Etähallintalaitteen liittäminen osaksi CANopen-järjestelmää
Korkee, Markus Mikael (2013)
2013
Automaatiotekniikan koulutusohjelma
Teknisten tieteiden tiedekunta - Faculty of Engineering Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2013-06-05
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201306171267
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201306171267
Tiivistelmä
Etähallinta on tärkeä osa useita nykyaikaisia automaatiojärjestelmiä. Sen avulla mahdollistetaan järjestelmien tarkkailu ja ohjaus keskitetysti, vaikka järjestelmät sijaitsisivat maantieteellisesti kaukana toisistaan. Wapice Oy on kehittänyt oman WRM-etähallintajärjestelmän (Wapice Remote Management), joka mahdollistaa useiden teollisuudessa paljon käytettyjen protokollien etähallinnan.
Tämän työn tarkoituksena on tutkia, miten WRM-etähallintajärjestelmän etähallintalaite voidaan liittää osaksi CANopen-järjestelmää. Erityisesti tutkimuksen kohteena on, voidaanko etähallintalaite liittää ainoastaan passiiviseksi kuuntelijaksi vai onko myös järjestelmän etäkonfigurointi mahdollista CANopen-protokollan palveluobjektien avulla. Työn tavoitteena on löytää ja toteuttaa menetelmä, jonka avulla voidaan kuunnella väylältä haluttuja prosessisignaaleita ja hätäviestejä sekä etäkonfiguroida väylän laitteita. Ratkaisulta vaaditaan, että se ei saa sisältää tiettyyn järjestelmään sidottuja toimintoja ja etähallinnan liittäminen osaksi CANopen-järjestelmää ei saa aiheuttaa muutoksia väylän alkuperäisiin laitteisiin.
Työ jakaantuu kahteen osaan. Teoriaosassa käydään läpi CANopen-protokollan tärkeimpiä ominaisuuksia, vertaillaan CANopen-protokollaa muihin CAN-pohjaisiin ylemmän tason protokolliin sekä esitetään neljä menetelmää, joiden avulla etähallintalaite voidaan liittää osaksi CANopen-järjestelmää. Teoreettisen tarkastelun pohjalta toteutukseen valittiin CANopen-siltaratkaisu. CANopen-siltaratkaisussa etähallintalaite toimii siltana väylän hallintalaitteen ja orjalaitteiden välillä. Työn toinen osa koostuu siltaratkaisun reititykseen liittyvistä mittauksista, käytetyistä suunnitteluratkaisuista sekä lopullisen siltatoteutuksen testauksesta ja reititysviiveiden määrityksestä SAE-suorituskykytestin avulla.
Työssä esitetään CANopen-sillan suunnitteluratkaisut ja ohjelmistorakenne, joiden avulla on mahdollista saavuttaa halutut toiminnallisuudet ja täyttää menetelmälle esitetyt vaatimukset. Siltaratkaisun reititykseen kiinnitetään erityistä huomiota, koska reititys tulee optimoida siten, että viiveet eivät nouse tarkasteltavan järjestelmän kannalta liian suuriksi. Työssä esitettävien mittausten perusteella voidaan todeta, että siltaratkaisun reititys saatiin optimoitua riittävälle tasolle, joten työn tulosten perusteella CANopen-siltaratkaisu integroitiin osaksi WRM-järjestelmää.
Tämän työn tarkoituksena on tutkia, miten WRM-etähallintajärjestelmän etähallintalaite voidaan liittää osaksi CANopen-järjestelmää. Erityisesti tutkimuksen kohteena on, voidaanko etähallintalaite liittää ainoastaan passiiviseksi kuuntelijaksi vai onko myös järjestelmän etäkonfigurointi mahdollista CANopen-protokollan palveluobjektien avulla. Työn tavoitteena on löytää ja toteuttaa menetelmä, jonka avulla voidaan kuunnella väylältä haluttuja prosessisignaaleita ja hätäviestejä sekä etäkonfiguroida väylän laitteita. Ratkaisulta vaaditaan, että se ei saa sisältää tiettyyn järjestelmään sidottuja toimintoja ja etähallinnan liittäminen osaksi CANopen-järjestelmää ei saa aiheuttaa muutoksia väylän alkuperäisiin laitteisiin.
Työ jakaantuu kahteen osaan. Teoriaosassa käydään läpi CANopen-protokollan tärkeimpiä ominaisuuksia, vertaillaan CANopen-protokollaa muihin CAN-pohjaisiin ylemmän tason protokolliin sekä esitetään neljä menetelmää, joiden avulla etähallintalaite voidaan liittää osaksi CANopen-järjestelmää. Teoreettisen tarkastelun pohjalta toteutukseen valittiin CANopen-siltaratkaisu. CANopen-siltaratkaisussa etähallintalaite toimii siltana väylän hallintalaitteen ja orjalaitteiden välillä. Työn toinen osa koostuu siltaratkaisun reititykseen liittyvistä mittauksista, käytetyistä suunnitteluratkaisuista sekä lopullisen siltatoteutuksen testauksesta ja reititysviiveiden määrityksestä SAE-suorituskykytestin avulla.
Työssä esitetään CANopen-sillan suunnitteluratkaisut ja ohjelmistorakenne, joiden avulla on mahdollista saavuttaa halutut toiminnallisuudet ja täyttää menetelmälle esitetyt vaatimukset. Siltaratkaisun reititykseen kiinnitetään erityistä huomiota, koska reititys tulee optimoida siten, että viiveet eivät nouse tarkasteltavan järjestelmän kannalta liian suuriksi. Työssä esitettävien mittausten perusteella voidaan todeta, että siltaratkaisun reititys saatiin optimoitua riittävälle tasolle, joten työn tulosten perusteella CANopen-siltaratkaisu integroitiin osaksi WRM-järjestelmää.