Τα πρωτόκολλα επικοινωνίας που χρησιμοποιούνται στο σύστημα βιομηχανικού ελέγχου ICS διαφέρουν σημαντικά μεταξύ βιομηχανιών, περιοχών και προμηθευτών.
1 Βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας
1.1 IEC 60870-5
Το IEC 60870-5 είναι ίσως το πιο δημοφιλές διεθνές πρωτόκολλο για την αυτοματοποίηση υποσταθμών. Στις Ηνωμένες Πολιτείες, είναι το λειτουργικό ισοδύναμο του DNP3, το οποίο χρησιμοποιεί τμήματα του IEC 60870-5 για να παρέχει τη βάση για το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων. Έχει αναπτυχθεί μια σειρά από συνοδευτικά πρότυπα, συμπεριλαμβανομένων των εξής:
IEC 60870-5-101: για συστήματα ισχύος που σχετίζονται με τον τηλεχειρισμό και την απομακρυσμένη προστασία, ένα πρωτόκολλο μεταφοράς επικοινωνίας με λειτουργίες παρακολούθησης και ελέγχου IEC 60870-5-103: ένα πρωτόκολλο μεταφοράς για την επίτευξη διαλειτουργικότητας μεταξύ συσκευών προστασίας ασφαλείας και εξοπλισμού συστήματος ελέγχου υποσταθμού IEC 60870-5-104: είναι μια επέκταση του IEC 60870-5-104. Περιλαμβάνει παραλλαγές στις υπηρεσίες μεταφοράς, δικτύου, σύνδεσης και φυσικού επιπέδου και σουίτες για συνδεσιμότητα με TCP/IP και άλλες μεταφορές (ISDN, X.25 Frame Relay, κ.λπ.) IEC 60870-5 Τα τυπικά μέσα επικοινωνίας περιλαμβάνουν το Ethernet και το σειριακό, με τις τυπικές θύρες να είναι 2404/UDP και 2404/TCP.
1.2 Πρωτόκολλο κατανεμημένου δικτύου 3.0 (DNP3)
Το DNP3 χρησιμοποιείται ευρέως στη Βόρεια Αμερική, κυρίως ως αντικατάσταση της οικογένειας πρωτοκόλλων IEC 60870-5. Είναι ένα σειριακό πρωτόκολλο που αναπτύχθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1990, αλλά υπάρχουν και σήμερα εκδόσεις των παραλλαγών UDP/IP και TCP/IP. Υπάρχουν πολλές ομοιότητες μεταξύ του DNP3 και του IEC 60870-5, καθώς αρκετά μέλη της επιτροπής ανάπτυξης IEC 60870-5 έφυγαν κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης για να δημιουργήσουν αυτό που αργότερα θα γινόταν γνωστό ως σύνδεσμος DNP3 και DNP3. 60870-5 είναι πολύ παρόμοια στα δεδομένα επίπεδο σύνδεσης, αλλά τα ανώτερα στρώματα των πρωτοκόλλων είναι πιο διαφορετικά.
Το DNP3 χρησιμοποιείται κυρίως στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας της Βόρειας Αμερικής, αλλά το πρωτόκολλο έχει διεισδύσει επίσης στη βιομηχανία νερού και λυμάτων. Σύμφωνα με μια έρευνα της Newton-Evans Research, περισσότερες από τις μισές επιχειρήσεις ηλεκτρικής ενέργειας της Βόρειας Αμερικής χρησιμοποιούσαν εκδόσεις UDP/IP ή TCP/IP του πρωτοκόλλου DNP3 το 2008.
Οι ερευνητές αναπτύσσουν αυτήν τη στιγμή επεκτάσεις ασφαλείας στο DNP3 που αναμένεται να παρέχουν υπηρεσίες κρυπτογράφησης συνδέσμων και διαχείρισης κλειδιών.
Τα τυπικά μέσα επικοινωνίας για το πρωτόκολλο DNP3 περιλαμβάνουν συνδέσεις Ethernet και σειριακές συνδέσεις και οι θύρες που χρησιμοποιούνται συνήθως από το DNP3 είναι 20000/UDP, 20000/TCP, 19999/UDP και 19999/TCP.
1.3 Fieldbus Foundation (FOUNDATION Fieldbus)
Το πρωτόκολλο Foundation Fieldbus είναι το κύριο πρωτόκολλο fieldbus σε διάφορες βιομηχανικές διαδικασίες. Χρησιμοποιείται κυρίως για αυτοματισμούς διεργασιών/εργοστασίων και έχει αναπτυχθεί σε μια ποικιλία εγκαταστάσεων, συμπεριλαμβανομένου του ελέγχου σταθμών παραγωγής ενέργειας/γεννήτριας και του ελέγχου της κατασκευής ημιαγωγών. Τα μέσα επικοινωνίας Fieldbus περιλαμβάνουν συνεστραμμένο ζεύγος και οπτικές ίνες. Οι τυπικές θύρες περιλαμβάνουν 1089/UDP, 1089/TCP, 1090/UDP, 1090/TCP, 1091/UDP και 1091/TCP.
Μια δημόσια λίστα με τις συσκευές που υποστηρίζονται-του πρωτοκόλλου fieldbus του Ιδρύματος είναι διαθέσιμη στον ιστότοπο του Fieldbus Foundation. Μέλη του Ιδρύματος Fieldbus περιλαμβάνουν περισσότερους από 350 κορυφαίους προμηθευτές συστημάτων ελέγχου και οργάνων, καθώς και ορισμένους τελικούς χρήστες.
1.4 Πρωτόκολλο Επικοινωνίας Κέντρου Ελέγχου (ICCP)
Το ICCP (IEC 60870-6/TASE.2) χρησιμοποιείται για επικοινωνία μεταξύ κέντρων ελέγχου, κυρίως στη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας. Στις ΗΠΑ, τα δίκτυα ICCP χρησιμοποιούνται συχνά για συντονισμό εταιρειών κοινής ωφέλειας - συνήθως επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας με λειτουργίες μεταφοράς, όπως μεταφορά, διανομή και σταθμούς παραγωγής ενέργειας σε διαφορετικές περιοχές, όπου οι πάροχοι υπηρεσιών σύνδεσης σε αυτές τις διαφορετικές περιοχές μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να συντονίσουν την είσοδο και την έξοδο ισχύος μεταξύ διαφορετικών περιοχών. Το ICCP χρησιμοποιεί συνήθως τη θύρα 102/TCP.
1.5 Πρωτόκολλο Modbus
Το Modbus είναι το πιο δημοφιλές πρωτόκολλο ελέγχου σε όλους τους τομείς λόγω της απλότητας χρήσης, της δωρεάν δυνατότητας λήψης και της δωρεάν ανάπτυξης-με δικαιώματα.
Οι ευφυείς συσκευές όπως τα PLC και οι ηλεκτρονόμοι χρησιμοποιούν συχνά το πρωτόκολλο Modbus ή τις παραλλαγές του για να επικοινωνούν με απλές συσκευές όπως απομακρυσμένα RTU. Εκτός από το τυπικό πρωτόκολλο Modbus, το Modbus + είναι μια από τις πιο διαδεδομένες παραλλαγές. Μια λίστα μελών Modbus (εταιρείες και προγραμματιστές που ανήκουν στην Ομάδα προγραμματιστών Modbus) είναι διαθέσιμη στον ιστότοπο του Modbus. Αυτή η λίστα περιλαμβάνει μια σύντομη περιγραφή των μεμονωμένων μελών και των προϊόντων που κατασκευάζονται από κάθε μέλος. Παρέχεται επίσης ένας κατάλογος προμηθευτών Modbus, ένας κατάλογος εξοπλισμού Modbus και ένας κατάλογος εταιρειών που προσφέρουν υπηρεσίες ενοποίησης συστήματος Modbus.
Υπάρχουν πολλές παραλλαγές Modbus, το Modbus RTU είναι ένα ανοιχτό πρότυπο, δυαδικό κωδικοποιημένο πρωτόκολλο που επιτρέπει την επικοινωνία μέσω σειριακής σύνδεσης, το Modbus ASCII είναι ανοιχτό πρότυπο, πρωτόκολλο με κωδικοποίηση ASCII που υποστηρίζει σειριακές συνδέσεις και το Modbus/TCP είναι ένα ανοιχτό πρότυπο που ενσωματώνει το ωφέλιμο φορτίο Modbus RTU και παρέχει ένα πακέτο συνάρτησης RTU σε ένα πακέτο συνάρτησης abus TCP. Το Modbus/TCP είναι ένα ανοιχτό πρότυπο που ενσωματώνει το ωφέλιμο φορτίο Modbus RTU σε ένα πακέτο TCP με ορισμένους περιορισμούς στους κωδικούς συναρτήσεων. Το Modbus/UDP διαφέρει ανάλογα με τον προμηθευτή, αλλά συνήθως το Modbus/TCP μεταδίδεται μέσω UDP. Το Modbus + είναι μια εκτεταμένη έκδοση υψηλής ταχύτητας (1Mbps σε μετάδοση μέσων πρόσβασης) που χρησιμοποιεί τεχνολογία ελέγχου πρόσβασης μέσων αλλά το Modbus + είναι ένα ιδιόκτητο πρωτόκολλο Modicon. Το Enron (ή Daniels) Modbus είναι το τυπικό πρωτόκολλο Modbus με επεκτάσεις προμηθευτή που αντιμετωπίζουν τιμές 32-bit ως έναν καταχωρητή αντί για δύο. Το JBus είναι μια έκδοση του πρωτοκόλλου Modbus με μικρότερες παραλλαγές διευθύνσεων.
Τα τυπικά μέσα επικοινωνίας για το Modbus περιλαμβάνουν θύρες Ethernet και σειριακές θύρες (το RS485 δύο{1}}καλωδίων είναι πολύ συνηθισμένο). Το Modbus συνήθως επικοινωνεί στη θύρα 502/TCP.
2 Βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου
Δεν υπάρχουν προφανή κύρια πρωτόκολλα ιδιοκτησίας για τη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου. Η βιομηχανία χρησιμοποιεί μια ποικιλία πρωτοκόλλων όπως DNP3, IEC 60870-5 και Modbus. Η ενότητα 1 εξετάζει αυτά τα πρωτόκολλα σε μεγαλύτερο βάθος. Μια ποικιλία πρωτοκόλλων fieldbus, όπως το πρωτόκολλο Foundation fieldbus Feildbus, μπορεί επίσης να βρεθεί σε πολλές εγκαταστάσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου.
Οι επικοινωνίες στη βιομηχανία πετρελαίου και φυσικού αερίου συχνά μεταδίδονται ασύρματα για να παρέχουν δεδομένα ροής και πίεσης σε PLC μέσω RTU και αισθητήρων. Τα PLC λειτουργούν συστήματα ασφάλειας και προστασίας και συστήματα ελέγχου φρεατίων. και τα λοιπά.
2.1 DNP3 και IEC 60870-5
Μια συζήτηση για το DNP3 και το IEC 60870-5 δίνεται στην ενότητα Βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας της Ενότητας 5.2. Ένας κατάλογος εταιρειών πετρελαίου και φυσικού αερίου που χρησιμοποιούν DNP3 και IEC 60870-5 είναι διαθέσιμος στον ιστότοπο της Triangle Microworks Inc., όπου μπορείτε επίσης να βρείτε μια λευκή βίβλο για τα πρωτόκολλα.
Τα τυπικά μέσα επικοινωνίας περιλαμβάνουν συνδέσεις Ethernet και σειριακές συνδέσεις. Το DNP3 χρησιμοποιεί συνήθως θύρες 20000/UDP, 20000/TCP, 19999/UDP και 19999/TCP, ενώ το IEC 60870-5 χρησιμοποιεί συνήθως 2404/UDP και 2404/TCP.
2.2 Πρωτόκολλο Modbus
Το Modbus είναι ένα δημοφιλές πρωτόκολλο ελέγχου στον τομέα του πετρελαίου και του φυσικού αερίου όπως περιγράφεται στην περιγραφή του Modbus στην Ενότητα 5.2. Επίσης το πρωτόκολλο Foundation Fieldbus είναι δημοφιλές στον πετροχημικό τομέα.
Τα τυπικά μέσα επικοινωνίας περιλαμβάνουν θύρες Ethernet και σειριακές θύρες (το RS485 δύο{1}}καλωδίων είναι πολύ συνηθισμένο.) Το Modbus συνήθως εκτελείται στη θύρα 502/TCP.
3 Βιομηχανία επεξεργασίας νερού
3.1 Πρωτόκολλο DNP3
Όπως περιγράφεται στην περιγραφή του DNP3 στην Ενότητα 5.2, αυτό το πρωτόκολλο είναι επίσης δημοφιλές στον τομέα της επεξεργασίας νερού. Τα τυπικά μέσα επικοινωνίας περιλαμβάνουν συνδέσεις Ethernet και σειριακές συνδέσεις. Το DNP3 χρησιμοποιεί συνήθως θύρες 20000/UDP, 20000/TCP, 19999/UDP και 19999/TCP.
3.2 Πρωτόκολλο Modbus
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω στην περιγραφή του Modbus στην ενότητα για τη βιομηχανία ηλεκτρικής ενέργειας, το Modbus είναι το πιο δημοφιλές πρωτόκολλο ελέγχου στη βιομηχανία επεξεργασίας νερού. Τα τυπικά μέσα επικοινωνίας περιλαμβάνουν Ethernet και σειριακούς διαύλους. Το Modbus συνήθως εκτελείται στη θύρα 502/TCP.
4 Πεδίο αυτοματισμού κτιρίων
Στον τομέα του αυτοματισμού κτιρίων, το LonWorks (επίσης γνωστό ως LonTalk ή ANSI/CEA 709.1B) είναι το κυρίαρχο πρωτόκολλο επικοινωνίας, ακολουθούμενο από το DyNet και μια σειρά από άλλα πρωτόκολλα επικοινωνίας. Τα τυπικά μέσα επικοινωνίας περιλαμβάνουν μεταφορέα γραμμής ισχύος, συνεστραμμένου ζεύγους/Ethernet, οπτικών ινών και ραδιοσυχνοτήτων. Οι κύριες θύρες επικοινωνίας περιλαμβάνουν 2540/UDP, 2540/TCP, 2541/UDP και 2541/TCP.
4.1 LonWorks (LonTalk ή ANSI/CEA 709.1-B)
Η αμερικανική εταιρεία Echelon έχει αναπτύξει μια πλατφόρμα δικτύου που βασίζεται στο πρωτόκολλο LonWorks, που ονομάζεται επίσης πλατφόρμα LonWorks. Η πλατφόρμα χρησιμοποιείται σε πολλές βιομηχανίες, όπως κατασκευή ημιαγωγών, συστήματα ελέγχου φωτισμού, συστήματα διαχείρισης ενέργειας, συστήματα HVAC, συστήματα ασφαλείας, οικιακός αυτοματισμός, έλεγχος καταναλωτικών συσκευών, δημόσιος φωτισμός δρόμου/παρακολούθηση/έλεγχος και έλεγχος βενζινάδικων. Τυπικές εφαρμογές για το LonWorks χρησιμοποιούνται ως θερμοστάτης που επικοινωνεί με το πρωτόκολλο και τον συντονισμό του αέρα με το πρωτόκολλο και το PLCT σύστημα (HVAC) μέσα σε ένα κτίριο. συστήματα κλιματισμού και εξαερισμού (HVAC).
Το ISO και το IEC έχουν χορηγήσει τους τυπικούς αριθμούς συμβατότητας πλατφόρμας LonWorks ISO/IEC 14908-1, -2, -3 και -4 (ANSI/CEA-852). Το LonWorks αποτελεί επίσης μέρος του IEEE 1473-L (δικτύωση τρένων, δικτύωση Locomotive. καθώς και πολλές άλλες ειδικές περιοχές εφαρμογής). Η Κίνα έχει εγκρίνει το LonWorks ως εθνικό πρότυπο ελέγχου (GB/Z 20177.1-2006) και ως πρότυπο για κτίρια και έξυπνες κοινότητες (GB/T 20299.4-2006). Το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Κατασκευαστών Εξοπλισμού έχει επίσης υιοθετήσει το LonWorks ως μέρος του προτύπου Ελέγχου και Παρακολούθησης Οικιακών Συσκευών - Προδιαγραφές Διαλειτουργικότητας Εφαρμογών.
4.2 DyNet
Το DyNet είναι ένα ιδιόκτητο πρωτόκολλο που αναπτύχθηκε από τη Dynalite (τώρα ανήκει στη Philips Electronics). Οι συσκευές DyNet περιλαμβάνουν τους δικούς τους προγραμματιζόμενους ελεγκτές και επικοινωνούν μέσω ενός μοντέλου από σημείο-σε-σημείο.
Τα τυπικά μέσα επικοινωνίας για το DyNet περιλαμβάνουν σειριακό δίαυλο RS-485, σειριακό δίαυλο RS-232, Ethernet και υπέρυθρες.
4.3 Άλλα πρωτόκολλα
Υπάρχουν πολλά άλλα πρωτόκολλα που χρησιμοποιούνται για συστήματα αυτοματισμού κτιρίων. Τα πιο δημοφιλή περιλαμβάνουν τα INSTEON, X10, ZigBee, X-Wave και KNX/Konnex.
5 Πεδίο αυτοματισμού διεργασιών (κατασκευή).
Το πεδίο αυτοματοποίησης διεργασιών κυριαρχείται από πρωτόκολλα fieldbus, συμπεριλαμβανομένου του PROFINET, του πρωτοκόλλου fieldbus Foundation Fieldbus και του Common Industrial Protocol CIP και των παραγώγων του. Τα IEC 61158 και IEC 61784 περιέχουν λεπτομερείς περιγραφές καθενός από τα κύρια πρωτόκολλα fieldbus και τις παραλλαγές τους.
5.1 Πρωτόκολλο DF1
Το DF1 είναι ένα σειριακό πρωτόκολλο επικοινωνίας που ορίζεται στα μέρη D1 και F1 του πρωτοκόλλου ANSI X3.28. Το πρωτόκολλο αναπτύχθηκε αρχικά από τον Allen-Bradley (σήμερα ανήκει στην Rockwell Automation) και χρησιμοποιείται συνήθως ως μέσο μετάδοσης εντολών επικοινωνίας με προγραμματιζόμενο ελεγκτή (PCCC) σε Allen-Bradley PLC.
5.2 Πρωτόκολλο Fieldbus Foundation Fieldbus
Το Foundation Fieldbus Protocol Fieldbus είναι κατάλληλο για βασικές και προηγμένες εφαρμογές ελέγχου διαμόρφωσης, καθώς και για τα περισσότερα από τα διακριτά σενάρια ελέγχου που σχετίζονται με αυτές τις λειτουργίες. Το πρωτόκολλο Foundation Fieldbus Fieldbus έχει δύο υλοποιήσεις που εκτελούνται σε διαφορετικές ταχύτητες και σε διαφορετικά μέσα μετάδοσης: Το H1 είναι η πιο κοινή υλοποίηση, η οποία συνήθως συνδέει τις συσκευές πεδίου και εκτελείται στα 31,25 Kbps. Το HSE (High Speed Ethernet) συνδέει τον κεντρικό υπολογιστή, τα υποσυστήματα I/O, την πύλη και τις συσκευές πεδίου και λειτουργεί με ταχύτητα 100 Mbps. Πρωτόκολλο fieldbus foundation Το Fieldbus έχει υιοθετηθεί ως πρότυπο fieldbus στο IEC 61804.
5.3 Επεξεργαστείτε το πρωτόκολλο fieldbus Profibus
Το Profibus αναπτύχθηκε από το γερμανικό τμήμα εκπαίδευσης και έρευνας BMBF. Διατίθεται σε δύο παραλλαγές, εκ των οποίων η πιο κοινή παραλλαγή είναι το πρωτόκολλο Decentralized Peripheral (DP), το οποίο χρησιμοποιείται συνήθως για επικοινωνία μεταξύ κεντρικών ελεγκτών και αισθητήρων/ενεργοποιητών και η άλλη παραλλαγή είναι το πρωτόκολλο Process Automation (PA), το οποίο χρησιμοποιείται για το σύστημα ελέγχου διεργασιών PCS για την παρακολούθηση και τον έλεγχο συσκευών μέτρησης. σύνδεσμος μέσα σύμφωνα με το IEC 61158-2.PA Ίδιο βασικό πρωτόκολλο επικοινωνίας με το DP, αλλά το PA λειτουργεί με ταχύτητα 31,25 Kpbs. Τα δίκτυα DP και PA μπορούν να συνδεθούν μέσω ενός ζεύκτη, με το DP να χρησιμοποιείται ως κορμός. Τα πρωτόκολλα fieldbus profibus περιλαμβάνονται στα πρότυπα IEC 61158 και IEC 61784.
5.4 Πρωτόκολλο Profinet IO
Η ιδέα PROFINET έχει δύο προοπτικές: PROFINET CBA και PROFINET IO, τα οποία μπορούν και τα δύο να επικοινωνούν στο ίδιο σύστημα διαύλου. Μπορούν να λειτουργήσουν μεμονωμένα ή σε συνδυασμό και το υποσύστημα PROFINET IO μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως σύστημα PROFINET CBA από την άλλη οπτική γωνία. Το PROFINET IO αναπτύχθηκε για επικοινωνία πραγματικού-χρόνου (RT) και ισόχρονης (IRT) με κατανεμημένες περιφερειακές συσκευές, με χρόνο κύκλου 10 χιλιοστών του δευτερολέπτου, 10 χιλιοστών του δευτερολέπτου για πραγματικό χρόνο ή λιγότερο για μονάδες IRT ισόχρονης επικοινωνίας. Το PROFINET CBA είναι κατάλληλο για επικοινωνία βάσει στοιχείων- μέσω TCP/IP και για επικοινωνία σε πραγματικό-χρόνο στη μηχανική αρθρωτών συστημάτων. Και οι δύο τρόποι επικοινωνίας μπορούν να χρησιμοποιηθούν παράλληλα. το PROFINET CBA έχει εύρος χρόνου αντίδρασης 100 ms.
Το πρωτόκολλο fieldbus PROFINET περιλαμβάνεται στα πρότυπα IEC 61158 και IEC 61784.
5.5 CC-Πρωτόκολλο σύνδεσης
Το CC-Το Link είναι ένα πρωτόκολλο fieldbus που αναπτύχθηκε από τη Mitsubishi Electric στην Ιαπωνία και υιοθετήθηκε ευρέως από άλλους Ιάπωνες προμηθευτές. Επί του παρόντος, ο συνολικός αριθμός συσκευών που χρησιμοποιούν CC-Link ξεπερνά τα 6 εκατομμύρια, καλύπτοντας περισσότερες από 1.000 διαφορετικές συσκευές. Το βιομηχανικό Ethernet που χρησιμοποιεί το πρωτόκολλο CC-Μπορεί εύκολα να ενσωματωθεί με τα συμβατικά δίκτυα πληροφορικής.
Υπάρχουν τέσσερις μορφές σύνδεσης CC-:
CC-Link CC-Link LT (ελαφριά έκδοση για συσκευές με χαμηλές απαιτήσεις επικοινωνίας) CC-Link Safety (υψηλή-έκδοση αξιοπιστίας, συμβατή με IEC 61508 SIL3 και ISO 13849-1 Cat 4) Έκδοση CC{9} Ethernet CC{9} Τα τυπικά μέσα επικοινωνίας CC{10}}Σύνδεσμοι περιλαμβάνουν συνεστραμμένα-ζεύγος και οπτικές ίνες. Τυπικά μέσα επικοινωνίας CC{13}}Τα μέσα επικοινωνίας συνδέσεων περιλαμβάνουν καλώδια συνεστραμμένου ζεύγους και οπτικές ίνες. Η Ένωση Συνεργατών CC-Link παρέχει μια λίστα συνεργατών.
5.6 Κοινό Βιομηχανικό Πρωτόκολλο (CIP)
Το Κοινό Βιομηχανικό Πρωτόκολλο (CIP) επιχειρεί να παρέχει μια ενοποιημένη αρχιτεκτονική επικοινωνιών για ολόκληρη τη βιομηχανία παραγωγής. Το CIP είναι ένα πρωτόκολλο ενοποιημένου επιπέδου εφαρμογής για πρωτόκολλα όπως EtherNet/IP, DeviceNet, CompoNet και ControlNet. Το CIP αποτελείται από ένα πλήρες σύνολο μηνυμάτων και υπηρεσιών που χρησιμοποιούνται για τη συλλογή πληροφοριών ελέγχου, ασφάλειας, συγχρονισμού, αυτοματοποίησης κίνησης και διαμόρφωσης εφαρμογών. Το CIP περιέχει ένα σύνολο μηνυμάτων και υπηρεσιών για τη συλλογή ελέγχου, ασφάλειας, συγχρονισμού, κίνησης, διαμόρφωσης και άλλων πληροφοριών από εφαρμογές αυτοματισμού παραγωγής. Το πρωτόκολλο διαχειρίζεται το Open DeviceNet Vendors Association (ODVA).
5.7 Πρωτόκολλο ControlNet
Το ControlNet είναι μια υλοποίηση CIP που αναπτύχθηκε από τον Allen-Bradley που έχει ενσωματώσει-υποστήριξη για πλήρως περιττά καλώδια σύνδεσης και όλες οι επικοινωνίες είναι αυστηρά προγραμματισμένες για υψηλό βαθμό ντετερμινισμού.
Το φυσικό επίπεδο ControlNet είναι είτε ομοαξονικό καλώδιο RG-6 είτε οπτική ίνα χρησιμοποιώντας συνδέσμους BNC. Το controlNet χρησιμοποιεί κωδικοποίηση Manchester με ταχύτητα διαύλου 5 Mbps. το επίπεδο σύνδεσης λειτουργεί σε έναν κύκλο που ονομάζεται χρόνος ενημέρωσης δικτύου (NUT). κάθε NUT έχει δύο φάσεις, η πρώτη φάση προορίζεται για τακτικές μεταδόσεις κυκλοφορίας για την εγγύηση ευκαιριών μετάδοσης και η δεύτερη φάση χρησιμοποιείται για μη προγραμματισμένες μεταδόσεις κίνησης χωρίς καμία εγγύηση. οποιαδήποτε εγγυημένη μη προγραμματισμένη μετάδοση κίνησης. Το μέγιστο μέγεθος πλαισίου για το ControlNet είναι 510 byte.
5.8 Πρωτόκολλο DeviceNet
Το DeviceNet είναι μια άλλη υλοποίηση CIP που αναπτύχθηκε από τον Allen-Bradley. Το DeviceNet βρίσκεται στην κορυφή του φυσικού επιπέδου δικτύου ελεγκτών (CAN) και χρησιμοποιεί την τεχνολογία ControlNet, η οποία είναι λιγότερο δαπανηρή και πιο ισχυρή από το παραδοσιακό πρωτόκολλο που βασίζεται στο RS-485.
Οι ρυθμοί baud του DeviceNet είναι 125 Kbps, 250 Kbps και 500 Kbps, και το μήκος της ραχοκοκαλιάς είναι αντιστρόφως ανάλογο με την ταχύτητα του διαύλου, δηλαδή 500 μέτρα, 250 μέτρα και 125 μέτρα, αντίστοιχα. Οι περισσότερες αναπτύξεις χρησιμοποιούν τη λειτουργία master/slave, αλλά μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν και μεταφορές από σημείο σε{10}}σημείο. Πολλαπλοί κύριοι συνυπάρχουν σε ένα ενιαίο λογικό δίκτυο. Το DeviceNet έχει σχεδιαστεί προσεκτικά για να λειτουργεί σταθερά σε πολύπλοκα ηλεκτρομαγνητικά περιβάλλοντα.
5.9 Πρωτόκολλο EtherNet/IP
Το EtherNet/IP είναι μια υλοποίηση του πρωτοκόλλου CIP που αναπτύχθηκε από την Rockwell Automation. Το επίπεδο εφαρμογής του πρωτοκόλλου είναι το CIP. Το EtherNet/IP είναι ένα πρωτόκολλο επιπέδου εφαρμογής χτισμένο πάνω από την τυπική στοίβα TCP/IP, το οποίο αντιμετωπίζει όλες τις συσκευές στο δίκτυο ως ένα ενοποιημένο σύνολο «αντικειμένων», χρησιμοποιώντας την υπάρχουσα υποδομή Ethernet στο κάτω μέρος (ανεξαρτήτως ταχύτητας). Ολόκληρη η στοίβα EtherNet/IP μπορεί να υλοποιηθεί σε λογισμικό σε επεξεργαστή γενικής-χρήσης χωρίς την ανάγκη ASIC ή FPGA (Field Programmable Gate Array).
5.10 Πρωτόκολλο EtherCAT
Το EtherCAT (Ethernet for Control Automation Technology) είναι ένα πρωτόκολλο Ethernet για τεχνολογία αυτοματισμού ελέγχου με Ethertype 0x88A4, που καθιστά την IP δρομολογήσιμη εισάγοντας δεδομένα πλαισίου σε πακέτα UDP. Το etherCAT δεν χρησιμοποιεί μοντέλο ανά-κύκλο-ανά-κόμβο. Αντί να επεξεργάζεται ένα πλαίσιο ανά κόμβο ανά κύκλο (χρόνος ενημέρωσης), το EtherCAT χρησιμοποιεί μια λειτουργία "on-the-fly". Αντί να λαμβάνει απλώς πλαίσια Ethernet από τις συσκευές, το EtherCAT διαβάζει τα δεδομένα που αποστέλλονται στις συσκευές καθώς περνά μέσα από αυτές, τα ερμηνεύει και τα αντιγράφει ως δεδομένα διεργασίας σε κάθε κόμβο και εισάγει παρομοίως τα δεδομένα εισόδου καθώς διέρχεται. δεδομένα καθώς περνά το datagram. Πολλοί κόμβοι μπορούν να αντιμετωπιστούν με ένα μόνο πλαίσιο.
Τα δίκτυα EtherCAT μπορούν να ενσωματωθούν μέσω πυλών με πρωτόκολλα CANopen, DeviceNet, PROFIBUS και άλλα πρωτόκολλα. η EtherCAT Technology Group είναι ένας διεθνής οργανισμός χρηστών και προμηθευτών. από τον Αύγουστο του 2009, αποτελείται από περισσότερες από 1.100 εταιρείες από 47 χώρες. Το etherCAT περιλαμβάνεται ως πρωτόκολλο fieldbus στα πρότυπα IEC 61158 και IEC 61788 και στα πρωτόκολλα IEC 61158 και IEC 61789. Το EtherCAT ως πρωτόκολλο fieldbus περιλαμβάνεται στα πρότυπα IEC 61158 και IEC 61784. Το etherCAT χρησιμοποιεί τις θύρες 34980/UDP και 34980/TCP για δρομολόγηση μεταξύ τοπικών δικτύων Ethernet.
5.11 Πρωτόκολλο EGD (Παγκόσμια δεδομένα Ethernet)
Το πρωτόκολλο Ethernet Global Data (EGD) είναι ένας μηχανισμός επικοινωνίας που επιτρέπει σε μια CPU να μοιράζεται ένα τμήμα της εσωτερικής της μνήμης με μία ή περισσότερες άλλες CPU με κανονικό προγραμματισμένο ρυθμό κύκλου. Ορισμένα PLC της GE Fanuc χρησιμοποιούν το πρωτόκολλο EGD.
5.12 Πρωτόκολλο FINS
Το FINS είναι ένα πρωτόκολλο που αναπτύχθηκε από την Omron (μια ιαπωνική εταιρεία ελέγχου) και χρησιμοποιείται στα νεότερα PLC της. Συνήθως εκτελείται σε συστήματα με δυνατότητα IP{1}}που χρησιμοποιούν τη θύρα 9600/UDP.
5.13 Πρωτόκολλο σύνδεσης κεντρικού υπολογιστή
Το Host Link είναι ένα πρωτόκολλο που αναπτύχθηκε από την Omron για την παλαιότερη σειρά PLC της, ωστόσο, πολλά νεότερα Omron PLC μπορούν ακόμα να επικοινωνούν χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο HostLink. Είναι ένα πρωτόκολλο διαύλου RS-232 που βασίζεται σε κώδικα ASCII.
5.14 Πρωτόκολλο SERCOS (Σειρά-Σύστημα επικοινωνίας σε πραγματικό χρόνο)
Το SERCOS έχει αυστηρές{0}}απαιτήσεις πραγματικού χρόνου και είναι ιδιαίτερα κατάλληλο για έλεγχο κίνησης σε τομείς όπως η κοπή και διαμόρφωση μετάλλων, η συναρμολόγηση μηχανών, η συσκευασία, η ρομποτική, η εκτύπωση και ο χειρισμός υλικών. Το πρωτόκολλο διαχειρίζεται η SERCOS International και η τρέχουσα έκδοση είναι SERCOS III. Το SERCOS ορίζεται λεπτομερώς στα πρότυπα IEC 61158 και IEC 61784.
5.15 SRTP (Πρωτόκολλο μεταφοράς αιτήματος υπηρεσίας)
Το SRTP είναι ένα πρωτόκολλο για επικοινωνία εντολών και δεδομένων στο PLC μέσω του υπολογιστή. Χρησιμοποιείται από τα PLC της GE Fanuc ως πρωτόκολλο επικοινωνίας επιπέδου εφαρμογής.
5.16 Πρωτόκολλο Sinec H1
Το Sinec H1 είναι ένα πρωτόκολλο επιπέδου μεταφοράς που αναπτύχθηκε από τη Siemens στο οποίο μπορούν να εκτελούνται διαφορετικά πρωτόκολλα επιπέδου εφαρμογής. Τα χαρακτηριστικά μεγάλου εύρους ζώνης αυτού του πρωτοκόλλου το καθιστούν ιδανικό για τη μετάδοση μεγάλων όγκων δεδομένων.