EPA 는 이더넷 공장 자동화의 약어입니다. 이더넷, TCP/IP 와 같은 상용 컴퓨터 통신 분야의 주류 기술로 산업 제어 현장 장비 간 통신에 직접 적용됩니다. 이를 바탕으로 산업 현장 장비 간의 통신을 위한 개방형 네트워크 통신 플랫폼을 구축합니다. 산업 현장 장비를 위한 새로운 개방형 실시간 이더넷 표준입니다. 산업 제어 시스템에 다양한 검증된 It 기술을 적용하고 효율적이고 안정적이며 표준 이더넷 및 UDP/IP 프로토콜을 사용하여 통신 스케줄링 전략을 결정함으로써 현장 장비의 실시간 작업에 대한 새로운 표준을 설정합니다. 본 프로젝트는 중국 정부의' 863' 하이테크 연구 개발 계획의 지지를 받았다. 국가표준화관리위원회와 전국공업과정측정표준화기술위원회의 지원을 받아 저장대, 저장공중과학기술유한공사, 중과원 심양자동화소, 중경우편대학, 청화대, 대련공대, 상해공업자동화계기연구소, 기계공업계기종합기술경제연구소, 베이징화제어기술주식유한공사가 공동으로 표준초안작업팀을 설립하여 3 년여의 기술공관을 거쳤다.
EPA 실시간 이더넷 기술 연구는 국가' 863' 프로그램 CIMS 테마 시리즈' 고속 이더넷 기술 기반 필드 버스 제어 장치',' 현장급 무선 이더넷 프로토콜 및 장치 개발 연구' 및' 블루투스 기술 기반 산업 현장 장비, 모니터링 네트워크 및 핵심 기술 연구' 를 기반으로 합니다. 그리고' EPA 기반 분산 네트워크 제어 시스템 연구 개발' 과' EPA 기반 제품 개발 시뮬레이션 시스템' 은 산업 현장 장비 간의 확실성과 실시간 통신, 네트워크 전원 공급 장치, 상호 운용성, 네트워크 보안, 신뢰성, 이더넷 간섭 방지 등 주요 기술 문제를 해결하고 EPA 기반 분산 네트워크 제어 시스템을 개발하여 화학 산업에 성공적으로 적용했습니다.
이를 바탕으로 표준 초안 작업반은 우리나라 최초의 자주지적재산권을 가진 현장버스 국가표준인' 공업측정시스템 EPA 아키텍처 및 통신규범' 을 초안했다. 또한 이 표준은 국제 표준인 IEC 6 1 158 (제 4 판) 에 14 등급으로 나와 있습니다. 실시간 이더넷 애플리케이션 프로토콜 일치 IEC 6 1 158 로 나열된 국제 표준 IEC 6 1784-2 의 14 번째 애플리케이션 프로토콜 클러스터 (공용 Proc
현재 컴퓨터, 통신, 네트워크 등 정보기술이 발달하면서 정보 교환 분야는 이미 전 세계의 공장, 기업, 심지어 시장을 포괄하고 있다. 자동화 제어 기술이 한층 발전함에 따라 산업 현장 장비 계층에서 제어 계층 및 경영진에 이르는 통합 자동화 네트워크 플랫폼을 구축하여 산업 네트워크 기술을 기반으로 하는 기업 정보 시스템을 구축해야 합니다. 오늘날 기업의 다양한 네트워크 계층 간에 전송되는 데이터 정보는 점점 더 복잡해지고 있으며, 이로 인해 산업 네트워크의 개방성, 상호 연결 및 대역폭에 대한 요구가 높아지고 있습니다.
EPA 는 이 기반 산업 현장 장비 오픈 네트워크 플랫폼입니다. 이 플랫폼을 통해 현장 컨트롤러, 트랜스미터, 실행기 등과 같은 산업 현장 장비를 넣을 수 있습니다. ) 이더넷 기반 통신을 구현하는 동시에 산업 현장 장비 네트워크도 메인스트림 통신 기술과 보조를 맞출 수 있습니다. 이와 함께 이더넷 현장 장비에서 제어층 및 경영진에 이르는 각급 네트워크의' E 네트워크 끝' 을 활용하여 산업 기업의 통합 자동화 시스템을 구현할 수 있습니다.
기술적 특징:
1, 결정 론적 통신
이더넷은 CSMA/CD (캐리어 수신 멀티플렉싱/충돌 감지) 미디어 액세스 제어 메커니즘을 사용하여 통신 "불확실성" 을 특징으로 하며 이는 산업 데이터 통신 네트워크에서 사용되는 주요 장애물입니다.
이더넷 스위칭 기술, 전이중 통신 기술 및 IEEE 802.1p & Q 가 지정한 우선 순위 기술은 충돌을 어느 정도 피했지만 몇 가지 제한이 있습니다.
(1) 이더넷 스위치의 스토리지 전달 메커니즘도 통신 지연을 불확실하게 합니다. 통신 지연의 불확실성은 주로 대기 지연에서 비롯된다. 어떤 저장 전달 메커니즘을 사용하든, 여러 포트의 메시지를 동일한 포트로 동시에 전달해야 하는 경우 스위치는 이러한 메시지를 대기열에 넣고 버퍼링하여 순차적으로 전달해야 합니다. 따라서 스위치 버퍼 풀의 크기는 한 포트의 메시지가 성공적으로 전달될 수 있는지 여부와 시기에 직접적인 영향을 미칩니다.
(2) 이더넷 스위치의 "방송 폭발" 문제. 산업 데이터 통신망에서 방송을 통해 광범위하게 전송되는 실시간 데이터 메시지도 충돌이 발생할 수 있습니다.
실시간 통신 요구 사항 외에도 산업 데이터 통신 네트워크의 통신에는 다음과 같은 특징이 있습니다.
(1) 주기적 정보와 비주기적인 정보가 모두 존재합니다. 정상적인 작동 시 주기적인 정보가 더 많습니다 (예: 프로세스 측정 정보, 모니터링 정보 등). ) 및 덜 주기적인 정보 (예: 긴급 경보, 프로그램 다운로드 등). );
(2) 시간 제한 응답, 일반 사무 자동화 컴퓨터 LAN 응답 시간은 몇 초 이내이고 산업 제어 LAN 응답 시간은 0.0 1- 1 초여야 합니다.
(3) 정보 흐름의 방향은 뚜렷한 방향성을 가지고 있으며, 전파 관계는 상대적으로 결정된다. 정상 작동 조건에서는 송신기가 측정 정보를 컨트롤러로 전달하기만 하면 되고, 컨트롤러는 제어 정보를 실행자에게 전달하고, 현장 계기의 프로세스 모니터링 및 버스트 시간 정보를 운영 스테이션으로 전달하면 됩니다. 운영 스테이션은 일반적으로 다운로드한 프로그램이나 구성 데이터를 현장 계기로 전달하기만 하면 됩니다.
(4) 구성 시나리오에 따라 정보 전송은 엄격한 시간 순서를 따릅니다.
(5) 전송되는 정보의 양이 적고, 정보 길이가 비교적 작으며, 보통 몇 비트나 몇 개, 십여 개, 수십 바이트밖에 되지 않는다. 네트워크 처리량이 적습니다.
(6) 네트워크 부하가 상대적으로 안정적입니다.
EPA 시스템에서 제어 사이트는 통신 관계에 따라 여러 제어 영역으로 나뉘며, 각 영역은 EPA 브리지를 통해 서로 격리되어 해당 영역 내의 장치 간 트래픽을 해당 영역으로 제한합니다. 다른 제어 영역 간의 통신은 EPA 브리지에 의해 전달됩니다. 제어 영역 내에서 각 EPA 장치는 미리 구성된 시분할 원칙에 따라 네트워크에 데이터를 전송하여 충돌을 방지하고 EPA 장치 간의 확실성과 실시간 통신을 보장합니다.
2, "e" 네트워크 끝
EPA 는 산업 현장 장비 간의 통신을 위한 개방형 네트워크 기술입니다. 세그먼트 아키텍처와 결정 론적 통신 스케줄링 제어 정책을 사용하여 이더넷 통신의 불확실성을 해결합니다. 산업 엔터프라이즈 관리 및 프로세스 모니터링 네트워크에 널리 사용되는 COTS (Commercial Out) 기술을 송신기, 실행자, 원격 I/O 및 현장 컨트롤러와 같은 현장 장치 간 통신에 직접 적용할 수 있습니다.
EPA 네트워크를 사용하면 산업 기업 통합 자동화 지능형 공장 시스템에서 기본 현장 장비 계층에서 상위 제어 계층 및 관리층까지 이더넷 기술 기반 통신 네트워크 플랫폼, 즉' E(Ethernet) 네트워크 끝' 을 통합할 수 있습니다.
EPA 를 사용하면 산업 기업 지능형 공장의 수직 및 수평 정보를 원활하게 통합할 수 있습니다.
EPA 네트워크 통신 플랫폼을 통해 제공되는 실시간 데이터 통신 서비스를 통해 여러 공급업체의 현장 지능형 장치와 애플리케이션을 통해 투명한 정보 교환 및 상호 운용성을 실현할 수 있습니다.
EPA 네트워크를 사용하면 관리 계층에서 제어 계층, 현장 디바이스 계층에 이르는 지능형 공장에서 모든 네트워크 계층 이더넷 기반 정보를 완벽하게 통합할 수 있습니다. 사용자는 세계 어느 곳에서나 자신의 액세스 권한을 통해 일반 도구나 소프트웨어 (비공용 소프트웨어) 를 통해 스마트 플랜트의 모든 장치에 직접 액세스할 수 있습니다.
EPA 의 개방형 네트워크 플랫폼을 통해 기존 제어 시스템 (예: DCS, PLC) 과 EPA 기반 필드 버스 제어 시스템 FCS 간의 정보를 원활하게 통합할 수 있습니다. 산업 현장 장비의 대량의 제어 및 비제어 정보를 제조 실행 계층 및 엔터프라이즈 관리 시스템으로 원활하게 전달할 수 있습니다. 정보 통합, 데이터 종합 활용 및 데이터 부가가치 마이닝 기술과 같은 혁신적인 기술을 통해 산업 기업 생산의 전 과정을 효율적으로 수행할 수 있습니다.
3. 상호 운용성
기존의 4-20mA 표준과 달리 산업 데이터 통신 네트워크는 신호 상호 운용성 및 상호 연결 문제뿐만 아니라 정보 상호 인식, 상호 이해 및 상호 운용과 같은 정보 상호 운용성 문제도 해결해야 합니다.
신호 상호 운용이란 서로 통신해야 하는 두 장치가 사용하는 통신 매체, 신호 유형, 신호 크기, 신호 입/출력 일치 등의 매개변수가 동일한 기준, 즉 물리적 계층 표준을 준수하는 것입니다. 이를 바탕으로 통합 데이터 링크 계층 프로토콜을 사용하여 서로 다른 장치를 동일한 네트워크에 연결하여 상호 연결을 수행할 수 있습니다.
현재 거의 모든 제어 시스템은 이더넷과 TCP/IP 프로토콜을 통신 네트워크로 사용하여 장치 상호 연결을 가능하게 하고 있습니다. 그러나 이더넷과 TCP/IP 프로토콜만 사용하고 애플리케이션 계층 프로토콜과 같은 통합 상위 계층 프로토콜은 없는 경우 서로 다른 디바이스 간에 전송되는 정보의 의미를 이해하고 식별할 수 없으므로 오픈 시스템 간의 정보 상호 운용성 및 상호 운용이 불가능합니다.
이를 위해 EPA 표준은 실시간 통신 문제뿐만 아니라 시스템 관리 서비스, 도메인 다운로드 서비스, 변수 액세스 서비스, 이벤트 관리 서비스 등 사용자 계층 애플리케이션에 대한 애플리케이션 계층 서비스 및 프로토콜 사양을 정의합니다. ISO/OSI 통신 모델의 세션 계층, 표현 계층 등의 중간 계층은 장치의 통신 처리 로드를 줄이기 위해 애플리케이션 계층에서 TCP/IP 프로토콜과의 인터페이스를 직접 정의할 수 있습니다.
여러 공급업체의 EPA 디바이스 간 상호 운용성을 지원하기 위해 EPA 표준은 EPA 디바이스 설명 언어로 XML (Extensible Markup Language) 을 사용하며 디바이스 리소스, 기능 블록 및 매개변수 인터페이스에 대한 설명 방법을 제공합니다. 사용자는 Microsoft 에서 제공하는 범용 DOM 기술을 사용하여 EPA 장치 프로필을 해석할 수 있으며, 장치 프로필을 컴파일하고 해석하기 위한 특별한 도구가 필요하지 않습니다.
4. 공개
EPA 표준은 IEEE802.3, IEEE 802.1p & 와 완벽하게 호환됩니다 Q, IEEE802. 1D, IEEE802. 1 1, IEEE802. 15 및 uus UDP 프로토콜을 사용하여 EPA 프로토콜 메시지를 전송하고 프로토콜 처리 시간을 줄이며 메시지 전송의 실시간 성능을 향상시킵니다.
EPA 시스템의 신뢰성을 보장하기 위해 EPA 표준은 산업 현장 애플리케이션 환경에 대한 미디어 인터페이스 선택 사양 및 케이블 설치 가이드도 추가합니다.
상용 통신 케이블 (예: cat 5 연선, 동축 케이블, 광섬유 등). ) EPA 시스템에 적용할 수 있지만 비차폐 트위스트 페어 대신 차폐 트위스트 페어 사용 등 산업 현장 애플리케이션 환경의 신뢰성 요구 사항을 충족해야 합니다.
EPA 네트워크는 FTP, HTTP, SOAP, MODBUS, ProfiNet, 이더넷 /IP 프로토콜 등 다른 이더넷 /WLAN/ bluetooth 프로토콜의 메시지 병렬 전송을 지원합니다. 이렇게 하면 IT 분야에서 적용 가능한 모든 기술, 자원 및 이점을 EPA 시스템에서 상속할 수 있습니다.
5, 계층형 보안 정책
이더넷 등의 기술로 인한 네트워크 보안 문제의 경우 EPA 표준은 기업 정보 관리, 프로세스 모니터링 계층, 현장 장비 계층의 세 가지 수준에서 계층형 네트워크 보안 관리 조치를 취할 것을 규정하고 있습니다.
EPA 현장 장치는 특정 네트워크 보안 관리 기능 블록을 사용하여 액세스 권한 및 액세스 암호와 같은 수신된 모든 메시지를 감지하여 합법적인 메시지만 처리할 수 있도록 하고 다른 불법 메시지는 직접 폐기되어 불법 메시지의 간섭을 방지합니다.
프로세스 모니터링 계층에서 EPA 네트워크를 사용하여 서로 다른 마이크로세그먼트를 논리적으로 격리하여 불법 메시지 트래픽이 EPA 네트워크의 정상적인 통신을 방해하지 않도록 방지하고 네트워크 대역폭 자원을 사용합니다.
인터넷을 통한 원격 액세스의 경우 EPA 프록시 서버 및 사용 가능한 다양한 정보 네트워크 보안 관리 조치를 사용하여 원격 불법 액세스를 방지합니다.
6. 감원
EPA 는 네트워크 중복, 링크 중복 및 디바이스 중복을 지원하며 디바이스 중복 정보 게시, 중복 상태 관리, 백업 자동 전환 등과 같은 적절한 장애 감지 및 복구 조치를 제공합니다.
발전 과정:
5438 년 6 월 +2005 년 2 월, EPA 는 필드 버스 국제 표준인 IEC 6 1 158 (제 4 판) 에 14 등급, 국제 표준 id 로 공식 등재됐다
2005 년 2 월 우리나라가 자체 개발한 통신프로토콜 실시간 이더넷 EPA (Ethernet for Plant Automation) 가 IEC 각국 위원회를 통해 성공적으로 투표해 IEC/PAS 62409 서류가 됐다.
065438-2005 년 10 월,' 2004 년 산업통제 및 자동화 분야 10 대 뉴스' 선정 결과' EPA 가 IEC 에 수록돼 PAS 국제표준으로 발표됨' 이 10 대 뉴스에 올랐다.
2004 년 6 월, 165438+ 10 월,' 고속 이더넷 기술 기반 EPA 필드 버스 제어 장비' 가 제 6 회 상하이 국제공업박람회 혁신상을 수상했습니다.
2004 년 6 월 5 일부터 10 월까지 EPA 실시간 이더넷은 제 6 회 중국 국제 하이테크 성과거래회에서 많은 관심을 받았다.
2004 년 9 월 저장대 중앙통제인 EPA 실시간 이더넷이 MIConex 2004-제 15 회 국제기기계기 전시회를 뒤흔들었다.
2004 년 5 월 저장대와 저장대 중앙실 주관은' EPA 기준' (의견원고 요청) 을 제정해 국가표준위 심사를 통과했다.
2003 년 4 월, EPA 표준에 기초하여 과제팀은 EPA 기반 분산 네트워크 제어 시스템 프로토타입 검증 시스템을 개발하여 항저우 용산 화학 공장 소다회 탄화 공장에서 시험적으로 성공했다.
065438-2003 년 10 월, 저장대학과 저장대 중앙통제소가 공동으로 제정한' 공업 측정 시스템 EPA 아키텍처 및 통신 기준' 이 전문가의 심사를 통과했다.
065438+2003 년 10 월, EPA 국가 표준 초안 작업반이 설립되었습니다.
2002 년 6 월 5 일부터 10 월까지 저장대는' 이더넷 기반 EPA 네트워크 통신 기술 및 제어 시스템' 프로젝트를 통제해 저장성 과학기술청이 조직한 기술 검증을 통과했다.
200 1 10 은 저장대학이 주도하며 주로 저장대 칭화대 대련공대 중과원 심양자동화소 중경우편학원 TC 124 등 기관이 공동으로 국가를 맡는다
EPA 는 20 탄소 오렌산의 약자이고, 20 탄소 오렌산은 어유의 주성분이다. EPA 는 오메가-3 시리즈 다불포화 지방산에 속하며 인체 자체가 합성할 수 없는 중요한 영양소로 인체의 필수 지방산이라고 불린다. 리놀렌산은 인체에서 EPA 로 전환될 수 있지만, 인체에서의 반응은 매우 느리고, 변환량이 매우 적어, 인체의 EPA 에 대한 수요를 충족시킬 수 없을 정도로 음식에서 직접 보충해야 한다.
EPA 는 콜레스테롤과 글리세롤의 함량을 낮추고 체내 포화지방산의 대사를 촉진하는 데 도움이 된다. 따라서 혈액 점도를 낮추고, 혈액순환을 개선하고, 조직의 산소 공급을 개선하고, 피로를 해소한다. 혈관벽에 지방이 쌓이는 것을 방지하고, 동맥죽상 경화의 형성과 발전을 방지하고, 뇌혈전, 뇌출혈, 고혈압 등 심혈관 질환을 예방한다.