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Interfacciare a profinet

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Moderatore: Foto UtentePaolino

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[1] Interfacciare a profinet

Messaggioda Foto Utenteluxinterior » 9 ott 2019, 19:20

Non ho più l'età...
Vorrei realizzare un dispositivo che abbia la possibilità di comunicare su rete profinet.
Ovviamente per il profinet cercavo qualcosa di pronto e già certificato a cui interfacciare il mio ambaradan
Ho trovato i moduli anybus ma non riesco più ad affrontare la quantità di documenti che accompagano quel componente.
Io devo solo spingere avanti 300bytes nel minor tempo possibile, perché è tutto così difficile ?
L'obiettivo minimo è riuscire ad aggiornare almeno 8bytes con frequenza di 1MHz poi se la vedranno profinet e chi vive dall'altra parte del filo.
Avete qualche idea su cosa posso usare per profinet che non mi faccia la testa come un cesto sul come e sul cosa.
mI basta una dual port ram dove scaricare a nastro i miei bytes, anybus inizia a parlarmi di oggetti interfacce attributi ....20anni fa forse avrei affrontato ora non riesco più..
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[2] Re: Interfacciare a profinet

Messaggioda Foto UtenteWALTERmwp » 9 ott 2019, 22:34

A te l'onere della valutazione ma far parlare il tuo ambaradan, magari parte di un altro mondo, direttamente con un nodo intelligente profinet o profbus(magari c'è pure il viola) sul quale implementare il codice necessario a mettere a disposizione quei bytes, converrebbe o vanificherebbe l'esistenza dello stesso ambaradan ?
Eresia ?

Saluti
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[3] Re: Interfacciare a profinet

Messaggioda Foto Utenteluxinterior » 10 ott 2019, 0:39

Il mio ambardan c'è già non è nulla di che elabora alcuni digitali provenienti dal campo. Diciamo che è poco più di una morsettiera però quel poco che fa deve farlo velocemente. Facendo delle valutaizoni sul sistema è uscita la proposta diventata poi una sfida di riusicre ad aggiornare su un interfaccia profinet 8bytes entro 1us (*). Il gioco vale la candela solo se riesco ad ottenere quel risultato altrimenti lascio perdere.
8bytes in 1us sono teorici 64Mbits qualcosa in più se voglio dare un minimo di respiro al mio sistema. Non penso ci sia un modulo pronto che abbia una seriale così veloce.
Il modulo anybus, ma ho trovato anche altri, ha un'interfaccia parallela 16bit dual port ram che potrebbe essere la soluzione: tempi di accesso inferiori a 100ns Dovrei fare 4 trasferimenti e mi resterebbe anche il tempo per respirare. Mi è venuto il mal di stomaco quando ho letto il manuale sw dell'interfaccia. Sigle a iosa, procedure complicate... io non ho tempo da perdere per controllare bit nel registro x prima di...

(*) Purtroppo su profinet sono ignorante e non so se mi hanno ingannato. Profinet lavora a 100Mbit qundi in 1us trasferisce 100bit (64 sarebbero il mio payload) 36 bit per completare la frame mi sembrano pochi e poi dovrebbe essere continuamente in pollling ...Uhmmmm devo chiedere qui i numeri non tornano.....
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[4] Re: Interfacciare a profinet

Messaggioda Foto UtenteWALTERmwp » 10 ott 2019, 15:49

Provando ad inventarmi un'alternativa, senza aver contezza dello ambaradan, dovendo accedere alla Profinet, ho visto che ci sono in giro prodotti come questi.
Però, se non erro, mi pare d'aver compreso che il tuo personale device è privo d'interfaccia hw e sw compatibile con la rete Profinet, quindi potrei anche indicarti soluzioni inutili dal punto di vista tecnico oppure economicamente svantaggiose.
Mi permetto di coinvolgere il buon Foto Utentedimaios, dovesse passare da queste parti potrebbe scriver la sua.

Saluti
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[5] Re: Interfacciare a profinet

Messaggioda Foto Utentedimaios » 14 ott 2019, 12:26

luxinterior ha scritto:
L'obiettivo minimo è riuscire ad aggiornare almeno 8bytes con frequenza di 1MHz poi se la vedranno profinet e chi vive dall'altra parte del filo.


Forse non ho capito bene cosa vuoi fare perché questa specifica mi sembra non torni molto con l'applicazione.
Comunque ti confermo che l'implementazione dei bus di campo è roba per chi non vuole dormire bene la notte.
In ogni caso dovrai leggerti molti manuali perché per ottenere prestazioni spinte devi interfacciarti direttamente con l'ASIC evitando passaggi intermedi.
Il modulo Anybus è una possibilità come quelli della Hilsher anzichè i Sitara della Texas Instruments oppure i PROFINET IO Device Chip TPS-1 della Renesas ma dovrai comunque impazzire nella lettura dei manuali che spesso contengono errori e sono molto complessi perché la parametrizzazione dello stack è complicata e soprattutto perché non vengono mascherati mai tutti i dettagli implementativi in quanto perderesti la flessibilità nella configurazione ed anche le prestazioni.
Ti consiglio di valutare qualche evaluation board tipo TI o Renesas o Hilsher e vedere gli esempi prima di acquistare il dispositivo.
In ogni caso il file di configurazione della tua scheda dovrà essere scritto conformemente alla parametrizzazione del bus di campo per cui è inevitabile la conoscenza almeno base dei meccanismi e dei registri altrimenti non sai dove pubblicare ingressi uscite allarmi ecc.
In passato ho lavorato abbastanza con Profibus e ProfiNET mentre ora implemento prevalentemente con EtherCAT ma il principio è il medesimo ; le performance e la complessità si pagano in tempi di sviluppo lunghissimi.

P.S. Se pensi di utilizzare anche altri bus di campo in futuro ti consiglio le soluzioni multibus tipo Hilsher perché eviti di ristudiare tutto da capo ogni volta. La fase di ingresso è comunque piuttosto ostica.
Se invece vuoi solo il ProfiNET cerca una piattaforma demo tipo quelle che ti ho consigliato per minimizzare la fase iniziale di studio.
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[6] Re: Interfacciare a profinet

Messaggioda Foto Utenteluxinterior » 14 ott 2019, 14:41

Grazie WALTErmwp per aver invocato Dimaios. Vedo che l'ambito dove muoversi è quello. Conoscevo Hilsher e ho trovato questa azienda che produce un modulo costruito attorno al chip Renesas. Sono tentato da Sitara anche se in realtà la scelta alla fine è caduta su anybus perché avevo già utilizzato la versione precedene del loro modulo per realizzare una scheda con interfaccia profibus. E' passato qualche anno e non ricordo particolari mal di pancia durante lo sviluppo per questo ho bussato nuovamente alla porta di anybus che però nel frattempo ha sviluppato un nuovo modulo con interfaccia più complessa e io non ho più tanta voglia di affrontare le novità.
Lato profinet sono relativamente tranquillo ho il supporto di un gruppo di tecnici che sviluppano impianti complessi e che utilizzano normalmente profinet e altri bus di campo. Ho accesso a tanta documentazione (il problema è trovare il tempo di leggerela e capire quello che leggo....) e se loro non sanno darmi informazioni direttamente sanno dirmi a chi devo fare la domanda....
Prima di arrivare al sw però devo inizare a mettere insieme l'hw. Anybus ha interfaccia hw comune per diversi bus e questo non è da sottovalutare. Guarderò meglio anche Hilsher.
Vedremo cosa nasce

Quanto all'applicazione le idee non sono ancora molto chiare ma l'imperativo è: velocità!
Per questo io volevo riuscire a portare all'interfaccia profinet 8byte aggiornati ogni us. Ma facendo due conti è inutile dannarsi l'anima se poi profinet non riesce a fare letture a 1MHz. (Almeno per quel poco che ne so io al momento)
Comunque si parte per andare spediti poi si vede dove si può arrivare
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[7] Re: Interfacciare a profinet

Messaggioda Foto UtenteWALTERmwp » 14 ott 2019, 15:35

Prego, figurati, ma è ben poca cosa, il "lavoro" lo ha fatto @dimaios, io qualche dubbio lo avevo e non sapevo dove andare a pescare, ma lui ha confermato che non ci sono scorciatoie.
Comunque, se per te anybus non è una novità ed hai la possibilità di confrontarti con esperti delle reti, secondo me sei già a metà strada, buon lavoro.

Saluti
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[8] Re: Interfacciare a profinet

Messaggioda Foto Utentedimaios » 14 ott 2019, 17:22

luxinterior ha scritto:Quanto all'applicazione le idee non sono ancora molto chiare ma l'imperativo è: velocità!
Per questo io volevo riuscire a portare all'interfaccia profinet 8byte aggiornati ogni us. Ma facendo due conti è inutile dannarsi l'anima se poi profinet non riesce a fare letture a 1MHz. (Almeno per quel poco che ne so io al momento)
Comunque si parte per andare spediti poi si vede dove si può arrivare


Ora si capisce meglio.
Un bus di campo ProfiNET RT o IRT con una RT Class 2 detta anche IRT flex puoi avere tempi di ciclo tipici di 1 ms e jitter massimo si attesta intorno ai 10 \mu s.
Con un RT Class 3 ovvero con la IRT top dati il ciclo di invio tipico è di 4 ms ma puoi scendere a 250 \mu s con con un jitter garantito sotto il \mu s.

Come vedi i conti sembrano non tornare.
Inoltre se vuoi spedire 8 bytes ogni \mu s vuol dire che in 250 \mu s avrai 2000 bytes quando il payload tipico del pacchetto è 1440 ( se ricordo bene! ). Bisognerebbe valutare la possibilità di comprimere il messaggio ma l'applicazione è comunque molto spinta.

A questo punto c'è da chiedersi se l'applicazione richiede veramente il determinismo richiesto o non convenga utilizzare altri canali di comunicazione.
L'alternativa "selvaggia" è quella di utilizzare ProfiNET su una rete a 1Gb/s che però è molto recente per cui ci si scontra subito con problemi di retro compatibilità ( questo non risolve il problema del payload ma evitando l'IRT si riesce ad avere banda sufficiente ... tutto dipende dal determinismo che si vuole ottenere ma oggettivamente un controllo con bus di campo con cicli inferiori ai 250 \mu s non l'ho mai visto. )
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[9] Re: Interfacciare a profinet

Messaggioda Foto Utenteluxinterior » 14 ott 2019, 17:51

Scusami dmaios mi sfugge qualcosa un encoder Profinet non riesci a leggerlo più veloce di 1ms ?
Ok lo leggi a 100Mbit ma mi interessa poco se il periodo di lettura è così lento
Io nel mio ambardan ho interfacce su encoder SSI che posso leggere con periodo 50Khz e non posso spingere avanti le letture a più di 1KHz ?
Dimmi che sbaglio...

Scusami hai aggiornat omentre scrivevo rileggo il tuo post...
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[10] Re: Interfacciare a profinet

Messaggioda Foto Utentedimaios » 14 ott 2019, 18:00

luxinterior ha scritto:encoder Profinet non riesci a leggerlo più veloce di 1ms ?


Il ProfiNET non è un bus locale ma un bus di campo per cui il dato che trasferisci al controllore ( il master ) deve essere quello utile per il controllo e nient'altro ( a parte stato, diagnostica ecc. che generalmente occupano poca banda ).

E' ovvio che localmente puoi interrogare il tuo dispositivo a velocità molto superiori ma poi sei sicuro che tutta quell'informazione sia strettamente necessaria per regolare il processo?

In generale no.

In una condizione tipica immagina che il pacchetto IRT scambiato dal singolo nodo ( slave ) verso il master non supera i 100 bytes.
La tua specifica confligge con la filosofia del bus di campo che hai scelto per cui vanno fatte riflessioni di altro tipo.

La meccanica ha tempi di reazione che mediamente superano di molto i 250 \mu s per cui il controllore riesce tranquillamente a regolare.

Se hai bisogno di dinamiche superiori non utilizzi il bus di campo.
Per esempio, in alcuni casi, si realizza il controllore nell'inverter invece che nel PLC bypassando il bus di campo tra PLC ed inverter. In questo modo il tempo di ciclo è più breve perché gestito direttamente dall'inverter o qualche scheda tecnologica montata sull'inverter.

Forse sarebbe il caso che riflettessi bene sull'utilizzo che farà il master di quei dati e soprattutto della necessità del determinismo di ricezione.
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