2. Dual Modbus Plus

Modbus Plus - это высокопроизводительная промышленная сеть, которая использует ту же структуру команд, что и Modbus RTU, но является более надежной и быстродействующей. Устройства, объединенные в сеть, могут обмениваться между собой сообщениями для удаленного контроля и

управления процессами на промышленном предприятии. Сеть также предоставляет эффективные средства для обслуживания распределенных систем ввода- вывода. Все три протокола из семейства Modbus (Modbus RTU, Modbus Plus и Modbus-TCP) используют один прикладной протокол, что позволяет обеспечить их совместимость на уровне обработки пользовательских данных.

Технические характеристики Modbus Plus приведены в Таблице 1. [6]

Таблица 1- Технические характеристики Modbus Plus

Размер сети	до 32 сетевых узлов (до 64 с повторителями);
Скорость передачи данных	до 2 Мбит/с;
Протяженность линий связи	до 500 м без повторителей; до 2000 м с повторителями; для больших расстояний возможно использование волоконно-оптических повторителей;
Обмен	"точка-точка" или Мультимастер с передачей маркера;
Функции	общая база транзакций; сканирование сети; чтение и запись отдельных регистров; маршрутизация до 6 сетей.

3. RS-485

RS-485 (англ. Recommended Standard 485) - стандарт физического уровня для асинхронного интерфейса. Регламентирует электрические параметры полудуплексной многоточечной дифференциальной линии связи типа «общая шина».

Стандарт приобрел большую популярность и стал основой для создания целого семейства промышленных сетей широко используемых в промышленной автоматизации.

Стандарт RS-485 совместно разработан двумя ассоциациями: Ассоциацией электронной промышленности (EIA — Electronics Industries Association) и Ассоциацией промышленности средств связи (TIA — Telecommunications Industry Association). Ранее EIA маркировала все свои стандарты префиксом «RS» (англ. Recommended Standard — Рекомендованный стандарт). Многие инженеры продолжают использовать это обозначение, однако EIA/TIA официально заменил «RS» на «EIA/TIA» с целью облегчить идентификацию происхождения своих стандартов.

В стандарте RS-485 для передачи и приёма данных используется одна витая пара проводов, иногда сопровождаемая экранирующей оплеткой или общим проводом. Передача данных осуществляется с помощью дифференциальных сигналов. Разница напряжений между проводниками одной полярности означает логическую единицу, разница другой полярности - ноль.

Стандарт RS-485 оговаривает только электрические и временные характеристики интерфейса.

Стандарт RS-485 не оговаривает:

• параметры качества сигнала (допустимый уровень искажений, отражения в длинных линиях)

• типы соединителей и кабелей,

• гальваническую развязку линии связи,

• протокол обмена.

Электрические и временные характеристики интерфейса RS-485

• До 32 приёмопередатчиков в одном сегменте сети.

• Максимальная длина одного сегмента сети: 1200 метров.

• Только один передатчик активный.

• Максимальное количество узлов в сети — 256 с учётом магистральных усилителей.

• Характеристика скорость обмена/длина линии связи (зависимость экспоненциальная):

• 62,5 кбит/с 1200 м (одна витая пара)

• 375 кбит/с 300 м (одна витая пара)

• 500 кбит/с

• 1000 кбит/с

• 2400 кбит/с 100 м (две витых пары)

• 10000 кбит/с 10 м

Примечание: Скорости обмена 62,5 кбит/с, 375 кбит/с, 2400 кбит/с оговорены стандартом RS-485. На скоростях обмена свыше 500 кбит/с рекомендуется использовать экранированные витые пары.

• Тип приёмопередатчиков — дифференциальный, потенциальный. Изменение входных и выходных напряжений на линиях A и B: Ua (Ub) от −7В до +12В (+7В).

• Требования, предъявляемые к выходному каскаду: — выходной каскад представляет собой источник напряжения с малым выходным сопротивлением, |Uвых|=1,5:5,0В (не <1,5В и не >6,0В);

• состояние логической «1»: Ua больше Ub (гистерезис 200мВ) — MARK, OFF;

• состояние логического «0»: Ua меньше Ub (гистерезис 200мВ) — SPACE, ON (производители микросхем - драйверов, часто выбирают намного меньшие значения, гистерезис от 10 мВ[1][2]);

• выходной каскад должен выдерживать режим короткого замыкания, иметь максимальный выходной ток 250мА, скорость нарастания выходного сигнала 1,2В/мкс и схему ограничения выходной мощности.

• Требования, предъявляемые к входному каскаду: — входной каскад представляет собой дифференциальный вход с высоким входным сопротивлением и пороговой характеристикой от −200мВ до +200мВ;

• допустимый диапазон входных напряжений Uag (Ubg) относительно земли (GND) от −7В до +12В;

• входной сигнал представлен дифференциальным напряжением (Ui+0,2В) и более;

• уровни состояния приёмника входного каскада — см. состояния передатчика выходного каскада.

Передача данных идёт по двум линиям, A и B.

• Логическая единица: (B - A) > +200мВ

• Логический ноль: (B - A) < -200мВ)

Для защиты от ситуации, когда разница между входами A и B меньше 200мВ (неопределённое состояние), применяется защитное смещение.

Интерфейс является полудуплексный: узел не может одновременно и принимать, и передавать данные. [7]

Заключение

За последние несколько лет широкое распространение в сфере науки и новых технологий получило такое понятие, как автоматизация технологических процессов и производств, которая существенно влияет на развитие предприятия ОАО «Нефтеавтоматика». Автоматизация производства - это применение комплекса средств, позволяющих осуществлять производственные процессы без непосредственного участия человека, но под его контролем. Автоматизация производственных процессов приводит к увеличению выпуска, снижению себестоимости и улучшению качества продукции.

При прохождении практики была рассмотрена развернутая структурная схема АСУ ТП НПС. Рассмотрены датчики, используемые для снятия технологических параметров.

Передача данных осуществляется при помощи протоколов обменов и шин таких как Ethernet, Dual Modbus Plus и RS-485. Изучили их особенности и характеристики.

Список использованных источников

1 Нефтеавтоматика. Электронный ресурс. Режим доступа http://www.nefteavtomatika.ru/

2 Манометр МП4-У. Электронный ресурс. Режим доступа

http://www.manotom.ru/mp4-u.php

3 Манометр с пластичной пружиной WIKA 632.50.160. Электронный ресурс. Режим доступа http://www.kipkomplekt.ru/text/PM0603r.pdf

4 Датчик избыточного давления KROMSCHRODER DG-60. Электронный ресурс. Режим доступа http://kromshroder.ru/pressure_rele/dg/

5 Ethernet. Электронный ресурс. Режим доступа http://ru.wikipedia.org/wiki/Ethernet

6 Modbus Plus. Электронный ресурс. Режим доступа http://www.industrialnets.ru/index/?net_type=64&interface=show&module=product

7 RS-485. Электронный ресурс. Режим доступа http://ru.wikipedia.org/wiki/RS-485

25