Samhlaigh lámh róbatach a lúbann agus a rothlaíonn, agus gach ais feistithe le tiomántáin mhótair, braiteoirí nó fís meaisín an-bheacht, amhail is dá mba rud é go n-imrítear siansa gluaisne. Ach gan "seoltóir" a insint do gach comhpháirt den chóras cathain agus conas a ghníomhartha faoi seach a dhéanamh, d'fhéadfadh an lámh imbhuailtí crua agus scrapes miotalach a dhéanamh.
In ailt roimhe seo sa tsraith Real{0}Time Control, d’fhéachamar ar na fíor-ionstraimí rialaithe ama (RTC) a úsáidtear le haghaidh braite, tiomána agus próiseála. Teastaíonn "ordú": cumarsáid fíor-ama chun iad go léir a thabhairt le chéile. San alt seo, úsáidfimid Tionscal 4.0 bunaithe ar chumarsáid agus rialú fíor-ama mar phointe tosaigh dár bplé.
Tosca atá ag tiomáint forbairt Sonraí Móra san uathoibriú
Tá oibríochtaí monarchan gan idirghabháil dhaonna tar éis éirí coitianta mar gheall ar an eipidéim. Is féidir le bailiú agus dáileadh cuí sonraí móra (arna shainiú ag an Oxford Dictionary mar thacair sonraí an-mhóra ar féidir anailís a dhéanamh orthu go ríomhaireachtúil chun patrúin, treochtaí agus comhghaolta a nochtadh, go háirithe maidir le hiompar daonna agus idirghníomhaíochtaí) tacú le cúpla digiteacha, méadrú, muirearú seirbhíse, agus cothabháil thuarthach. Mar shampla, cuireann sonraí móra ar fáil monatóireacht a dhéanamh ar fheidhmíocht arm robotic agus coinníollacha oibriúcháin an chórais, chomh maith le rátaí sonraí, teocht, taise, creathadh, etc., as a dtiocfaidh forbairt samhlacha (cúpla digiteach) atá in ann feidhmíocht agus coinníollacha oibriúcháin sa todhchaí a thuar bunaithe ar AI a fhoghlaimíonn úsáid a bhaint as sonraí móra. Chun leas iomlán a bhaint as na buntáistí seo, is gá teicneolaíocht faisnéise (TF) agus teicneolaíocht oibríochtaí (OT) a chomhcheangal le bheith in ann tacú le Prótacal Idirlín (IP) chomh maith le imeall an chórais RTC. Go loighciúil, tugtar cóineasú TF agus OT air seo.
In Ethernet, tacaíonn sraitheanna líonra agus iompair an tsamhail Idirnasctha Córais Oscailte (OSI) leis an bPrótacal Rialaithe Tarchurtha/Prótacal Idirlín (TCP/IP), agus mar sin tá Ethernet in ann tacú le IPv4 (agus IPv6) go bunúsach. Ina theannta sin, is é an cumas an méid faisnéise riachtanach a aistriú go cinntitheach ná an fáth go bhfuil Ethernet Tionsclaíoch ag éirí ina chaighdeán cumarsáide substaintiúil i réimsí inréimseacha an uathoibrithe thionsclaíoch. Úsáidtear busanna páirce traidisiúnta fós chun cumarsáid a dhéanamh le gléasanna imeallacha mar go n-úsáideann bonneagair atá ann cheana dhá -phrótacal sreang agus ní thacaíonn siad le TCP/IP dúchasach. Léiríonn Fíor 1 na modhanna cumarsáide atá ann faoi láthair in uathoibriú tionsclaíoch.
Fíor 1: Modhanna cumarsáide reatha in uathoibriú tionsclaíoch
Tá athrú tagtha ar an gcaoi a gcuirtear cumarsáid thionsclaíoch i bhfeidhm. Coinníonn Ethernet péire aonair (SPE) dhá ailtireacht córais sreinge atá ann cheana féin agus tacaíonn sé le luasanna níos tapúla agus le go leor buntáistí a bhaineann le Ethernet Tionsclaíoch. Tacaíonn diagnóisic réimse ardleibhéil le monatóireacht agus oibriú dáilte agus láraithe araon. Agus, ar ndóigh, is féidir le SPE dhá bhonneagar sreinge a tógadh ó iliomad busanna allamuigh atá ann cheana a athúsáid, uasghráduithe faoi thiomáint ag an gcóineasú a shimpliú agus costais a íoslaghdú.
Tuiscint níos doimhne ar Ethernet
Cé go bhfuil Ethernet oscailte agus uileláithreach i bhfeidhmchláir fiontraíochta, níl sé ar fáil faoi láthair d’fheidhmchláir fhíorama toisc go bhfuil “an iarracht is fearr” agus neamhrialaithe le frámaí Ethernet TF a tharchur; in aon chás, tá earráidí annoying. Maidir le OT fíor-ama, féadann iarmhairtí tromchúiseacha a bheith ag earráidí agus fiú a bheith contúirteach, agus tá cumarsáid iontaofa ag teastáil ó chórais RTC mar "seoltóir" an chórais chun a chinntiú go n-oibríonn an córas mar a bhí beartaithe, rud a sheachnaíonn teip táirgí nó damáiste don chóras nó díobháil don phearsanra. Toisc go n-úsáidtear IT Ethernet de ghnáth i dtimpeallachtaí fiontair nó tomhaltóirí, is beag dúshlán comhshaoil atá ann. I gcodarsnacht leis sin, is minic a bhíonn córais RTC i dtimpeallachtaí crua.
Is é an gá atá le hiompar láidir cinntitheach (m.sh., iontaofacht thar raonta teochta leathan, i dtimpeallachtaí torannacha agus salach) agus rátaí sonraí níos airde a spreag teacht chun cinn Ethernet Tionsclaíoch. Tá Ethernet tionsclaíoch cinntitheach agus láidir, ag soláthar bandaleithead breise agus nascacht bhunúsach IP chun úsáid iomlán a bhaint as córais RTC.
Seo breathnú ar shaintréithe uainiúcháin agus conas a bhaineann siad leis an gciseal fisiceach Ethernet (PHY).
Tábhacht na dTréithe Tráthúlachta
Tá trí thréith thábhachtacha uainiúcháin i gcóras RTC:
Moill.Sa chomhthéacs seo, tá sé tábhachtach moilleanna amhail moill iomadaithe a mheas: an fad ama ón uair a théann sonraí isteach sa chóras, sa bhfochóras nó sa chomhpháirt fochórais go dtí go bhfágann siad. Mar shampla, tá moill bhabhta-turais de 208ns ag DP83826E 10Mbps/100Mbps Ethernet PHY TI. Is féidir le latency níos ísle am timthriall a laghdú nó líon na nóid ar an mbus a mhéadú.
cinntitheacht.Is cuma cé chomh híseal agus atá an fhoighne má athraíonn an t-am teachta go mór gach uair a théann sonraí tríd an gcóras. Cinntitheacht a thugtar ar an éagsúlacht seo san am teachta. Ciallaíonn giodam íseal cinntitheacht mhaith. Ciallaíonn cinntitheacht íseal go gcaithfidh tú corrlach níos lú a chur isteach sa chóras chun freastal ar an bhfola atá ag athrú. Léiríonn Fíor 2 foighne (208ns) agus cinntitheacht (±2ns) an DP83826E. Is féidir le prótacail Ethernet fíor-ama ar nós EtherCAT leas a bhaint as na saintréithe foighne níos ísle, cinntitheach atá ag PHYanna Ethernet.
Fíor 2: Moill agus a chinnteachtSioncrónú. Tá buntáistí ann freisin maidir le ham an chórais iomláin nó roinnt córas iomlán a cheangal le chéile. D'fhonn an éifeachtúlacht agus an tréchur a uasmhéadú agus oibriú sábháilte á áirithiú ag an am céanna, b'fhéidir go mbeadh ar fhochórais éagsúla "fios" a bheith acu go díreach nuair a bheidh fochóras eile chun oibríocht a dhéanamh. Tacaíonn prótacail Ethernet tionsclaíochta go léir le sioncrónú de chineál éigin. Is sampla é Líonrú Am-íogair (TSN) de shioncrónú ama do chórais RTC. Cuidíonn Institiúid na nInnealtóirí Leictreonaic agus Leictreonaic (IEEE) 1588v2, Prótacal Beacht-Ama (PTP), chun ilfheistí a choinneáil sioncronaithe lena chéile, agus éascaíonn IEEE 802.1as, ar a dtugtar PTP ginearálaithe freisin (gPTP), sioncrónú le haghaidh ama-fheidhmchláir íogaire ar nós RTC.
Conclúid
Tá imscaradh RTC agus cumarsáide rathúil mar bhunchloch Thionscal 4.0. Ach níos mó ná Tionscal 4.0 a chumasú, le PHYanna cumarsáide cinntitheach, sioncronaithe agus íseal- agus prótacail Ethernet Tionsclaíoch, is féidir le gach ionstraim teacht le chéile chun ceol álainn a dhéanamh.