CC-Link IE: nowy, otwarty standard

Stowarzyszenie Partnerów Standardu CC-Link (ang. CLPA) ogłosiło wejście na rynek nowej wersji tego standardu komunikacyjnego.

CC-Link IE wykorzystuje standard Ethernetu przemysłowego do połączenia w jednej sieci wszystkich poziomów infrastruktury systemowej zakładów przemysłowych – od systemów planowania i zarządzania, aż po sieci magistralowe, łączące czujniki i elementy wykonawcze na liniach produkcyjnych.

 

 
Regionalne centrum technologiczne CC-Link mieści się w siedzibie
MPL Technology w podkrakowskich Balicach.

 

Główna różnica pomiędzy nowym CC-Link IE a dotychczas rozwijanym przez Mitsubishi Electric standardem CC-Link polega na wprowadzeniu możliwości wykorzystania popularnej warstwy fizycznej interfejsu Ethernet zamiast lub równolegle z interfejsem portu szeregowego RS-485. Na potrzeby systemów komunikacyjnych stosowanych na poziomie linii produkcyjnych opracowano już na świecie liczne standardy komunikacyjne, stosowane przez różne grupy dostawców i użytkowników.

Inżynierowie w Europie często wykorzystują protokół Profinet kojarzony z firmą Siemens. Z kolei w Ameryce Północnej dużą popularnością cieszy się standard DeviceNet, opracowany i rozwijany przez firmę Rockwell Automation. Wraz z pojawieniem się standardu CC-Link IE wszystkie trzy popularne w różnych regionach świata standardy komunikacyjne mogą wymieniać wzajemnie dane dzięki platformie Ethernetowej. – Jednak tylko standard CC-Link IE ma możliwość wykorzystania łącz Gigabit Ethernet z łączami światłowodowymi – podkreśla Stephen Jones, główny menedżer CLPA. – Właśnie tego typu łącza mogą w pełni zaspokoić wymogi tzw. czasu rzeczywistego, tak istotne w przemysłowych sieciach sterowania, a technika światłowodowa zapewnia odpowiednio szerokie pasmo transmisji dla danych oraz gwarantuje ich zabezpieczenie przed oddziaływaniem zewnętrznych pól elektromagnetycznych. Dodatkowo, linie światłowodowe są lżejsze od linii miedzianych.

Jedną z ciekawszych funkcji standardu CC-Link IE jest jego zdolność do „samonaprawy”. Zasadniczo większość budowanych obecnie sieci standardu Ethernet wykorzystuje topologię typu gwiazda, choć pierwotnie standard ten przewidziano do obsługi sieci o strukturze z kilkoma tzw. liniami szkieletowymi (backbone), a więc o architekturze bardziej złożonej. W standardzie CC-Link IE zastosowano topologię dwukierunkową typu token ring, z jednym węzłem nadrzędnym, pełniącym rolę stacji kontrolnej całej sieci. W przypadku gdy jeden z pierścieni (ring) sieci ulegnie awarii (np.: zwarcie, otwarcie itp.), jego dwukierunkowość pozwala stacji sterującej na ustawienie parametrów i podtrzymanie komunikacji z wszystkimi węzłami sieci praktycznie z niezmienioną prędkością transmisji.

Krótko mówiąc, węzeł ulegający awarii nie oddziałuje na stan komunikacji pozostałych węzłów w sieci. Co więcej, system jest odporny również na awarie obejmujące kilka węzłów w sieci. Na przykład pojawienie się awarii w dwóch węzłach pierścienia powoduje jego automatyczny podział na dwa niezależne segmenty, umożliwiając dalszą komunikację z pozostałymi, „zdrowymi” węzłami. Awaria trzeciego węzła, to automatycznie podział na trzy segmenty itd.

Sieć CC-Link IE realizuje kolejne podziały pierścieni, w celu utrzymania komunikacji z pozostałymi węzłami. Każdy węzeł ma adres typu MAC i w przypadku utraty komunikacji grupy węzłów z jednostką sterującą węzeł z najniższym adresem w wydzielonym segmencie zaczyna pełnić funkcję tzw. podjednostki sterującej, utrzymując komunikację pomiędzy węzłami w segmencie. Pierwsze urządzenia wykorzystujące CC-Link IE spodziewane są na rynku w pierwszym kwartale 2008 r. Również na przyszły rok Organizacja CLPA zapowiada opublikowanie kolejnych specyfikacji standardu dla lokalnych sieci magistralowych i sterowania układami napędowymi oraz standardu obsługującego sieci bezpieczeństwa wroku 2009.