Универсальный шлюз — это устройство, которое передает данные между двумя или более источниками данных с использованием протоколов связи, специфичных для каждого. Этот класс продуктов, который иногда называют шлюзом универсального протокола, спроектирован как компьютерное устройство и используется для соединения данных из одной системы автоматизации в другую.
Типичные области применения включают в себя:
M2M-коммуникации – межмашинная связь между машинами разных производителей, обычно с использованием разных протоколов связи. Часто это необходимо для оптимизации производительности производственной линии за счет эффективной передачи информации о состояниях машины до и после оборудования. Простои машины могут привести к снижению мощности. Уровнями запасов можно более эффективно управлять на каждой станции, если знать потребности в восходящем и нисходящем направлении.
M2E-коммуникации – связь между машинами и предприятиями обычно управляется посредством взаимодействия с базой данных. В этом случае технология EATM обычно используется для обеспечения совместимости данных. Однако многие корпоративные системы имеют интерфейсы данных реального времени. Когда задействованы интерфейсы реального времени, лучшим выбором становится универсальный шлюз с возможностью одновременной поддержки множества протоколов.
Во всех случаях связь может осуществляться по множеству различных транспортных средств: RS-232 , RS-485 , Ethernet и т. д. Универсальные шлюзы имеют возможность одновременно взаимодействовать между протоколами и различными транспортными средствами.
Аппаратная платформа – промышленный компьютер, встроенный компьютер, компьютерное устройство.
Программное обеспечение связи — программное обеспечение (драйверы) для поддержки одного или нескольких промышленных протоколов. Коммуникации обычно осуществляются по опросу или на основе изменений. Обычно большое внимание уделяется использованию протоколов связи для наиболее эффективных транзакций данных (оптимизированные размеры сообщений, скорость связи и скорость обновления данных). Типовые протоколы; Rockwell Automation CIP, Ethernet/IP, Siemens Industrial Ethernet, Modbus TCP. Существуют сотни протоколов устройств автоматизации, и решения Universal Gateway обычно ориентированы на определенные сегменты рынка и основаны на отношениях с поставщиками средств автоматизации.
Программное обеспечение для соединения — программное обеспечение для связывания данных с одного устройства с данными на другом, причем одно из них является источником данных, а другое — местом назначения. Обычно данные передаются при изменении данных, по времени или в зависимости от условий процесса – запуск, остановка и т. д.
Универсальный шлюз обычно предлагает все протоколы на компьютерном устройстве для удобства инженера-технолога, давая ему возможность выбирать один или несколько протоколов и изменять их с течением времени по мере необходимости приложения. Преобразователи протоколов обычно разрабатываются с единственной целью — преобразовать протокол X в Y и не обеспечивают уровень настраиваемости и гибкости универсального шлюза.
Специальные классы универсальных шлюзов удовлетворяют особые потребности. Интеллектуальная сеть теперь открывает новый класс приложений, в которых производственное оборудование привязано к электроэнергетическим предприятиям с целью управления спросом и реагированием на использование энергии. Существует множество протоколов «умной сети», которые необходимо подключить к протоколам автоматизации с помощью программного обеспечения-моста. Эти универсальные шлюзы обычно поддерживают как проводное, так и беспроводное соединение.