Общая характеристика сетей

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ НИЖНЕГО УРОВНЯ

Общая характеристика сетей

Сети контролеров чаще всего создаются в виде промышленных сетей и полевых шин ПШ (Fieldbus или Field Network). Появление этих протоколов связано с заменой радиальных соединений контролеров с объектными измерительными преобразователями и исполнительными механизмами (ОИП/ИМ) более экономическим параллельным подключением их к полевой шине. Таким образом, ПШ — это полностью цифровая двунаправленная многоточечная коммуникационная система, которая используется для связи ОИП/ИМ с контролерами или компьютерами. К таким ОИП/ИМ часто применяют определение "интеллектуальные", так как они с помощью встроенного микропроцессора не только превращают сигналы в цифровую форму и наоборот, но и выполняют некоторые операции первичной обработки информации (ПОИ) и реализуют алгоритмы автоматического регулирования. В то же время протоколы ПШ очень разнообразны и менее стандартизированы, чем протоколы компьютерных сетей, так как каждая фирма-производитель контролеров поддерживает прежде всего свой "фирменный" протокол, как правило, несовместимый с другими.

Как физическая среда передачи данных в ПШ применяют витую пару, а при наличии существенных электромагнитных шумов — экранированные ВП или оптоволоконные(ОВ), среднее количество таких устройств в сети находится в пределах 50...200 при длине сети 100...1000 м. Для соединения нескольких малоскоростных сетей Fieldbus с много-скоростной используют шлюзы. Большая часть горизонтальных информационных потоков сети — циклического типа с течением времени цикла 0,25...2 с и длиной 1...5 байт на подключенное устройство, с задержками в передаче сообщений порядка 100 мс.

ПШ кроме физического соединения устройств может обеспечивать выполнение таких функций:

простое подключение к сети устройств разных изготовителей и удаление их в случае необходимости без создания препятствий другим устройствам сети;

возможность проверки всего комплекса оснащения из любой точки сети;

сигнализация аварийного состояния устройств сети;

возможность обнаружения и идентификации нового устройства сети;

возможность пересылки цикличных и ацикличных данных и синхронизации работы двух станций;

использования минимум двух и максимум четырех уровней приоритетов;

управления ИМ;

определения текущего состояния физической среды передачи данных;

запоминания конфигурации устройств.

Таким образом, применения мереж Fieldbus дает возможность перенести на приборный уровень функции первичной обработки информации, регулирования, блокирования в гарантированных циклах 50 мс, освобождая от них ПЛК, разгружая сеть и увеличивая надежность, поскольку функции контроля и регулирования реализуются и в случае отказа ПЛК; уменьшаются затраты на технические средства (у контролеров исчезают блоки ввода/вывода, у измерительных преобразователей — специальные источники питания или питающий кабель, так как в большинства случаев сеть Fieldbus подводит питания к устройствам, которые соединяет); сокращается длина соединительных линий (до 40 %) за счет замены радиальных соединений подключением к полевой шине.

Дата добавления: 2015-08-18