Методи і засоби передачі інформації в нових пристроях ЖАТ
1. Класифікація ліній передачі за призначенням
- Локальні шини контролерів (ISA, PCI, VME),
- Цифрові промислові мережі (RS-485, RS-422, CAN, PROFIBAS, IL-BAS, Foundation Fieldbus, AS-інтерфейс),
- Локальні обчислювальні мережі (Ethernet),
- Глобальні інформаційні мережі (Internet, Intranet, СПД МПС),
- Кабельні мережі зв'язку з підлоговим обладнанням.
2. Відмінності цифрових каналів від прямопроводних сполук
Перш за все, слід відзначити інформаційні можливості цифрового каналу передачі даних. Якщо раніше по одній парі проводів можна було отримати тільки одне єдине поточне значення вимірюваної величини або, навпаки, передати виконавчому механізму одну команду, то тепер кількість переданих даних залежить тільки від В«інтелектуальнихВ» можливостей кінцевих пристроїв. Що особливо важливо, інформаційний канал стає двонапрямленим. Найбільш важливим практичним наслідком цієї обставини є можливість здійснення віддаленої параметризації та калібрування кінцевих пристроїв. Наявність єдиної бази параметрів, обслуговування всіх підключених до ЦПЗ кінцевих пристроїв з одного робочого місця свідчить про настання нової ери в роботі служби КВП підприємства, виводячи цю службу на зовсім інший рівень оперативності та ефективності. Швидка установка граничних рівнів і режимів роботи дає можливість гнучко управляти виробничим процесом, перенастроювати його згідно мінливих умов і завданням. Тільки застосування цифрових методів передачі даних дозволяє використовувати на повну потужність можливості сучасних датчиків і виконавчих механізмів. Крім В«кількісноїВ» складовою нової концепції інформаційного обміну, слід зазначити якісно нові можливості, надані вузлам ЦПС.
3. Середа передачі даних
- Мідний кабель,
- ВОЛЗ,
- Радіозасоби для зв'язку з рухомими об'єктами (Tetra, GSM-R, МАЛС, ГАЛС, АЛСР),
- Мережі загального користування.
4. Методи передачі даних в ЦПС
Існують три основні режиму обміну даними, ефективність використання яких залежить від конкретного завдання.
- Режим В«Ведучий веденийВ». У цьому найпростішому режимі один з вузлів ЦПЗ є провідним пристроєм, яке послідовно опитує підлеглі вузли. Залежно від змісту запиту ведений вузол або виконує отриману команду, або передає ведучому поточні дані з підключених кінцевих пристроїв. Типовим прикладом ЦПЗ, побудованої на такому принципі, є мережі PROFIBUS, RS-485. Як правило, ролі ведучого і веденого закріплюються жорстко і не змінюються в процесі функціонування мережі. p> - Режим В«Клієнт серверВ». Даний режим має багато спільного з попереднім і використовується в системах з гнучким розподілом функцій. Вузол клієнт запитує дані, а вузол сервер їх надає. При цьому клієнт може запитувати декілька вузлів, а сервер - мати кілька клієнтів. Також функції клієнта і сервера можуть поєднуватися на одному вузлі. Прикладом можуть послужити ЦПЗ CAN Foundation Fieldbus. p> - Режим В«ПідпискаВ». У цьому режимі вузол, яка потребує регулярного надходженні будь-якої інформації, підписується на її отримання від іншого вузла, після чого отримує регулярні розсилки даних без додаткових запитів. Режим має два варіанти: у першому випадку дані передаються циклічно з певним інтервалом незалежно від динаміки інформації, у другому випадку дані передаються тільки у разі їх зміни. Даний режим також використовується в мережах Foundation Fieldbus. p> Одним з основних критеріїв оцінки систем АСУ ТП є надійність. Поняття це в розподілених системах дуже багатогранне і вимагає уважного розгляду. Для АСУ ТП, створюваних на базі ЦПС, слід відзначити кілька моментів. p> - По надійності цифровий метод передачі даних набагато перевершує аналоговий. Передача в цифровому вигляді малочутлива до перешкод і гарантує доставку інформації завдяки вбудованим в протоколи ЦПЗ механізмам контрольних сум, квітірованія і повтору спотворених пакетів даних.
- Надійність функціонування систем АСУ ТП на базі ЦПС з інтелектуальними вузлами значно вище, ніж у традиційних структурах, так як вихід з ладу одного вузла не впливає, або впливає незначно на відпрацювання технологічних алгоритмів у інших вузлах.
Важливо також відзначити, що розумне розподіл керуючих функцій значно знижує навантаження на центральну керуючу ЕОМ, що також сприяє підвищенню надійності системи в цілому. Важливою проблемою є захист ЦПЗ від пошкодження кабельної мережі, особливо в тому випадку, якщо її топологія має вигляд шини. Для критично важливих технологічних ділянок ця задача повинна вирішуватися дублюванням ліній зв'язку або наявністю кількох альтернативних шляхів передачі інформації. Системи АСУ ТП рідко робляться раз і назавжди; як правило, їх склад і структура схильні корекції в силу змінюються вимог виробництва. Тому важливими критеріями оцінки заклад...
