Konwerter protokołów - Protocol converter

Protokół Konwerter jest urządzeniem służącym do konwersji standardowego lub własnego protokołu z jednego urządzenia do protokołu nadającego się do innego urządzenia lub narzędzia do osiągnięcia pożądanego interoperacyjność. Protokoły to oprogramowanie zainstalowane na routerach, które konwertuje formaty danych, szybkość transmisji i protokoły jednej sieci na protokoły sieci, w której nawigowane są dane. Istnieją różne protokoły używane w różnych dziedzinach, takich jak wytwarzanie energii, przesył i dystrybucja, ropa i gaz, automatyka, usługi komunalne i aplikacje zdalnego monitorowania . Główne komunikaty translacji protokołów obejmują konwersję komunikatów danych, zdarzeń, poleceń i synchronizacji czasu.

Ogólna architektura

Ogólna architektura konwertera protokołów obejmuje wewnętrzny protokół nadrzędny komunikujący się z zewnętrznymi urządzeniami podrzędnymi, a zebrane dane są wykorzystywane do aktualizacji wewnętrznej bazy danych konwertera. Kiedy zewnętrzny master żąda danych, wewnętrzny slave zbiera dane z bazy danych i wysyła je do zewnętrznego mastera. Istnieją różne schematy obsługi spontanicznego zgłaszania zdarzeń i poleceń. Mogą istnieć różne media fizyczne do komunikacji w protokole X i Y, które obejmują RS-232 , RS-485 , Ethernet itp.

Zastosowania konwerterów protokołów

Aplikacje konwertera protokołów różnią się w zależności od branży. Konwerter protokołów może być konwerterem oprogramowania, konwerterem sprzętowym lub konwerterem zintegrowanym w zależności od protokołów.

  • Niektóre z kluczowych zastosowań to:
    • Automatyka stacyjna
    • Automatyka Budynków
    • Automatyzacja procesów

Główne protokoły używane w każdym obszarze zastosowań są wymienione w części Lista protokołów automatyzacji .

Opóźnienia i problemy inżynieryjne w korzystaniu z konwerterów protokołów

Konwertery protokołów są zwykle używane do przekształcania danych i poleceń z jednego urządzenia lub aplikacji na inne. Wiąże się to z koniecznością przekształcenia danych, poleceń, ich reprezentacji, kodowania i kadrowania w celu uzyskania konwersji.

Istnieją proste i złożone typy konwersji w zależności od aplikacji i domeny, w której jest używany. Najprostszą i najczęściej stosowaną konwersją jest konwersja protokołu pomiędzy Modbus RTU i Modbus TCP. W tej konwersji nie ma zmian w ogólnym kadrowaniu. Stąd łatwo jest pobrać ramkę Serial Modbus RTU i umieścić ją w gnieździe TCP / UDP i przesłać przez Ethernet. Ponieważ obie ramki protokołu są takie same, z wyjątkiem rzeczywistej transmisji w warstwie fizycznej, obie warstwy aplikacji będą interpretować dane podobnie, o ile interfejsy komunikacyjne będą przezroczyste.

Istnieją jednak bardzo złożone konwersje, na przykład: formatowanie danych, obsługiwane typy danych, modele obiektów itp. Są one tak różne, że silnik konwersji musi dokonywać modyfikacji nie tylko w ramkach, ale także w mapowaniu informacji dla każdego typu danych, poleceń, a w niektórych przypadkach modeli obiektów. Ponadto mogą być wymagane konfiguracje użytkownika podczas definiowania mapowania obsługiwanych i nieobsługiwanych typów danych

Te przekształcenia przynoszą jednak korzyści związane z konwersją, opóźnieniem komunikacji, opóźnieniem przetwarzania i ogólnym czasem przetwarzania od końca do końca, który jest skończony i należy go uwzględniać we wszystkich projektach rozwiązań.

Opóźnienie komunikacji typu end-to-end zależy od opóźnienia przetwarzania używanego sprzętu i/lub oprogramowania, złożoności protokołu i konwersji oraz architektury rozwiązania. Opóźnienia te mogą się różnić w typowych zastosowaniach automatyki przemysłowej i energetycznej od 10-20 milisekund do nawet 1 sekundy. Architektury rozwiązań wykorzystujące konwertery protokołów muszą uwzględniać to opóźnienie i jego wpływ na projekt, dla którego rozważane są konwertery.

Ponadto większość takich architektur wiązałaby się z konfiguracją i mapowaniem, które wymagają znacznego wysiłku inżynieryjnego i czasu inżynieryjnego. Należy to wziąć pod uwagę podczas definiowania harmonogramów projektów.

Zobacz też

Zewnętrzne linki