP, en IEC 60870-5 notar venjulega 2404/UDP og 2404/TCP.
2.2 Modbus bókun
Modbus er vinsæl stjórnunaraðferð í olíu- og gasgeiranum eins og lýst er í lýsingu á Modbus í kafla 5.2. Einnig er Foundation Fieldbus siðareglur vinsælar á unnin úr jarðolíu.
Dæmigert samskiptamiðlar eru Ethernet og raðtengi (RS485 tveggja-víra er mjög algengt.) Modbus keyrir venjulega á tengi 502/TCP.
3 Vatnsmeðferðariðnaður
3.1 DNP3 bókun
Eins og lýst er í lýsingunni á DNP3 í kafla 5.2 er þessi samskiptaregla einnig vinsæl í vatnsmeðferðargeiranum. Dæmigert samskiptamiðlar eru Ethernet og raðtengingar. DNP3 notar venjulega höfn 20000/UDP, 20000/TCP, 19999/UDP og 19999/TCP.
3.2 Modbus bókun
Eins og getið er hér að ofan í lýsingunni á Modbus í hlutanum um stóriðjuna, er Modbus vinsælli stjórnunaraðferðin í vatnsmeðferðariðnaðinum. Dæmigert samskiptamiðlar eru Ethernet og raðbílar. Modbus keyrir venjulega á höfn 502/TCP.
4 Byggingar sjálfvirkni sviði
Á sviði sjálfvirkni bygginga er LonWorks (einnig þekkt sem LonTalk eða ANSI/CEA 709.1B) ríkjandi samskiptareglur, fylgt eftir með DyNet, og fjölda annarra samskiptareglur. Dæmigert samskiptamiðlar eru raflínuberi, snúið par/Ethernet, ljósleiðari og RF. helstu samskiptatengi eru 2540/UDP, 2540/TCP, 2541/UDP og 2541/TCP.
4.1 LonWorks (LonTalk, eða ANSI/CEA 709.1-B)
Bandaríska fyrirtækið Echelon hefur þróað netkerfi sem byggir á LonWorks samskiptareglum, einnig kallaður LonWorks pallur. Vettvangurinn er notaður í mörgum atvinnugreinum, þar á meðal hálfleiðaraframleiðslu, ljósastýringarkerfi, orkustjórnunarkerfi, loftræstikerfi, öryggiskerfi, sjálfvirkni heima, stjórn á neytendatækjum, almennri götulýsingu/eftirliti/stýringu og bensínstöðvarstýringu. Dæmigert forrit fyrir LonWorks eru notuð sem hitastillir sem hefur samskipti við tölvur og PLCs í gegnum loftræstikerfi og samræma loftræstikerfi (LonTHV) byggingu. loftræsti- og loftræstikerfi (HVAC).
ISO og IEC hafa veitt LonWorks vettvangssamhæfi staðalnúmer ISO/IEC 14908-1, -2, -3 og -4 (ANSI/CEA-852). LonWorks er einnig hluti af IEEE 1473-L (lestarnetkerfi, locomotive other applications) sem og fleiri sértækar notkunarsviðum. Kína hefur samþykkt LonWorks sem innlendan eftirlitsstaðal (GB/Z 20177.1-2006) og sem staðal fyrir byggingar og snjallsamfélög (GB/T 20299.4-2006). Evrópska búnaðarframleiðendaráðið hefur einnig tekið upp LonWorks sem hluta af staðli sínum fyrir eftirlit og eftirlit með heimilistækjum - Application Interoperability Specification.
4.2 DyNet
DyNet er sérsamskiptaregla þróuð af Dynalite (nú í eigu Philips Electronics). DyNet tæki eru með eigin forritanlegu stýringar og hafa samskipti í gegnum punkt-til-punkt líkan.
Dæmigert samskiptamiðlar fyrir DyNet innihalda RS-485 raðrútu, RS-232 raðrútu, Ethernet og innrauða.
4.3 Aðrar bókanir
Það eru margar aðrar samskiptareglur notaðar til að byggja upp sjálfvirknikerfi. Vinsælustu eru INSTEON, X10, ZigBee, X-Wave og KNX/Konnex.
5 Ferla sjálfvirkni (framleiðsla) sviði
Sjálfvirkni vinnslusviðsins einkennist af samskiptareglum fyrir vettvangsrútu, þar á meðal PROFINET, Foundation fieldbus siðareglur Fieldbus og Common Industrial Protocol CIP og afleiður þess. IEC 61158 og IEC 61784 innihalda nákvæmar lýsingar á hverri helstu samskiptareglum fyrir vettvangsrútu og afbrigði þeirra.
5.1 DF1 bókun
DF1 er raðsamskiptareglur skilgreindar í hlutum D1 og F1 í ANSI X3.28 samskiptareglum. Samskiptareglurnar voru upphaflega þróaðar af Allen-Bradley (nú í eigu Rockwell Automation) og er almennt notuð sem leið til að senda forritanlegar stjórnunarsamskiptaskipanir (PCCC) til Allen-Bradley PLCs.
5.2 Foundation Fieldbus bókun Fieldbus
Foundation Fieldbus Protocol Fieldbus er hentugur fyrir grunn- og háþróaða mótunarstýringarforrit, sem og flestar stakar stjórnunaraðstæður sem tengjast þessum aðgerðum. Foundation Fieldbus samskiptareglur Fieldbus hefur tvær útfærslur sem keyra á mismunandi hraða og á mismunandi sendingarmiðlum: H1 er algengasta útfærslan, sem venjulega tengir vettvangstækin og keyrir á 31,25 Kbps; HSE (High Speed Ethernet) tengir hýsingartölvuna, I/O undirkerfin, gáttina og vettvangstækin og starfar á 100 Mbps hraða. grunnrútusamskiptareglur Fieldbus hefur verið tekinn upp sem fieldbus staðall í IEC 61804.
5.3 Aðferð fieldbus siðareglur Profibus
Profibus var þróað af þýsku mennta- og rannsóknardeild BMBF. Það er fáanlegt í tveimur afbrigðum, þar af algengara afbrigðið er Decentralized Peripheral (DP) samskiptareglan, sem er venjulega notuð fyrir samskipti milli miðstýrðra stjórnenda og skynjara/stýringa, og hitt afbrigðið er Process Automation (PA) siðareglur, sem er notað fyrir vinnslustýringarkerfið PCS til að fylgjast með og stjórna mælitækjum. í samræmi við IEC 61158-2.PA Sama grunnsamskiptareglur og DP, en PA starfar á 31,25 Kpbs hraða. Hægt er að tengja DP og PA net í gegnum tengi, þar sem DP er notað sem burðarás. profibus fieldbus samskiptareglur eru innifalin í IEC 61158 og IEC 61784 stöðlunum.
5.4 Profinet IO bókun
PROFINET hugmyndin hefur tvö sjónarhorn: PROFINET CBA og PROFINET IO, sem bæði geta átt samskipti á sama strætókerfinu. Hægt er að stjórna þeim hver fyrir sig eða í samsetningu og PROFINET IO undirkerfið er hægt að nota sem PROFINET CBA kerfi frá hinu sjónarhorni. PROFINET IO var þróað fyrir rauntíma (RT) og ísóchronous (IRT) samskipti við dreifð jaðartæki, með hringtíma upp á 10 millisekúndur fyrir rauntíma {{4} og 1 m samskiptatíma eða 1 m samskiptatíma. minna fyrir IRT drif í jafntímum samskipta. PROFINET CBA hentar fyrir íhluta-samskipti í gegnum TCP/IP og fyrir rauntímasamskipti í einingakerfisverkfræði. Hægt er að nota báðar samskiptastillingar samhliða. PROFINET CBA hefur viðbragðstímasvið upp á 100 ms.
PROFINET fieldbus samskiptareglan er innifalin í IEC 61158 og IEC 61784 stöðlunum.
5.5 CC-Tengill samskiptareglur
CC-Link er samskiptaregla fyrir vettvangsrútu sem er þróuð af Mitsubishi Electric í Japan og notuð víða af öðrum japönskum birgjum. Sem stendur er heildarfjöldi tækja sem nota CC-Link yfir 6 milljónir, sem nær yfir meira en 1.000 mismunandi tæki. Iðnaðar Ethernet sem notar CC-Link-samskiptareglur er auðvelt að samþætta við hefðbundin upplýsingatækninet.
Það eru fjögur CC-tenglasnið:
CC-Link CC-Link LT (létt útgáfa fyrir tæki með litlar samskiptakröfur) CC-Link Safety (mikil-áreiðanleg útgáfa, í samræmi við IEC 61508 SIL3 og ISO 13849-1 Cat 4) CC-Link IE (Industrial IE) Ethernet útgáfa) Dæmigert CC-Tengill samskiptamiðlar innihalda snúið-par og ljósleiðara. Dæmigert CC-Tengill samskiptamiðlar fela í sér tvinnaða kapla og ljósleiðara, CC-Link Partner Association veitir lista yfir samstarfsaðila.
5.6 Common Industrial Protocol (CIP)
Common Industrial Protocol (CIP) reynir að bjóða upp á sameinaðan fjarskiptaarkitektúr fyrir allan framleiðsluiðnaðinn.CIP er sameinuð samskiptareglur fyrir forritalag fyrir samskiptareglur eins og EtherNet/IP, DeviceNet, CompoNet og ControlNet.CIP samanstendur af fullkomnu setti skilaboða og þjónustu sem notuð eru til að safna stjórn, öryggi, samstillingu, hreyfingu, upplýsingum fyrir sjálfvirkni, hreyfingu og stillingar. CIP inniheldur safn af skilaboðum og þjónustu til að safna eftirliti, öryggi, samstillingu, hreyfingu, stillingum og öðrum upplýsingum frá framleiðslu sjálfvirkniforrita. Samskiptareglunum er stjórnað af Open DeviceNet Vendors Association (ODVA).
5.7 ControlNet siðareglur
ControlNet er CIP útfærsla þróuð af Allen-Bradley sem hefur innbyggt-stuðning fyrir fullkomlega óþarfa tengisnúrur og öll samskipti eru þétt skipulögð fyrir mikla ákveðni.
ControlNet líkamlega lagið er annað hvort RG-6 koax snúru eða ljósleiðari með BNC tengjum. controlNet notar Manchester kóðun með strætóhraða 5 Mbps. tengilagið starfar á hringrás sem kallast Network Update Time (NUT). hver NUT hefur tvo áfanga, fyrsti áfanginn er frátekinn fyrir reglubundnar umferðarsendingar til að tryggja flutningsmöguleika og seinni áfanginn er notaður fyrir óáætlunarflutninga án nokkurra ábyrgða. hvers kyns tryggð ótímabundin umferðarsending. Hámarks rammastærð fyrir ControlNet er 510 bæti.
5.8 DeviceNet siðareglur
DeviceNet er önnur CIP útfærsla þróuð af Allen-Bradley.DeviceNet situr ofan á Controller Area Network (CAN) efnislegu lagi og notar ControlNet tækni, sem er ódýrari og öflugri en hefðbundin RS-485 byggða siðareglur.
Baud-hraði DeviceNet er 125 Kbps, 250 Kbps og 500 Kbps og lengd burðarrásarinnar er í öfugu hlutfalli við rútuhraðann, þ.e. 500 metrar, 250 metrar og 125 metrar, í sömu röð. Flestar dreifingar nota master/slave-stillingu, en einnig er hægt að nota punkt-til-punktaflutninga. Margir herrar búa saman á einu rökréttu neti.DeviceNet hefur verið vandlega hannað til að starfa stöðugt í flóknu rafsegulumhverfi.
5.9 EtherNet/IP samskiptareglur
EtherNet/IP er útfærsla á CIP samskiptareglum þróuð af Rockwell Automation. Umsóknarlag samskiptareglunnar er CIP. EtherNet/IP er forritalagssamskiptareglur byggð ofan á venjulegu TCP/IP stafla, sem meðhöndlar öll tæki á netinu sem sameinað sett af "hlutum", sem notar núverandi Ethernet innviði neðst (óháð hraða). Hægt er að útfæra allan EtherNet/IP stafla í hugbúnaði á almennum-örgjörva án þess að þörf sé á ASIC eða Field Programmable Gate Array (FPGA). EtherNet/IP notar 44818/TCP fyrir skýr skilaboð og 2222/UDP fyrir óbein skilaboð.
5.10 EtherCAT bókun
EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) er Ethernet-samskiptareglur fyrir stjórna sjálfvirkni tækni með Ethertype af 0x88A4, sem gerir IP leiðanlegt með því að setja rammagögn inn í UDP pakka. etherCAT notar ekki per-lotu-á-hnút líkan. Í stað þess að vinna úr einum ramma á hvern hnút í hverri lotu (uppfærslutími), notar EtherCAT „á-flugi-ham. Í stað þess að fá einfaldlega Ethernet ramma frá tækjunum les EtherCAT gögnin sem send eru í tækin þegar þau fara í gegnum þau, túlkar og afritar þau sem vinnslugögn á hverjum hnút og setur á sama hátt inntaksgögnin inn þegar þau fara í gegnum þau. gögn þegar gagnagrammið fer framhjá. Hægt er að taka á mörgum hnútum með einum ramma.
Hægt er að samþætta EtherCAT netkerfi í gegnum hlið með CANopen, DeviceNet, PROFIBUS og öðrum samskiptareglum. EtherCAT Technology Group eru alþjóðleg samtök notenda og birgja; frá og með ágúst 2009 samanstendur það af meira en 1.100 fyrirtækjum frá 47 löndum. etherCAT er innifalið sem fieldbus-samskiptareglur í IEC 61158 og IEC 61788, og í IEC 61158 og IEC 61789 samskiptareglum. EtherCAT sem fieldbus-samskiptareglur er innifalið í IEC 61158 og IEC 61784 stöðlunum. etherCAT notar tengi 34980/UDP og 34980/TCP til að beina milli Ethernet staðarneta.
5.11 EGD bókun (Ethernet Global Data)
Ethernet Global Data (EGD) samskiptareglur eru samskiptakerfi sem gerir örgjörva kleift að deila hluta af innra minni sínu með einum eða fleiri öðrum örgjörva með reglulegu áætlunarferli. Ákveðnar GE Fanuc PLCs nota EGD samskiptareglur.
5.12 FINS bókun
FINS er samskiptaregla þróuð af Omron (japönsku eftirlitsfyrirtæki) og notuð í nýrri PLCs þess. Það keyrir venjulega á IP-kerfum sem nota tengi 9600/UDP.
5.13 Host Link Protocol
Host Link er samskiptareglur þróuð af Omron fyrir eldri PLC seríur sína, hins vegar geta margir nýrri Omron PLCs samt átt samskipti með HostLink samskiptareglunum. Það er RS-232 rútusamskiptareglur byggðar á ASCII kóða.
5.14 SERCOS bókun (Serial Real-Time Communication System)
SERCOS hefur strangar rauntímakröfur-og hentar sérstaklega vel fyrir hreyfistýringu á sviðum eins og málmskurði og mótun, vélasamsetningu, pökkun, vélfærafræði, prentun og efnismeðferð. Samskiptareglunum er stjórnað af SERCOS International og núverandi útgáfa er SERCOS III. SERCOS er skilgreint í smáatriðum í IEC 61158 og IEC 61784 stöðlunum.
5.15 SRTP (Service Request Transfer Protocol)
SRTP er samskiptaregla fyrir stjórn og gagnasamskipti við PLC í gegnum tölvuna. Það er notað af GE Fanuc PLC sem samskiptasamskiptareglur fyrir forritslag.
5.16 Sinec H1 bókun
Sinec H1 er samskiptareglur fyrir flutningslag þróuð af Siemens þar sem mismunandi samskiptareglur forritslaga geta keyrt. Stórir bandbreiddareiginleikar þessarar samskiptareglur gera hana tilvalin fyrir flutning á miklu gagnamagni.