18. Сеть IndustrialEthernet (промышленный стандарт сети Ethernet).

Промышленный Ethernet, разработанный на базе офисной сети Ethernet и ис­пользуемый в промышленности, должен удовлетворять ряду требований:

• Возможность работы в тяжелых промышленных условиях (температура от -40 °С до +75 °С, электромагнитные помехи, вибрация и пр.).

• Устойчивость к сбоям и возможность резервирования, в том числе «горячее ре­зервирование».

• Низкие требования к обслуживанию сети и сетевого оборудования.

• Соответствие международным стандартам по электромагнитной совместимости, помехоустойчивости, взрывобезопасности и др. показателям.

• Возможность интеграции с программно-техническими комплексами разных производителей, а также с другими промышленными сетями, используемыми на производстве.

• Возможность интеграции с системами верхнего уровня (MES-, ERP-, ЕАМ- си­стемами).

• Работа в сети должна осуществляться в режиме жесткого реального времени.

Industrial Ethernet использует технологию множе­ственного доступа к шине с прослушиванием несущей и обнаружением коллизий. Пересылка данных ведется кадрами.

Для работы в режиме РВ (технология RTPS — RealTime Publisher Subscriber) в жестких промышленных условиях разработаны и предлагаются следующие сети Industrial Ethernet:

• EtherCAT компании Beckhoff (EtherCAT Technology Group);

• PROFINET компании Siemens (PNO); . EtherNet/IP (ODVA);

• Modbus TCP (Schneider Electric, Modbus-IDA User Group)

19. Структура физической среды информационной сети Ethernet.

Информационная сеть 10BaseT использует в качестве среды две неэкранированные витые пары UTP телефонного кабеля. Сеть имеет звездообразную структуру. Узлы сети соединяются друг с другом специальным устройством концентратором (хабом). Концентратор является многопортовым повторителем, усиливает полученный им сигнал и распространяет его по всем узлам, подключенным к концентратору, кроме узла, на который данный сигнал поступил. Благодаря подключению узлов сети через концентратор образуется единая среда передачи данных эквивалентная общей шине (логическая общая шина).

Длина крученой пары <= 100.

Оптоволоконная сеть Ethernet 10Base-F имеет такую же структуру, как и стандарт10Base-T, только вместо витой пары у нее применяется многомодовое оптическое полотно с полосой пропускания не менее 500 МГц.

Сети fast Ethernet применяются, если нужно многократно увеличить пропускную способность. Структура сетей fast Ethernet такая же, как у сетей 10Base-T, 10Base-F – древовидная, построенная на концентраторах. Основное отличие – уменьшение диаметра сети до 200 м, до 300 м – для оптоволоконной, что объясняется уменьшением времени передачи кадра в 10 раз за счет увеличения скорости передачи в 10 раз. Увеличение указанных пределов указанных сетей возможно за счет применения коммутаторов. Коммутаторы выполняют те же функции, что и концентраторы, но одновременно они разделяют сеть Ethernet на автономные сегменты.

20. Контроллерные и полевые сети.

Управление связью на контроллерном уровне обеспечивается передачей маркера по контроллерному кольцу. Контроллеры ПЛК в составе информационного кольца являются ведущими (master) узлами дл нижнего (полевого) уровня управления, состоящего из исполнительных и измерительных устройств (ИУ). По отношению к ведущим (контроллерным) узлам ИУ являются ведомыми (slave).

Сеть может стостоять из 122 узлов, часть которых могут быть ведущими узлами Сообщение-маркер передается от одного ведущего узла к другому. Каждый контроллер, получивший маркер, имеет право на доступ к общей шине на строго регламентированное время. В это время они обмениваются информацией со своими ведомыми узлами и с WEDV/

Наиболее распространенным протоколом нижнего (полевого) уровня управления, обеспечивающего управление исполнительными устроствами и сбором технологической информации, является Modbus. Сеть строится по принципу ведущий – ведомый (master – slave). Предлполагается, что один ведущий узел может обеспечить обмен информацией с группой до 247 ведомых узлов. Ведущий узел инициирует обмен информацией двух типов:

1. запрос – ответ, когда ведущий узел ведет обмен информацией с одним ведомым узлом;

2. широковещаетльная передача, когда ведущий узел обращается ко всем ведомым узлам сети одновременно, путем выставления адреса 0.

При обмене информацией запрос со стороны вудещего узла включает в себя код команды, адрес ведомого узла, к которому обращен запрос, поле данных фиксированного размера, сами данные и контрольную кодовую комбинацию (СRС – код).