Виды и классификация промышленных сетей

Июль 22, 2022

Главная
Информатика
Виды и классификация промышленных сетей

Содержание

2. Существуют три основных режима обмена данными, эффективность использования которых зависит от конкретной задачи. «Ведущий ведомый». «Клиент
3. Режим «Ведущий ведомый». В этом простейшем режиме один из узлов ЦПС является ведущим устройством, которое последовательно
4. Режим «Клиент сервер».Узел клиент запрашивает данные, а узел сервер их предоставляет. При этом клиент может запрашивать
5. Режим «Подписка». В этом режиме узел, нуждающийся в регулярном поступлении какой-либо информации, подписывается на её получение
6. Режим имеет два варианта: В первом случае данные передаются циклически с определенным интервалом вне зависимости от
7. Протокол CAN Протокол CAN (Controller Area Net-work) определяет только первые два уровня ISO/OSI – физический и
8. Технические характеристики Максимальное расстояние 500 м. Максимальное количество узлов 64. Длина информационной посылки 8 байт. Используемый
9. Interbus Спецификация Interbus была разработана фирмой Phoenix Contact в 1984 году и быстро завоевала прочные позиции
11. Максимальное количество узлов 512, Расстояние между узлами до 400 метров, Используемый кабель Belden 3119A. Узлы-ретрансляторы образуют
12. PROFIBUS PROFIBUS — семейство ЦПС, обеспечивающее комплексное решение коммуникационных проблем предприятия, было разработано фирмой Siemens в
14. Скорость обмена прямо зависит от длины сетевого сегмента и варьируется от 100 кбит/с на расстоянии 1200
15. На более высоком уровне применяется сеть PROFIBUS-FMS, ориентированная на обеспечение информационного обмена одноранговых устройств. Во взрывоопасных
16. Foundation Fieldbus Foundation Fieldbus — пожалуй, наиболее «продвинутый» стандарт ЦПС, появившийся на свет только в 1995
17. Во-первых, был разработан специальный язык описания оконечных устройств (Device Description Language), использование которого позволяет подключать новые
18. Настройка алгоритма управления в Foundation Fieldbus
19. Во-вторых, в отличие от других промышленных сетей, Foundation Fieldbus ориентирована на обеспечение одноранговой связи между узлами
21. AS-интерфейс AS-интерфейс, или ASi (Actuators/Sensors interface — интерфейс исполнительных устройств и датчиков) является открытой промышленной сетью
22. Гибкость управления системой достигается за счёт применения различных ведущих устройств. Функции ведущих устройств могут выполнять программируемые
24. AS-интерфейс использует метод доступа к ведомым устройствам, основанный на их циклическом опросе (polling). При опросе системы,
25. Когда обсуждается вопрос о выборе типа промышленной сети, необходимо уточнять, для какого именно уровня автоматизации этот
26. 1)уровень управления предприятием. 2)уровень управления технологическим процессом. 3)уровень управления устройствами.
28. Скачать презентацию

Слайд 2

Существуют три основных режима обмена данными, эффективность использования которых зависит от

конкретной задачи.
«Ведущий ведомый».
«Клиент сервер».
«Подписка».

Слайд 3

Режим «Ведущий ведомый». В этом простейшем режиме один из узлов ЦПС

является ведущим устройством, которое последовательно опрашивает подчиненные узлы. В зависимости от содержания запроса ведомый узел либо выполняет полученную команду, либо передает ведущему текущие данные с подключенных оконечных устройств. Типичным примером ЦПС, построенной на таком принципе, являются сети PROFIBUS.

Слайд 4

Режим «Клиент сервер».Узел клиент запрашивает данные, а узел сервер их предоставляет.

При этом клиент может запрашивать несколько узлов, а сервер – иметь несколько клиентов. Также функции клиента и сервера могут совмещаться на одном узле. Примером может послужить ЦПС Foundation Fieldbus.

Слайд 5

Режим «Подписка». В этом режиме узел, нуждающийся в регулярном поступлении какой-либо

информации, подписывается на её получение от другого узла, после чего получает регулярные рассылки данных без дополнительных запросов.

Слайд 6

Режим имеет два варианта:
В первом случае данные передаются циклически с

определенным интервалом вне зависимости от динамики информации;
Во втором случае данные передаются только в случае их изменения. Данный режим также используется в сетях Foundation Fieldbus.

Слайд 7

Протокол CAN
Протокол CAN (Controller Area Net-work) определяет только первые два уровня

ISO/OSI – физический и уровень доступа к среде передачи данных.
Высокая скорость (до 1 Мбит/с).
Метод доступа CSMA/СA (не путать с CSMA/CD, реализованным в Ethernet).
Возможность иметь в сети несколько ведущих устройств.
Надежная система обнаружения и исправления ошибок.

Слайд 8

Технические характеристики
Максимальное расстояние 500 м.
Максимальное количество узлов 64.
Длина информационной

посылки 8 байт.
Используемый кабель Belden 3082A.

Слайд 9

Interbus
Спецификация Interbus была разработана фирмой Phoenix Contact в 1984 году и

быстро завоевала прочные позиции в сфере распределенных АСУ ТП благодаря целому ряду интересных структурных решений.
Прежде всего следует отметить максимальное расстояние, которое может охватывать эта ЦПС, — до 13 километров (рис. 1)!

Слайд 10

Слайд 11

Максимальное количество узлов 512,
Расстояние между узлами до 400 метров,
Используемый кабель

Belden 3119A.
Узлы-ретрансляторы образуют основу
топологии Interbus, оконечные же
устройства подключаются
дополнительным кольцевым сегментам, в
которых питающее напряжение
передается вместе с данными. Длина
дополнительных сегментов может
составлять до 200 метров.

Слайд 12

PROFIBUS
PROFIBUS — семейство ЦПС, обеспечивающее комплексное решение коммуникационных проблем предприятия, было

разработано фирмой Siemens в начале 90х годов.
На нижнем уровне применяется сеть PROFIBUSDP (рис. 2), обеспечивающая высокоскоростной обмен данными с оконечными устройствами.

Слайд 13

Слайд 14

Скорость обмена прямо зависит от длины сетевого сегмента и варьируется от

100 кбит/с на расстоянии 1200 метров до 12 Мбит/с на дистанции до 100 метров.

Слайд 15

На более высоком уровне применяется сеть PROFIBUS-FMS, ориентированная на обеспечение информационного

обмена одноранговых устройств.
Во взрывоопасных зонах используется PROFIBU-SPA. Сегмент PROFIBU-SPA может иметь длину до 1900 метров со скоростью обмена между узлами 31,25 кбит/с. Применяемый кабель — Belden 3077. Сегменты PROFIBU-SPA подключаются к PROFIBU-SDP через разделительные мосты.

Слайд 16

Foundation Fieldbus
Foundation Fieldbus — пожалуй, наиболее «продвинутый» стандарт ЦПС, появившийся на

свет только в 1995 году как результат усилий консорциума крупных, в основном североамериканских производителей
Две особенности выделяют Foundation Fieldbus среди других ЦПС:

Слайд 17

Во-первых, был разработан специальный язык описания оконечных устройств (Device Description Language),

использование которого позволяет подключать новые узлы к сети по широко применяемой в обычных IBM РС совместимых компьютерах технологии plug and play.
При конфигурировании инженеру достаточно соединить входы и выходы имеющихся в его распоряжении функциональных блоков, чтобы реализовать требуемый алгоритм
(рис. 4).

Слайд 18

Настройка алгоритма управления в Foundation Fieldbus

Слайд 19

Во-вторых, в отличие от других промышленных сетей, Foundation Fieldbus ориентирована на

обеспечение одноранговой связи между узлами без центрального ведущего устройства.
В Foundation Fieldbus реализованы самые сложные технологии обмена информацией:
Подписка на данные,
Режим «клиент сервер»,
Синхронизация распределенного процесса и т.д.

Слайд 20

Слайд 21

AS-интерфейс
AS-интерфейс, или ASi (Actuators/Sensors interface — интерфейс исполнительных устройств и датчиков)

является открытой промышленной сетью нижнего уровня систем автоматизации, которая предназначена для организации связи с исполнительными устройствами и датчиками в соответствии с требованиями европейских нормативов EN 50295 и международного стандарта IEC 620262 [1], [2].

Слайд 22

Гибкость управления системой достигается за счёт применения различных ведущих устройств. Функции

ведущих устройств могут выполнять программируемые логические контроллеры, промышленные компьютеры или модули связи с сетями более высокого уровня — ModBus, Interbus, CANopen,
PROFIBUS, DeviceNet (рис. 1).

Слайд 23

Слайд 24

AS-интерфейс использует метод доступа к ведомым устройствам, основанный на их циклическом

опросе (polling). При опросе системы, состоящей из 31 ведомого устройства, время цикла составляет 5 мс. Таким образом, не позднее чем через каждые 5 мс каждый датчик или исполнительный механизм системы будет опрошен ведомым устройством.

Слайд 25

Когда обсуждается вопрос о выборе типа промышленной сети, необходимо уточнять, для

какого именно уровня автоматизации этот выбор осуществляется. В зависимости от места ЦПС в иерархии промышленного предприятия требования к её функциональным характеристикам будут различны.
Еще не так давно иерархия АСУ ТП
выглядела в виде «трехэтажной» пирамиды (сверху вниз):

Слайд 26

Виды и классификация промышленных сетей

Содержание

Существуют три основных режима обмена данными, эффективность использования которых зависит от

Режим «Ведущий ведомый». В этом простейшем режиме один из узлов ЦПС

Режим «Клиент сервер».Узел клиент запрашивает данные, а узел сервер их предоставляет.

Режим «Подписка». В этом режиме узел, нуждающийся в регулярном поступлении какой-либо

Режим имеет два варианта: В первом случае данные передаются циклически с

Протокол CAN Протокол CAN (Controller Area Net-work) определяет только первые два уровня

Технические характеристики Максимальное расстояние 500 м.Максимальное количество узлов 64. Длина информационной

Interbus Спецификация Interbus была разработана фирмой Phoenix Contact в 1984 году и

Максимальное количество узлов 512,Расстояние между узлами до 400 метров, Используемый кабель

PROFIBUS PROFIBUS — семейство ЦПС, обеспечивающее комплексное решение коммуникационных проблем предприятия, было