5. Система высокого уровня (лвс)

1. Обмен данными

Мы уже говорили, что обмен данными происходит на частоте 5 МГц с использованием слов переменной длины (от 100 до 1024 бит). Для контроля обмена данными по ЛВС и предотвращения конфликтов между модулями используется технология эстафетной передачи.

По аналогии с информационной магистралью, ЛВС для своей работы использует 75-омный коаксиальный парный кабель (активный и резервный). Кабель ЛВС более качественный по сравнению с кабелем ИМ, поскольку он должен обеспечивать быструю связь без повреждения данных. Все модули на ЛВС подключаются сразу к двум кабелям, информация получается только по активному кабелю. Для распределения нагрузки система автоматически переключается с активного кабеля на резервный и обратно. Кроме того, автоматическое переключение на резервный кабель производится при любой неисправности активного кабеля – повреждение данных, ошибки и т.д.

Всем модулям на ЛВС назначается адрес в пределах от 0 до 127; таким образом, общее количество модулей составляет 128. Адрес задается двухрядными переключателями на плате ЛВС модуля.

При начальной запитке системы модуль генерирует порцию данных – ‘эстафету’ - и передает его на следующий модуль в системе ЛВС; порция данных содержит в себе адрес модуля, передающего эстафету (маркер). Если адрес порции данных эстафеты ниже адреса принимающего модуля, происходит запоминание адреса отправителя и эстафета передается на другой модуль. Данный процесс определяет количество модулей на ЛВС и их соответствующие адреса. После нескольких проходов эстафеты каждый модуль определяет свое место в системе,

При этом определяются модули с наименьшим и наибольшим адресами.

Затем ЛВС приступает к пересылке эстафеты от модуля с наименьшим адресом на модуль с наибольшим адресом. Только если до модуля дошла эстафета, он может послать сообщение по ЛВС в форме информационного слова, длиной от 100 до 1024 бит. После этого эстафета передается на модуль с большим адресом. Сообщения 'прослушиваются' всеми модулями, но принимаются только тем модулем, кому адресовано сообщение, или модулем, который "владеет" точкой, которой адресовано сообщение.

Когда модуль получает эстафету, но ему нечего передать, устройство просто передает эстафету на следующий по порядку адрес. Модулю с эстафетой разрешается провести только одну передачу, тем самым обеспечивается постоянная скорость связи.

Сообщение, передаваемое модулем по ЛВС, содержит в себе порцию данных (от 100 до 1024 бит). Поле с адресом получателя в порции данных, может содержать физический адрес модуля для приема сообщения, или адрес точки в системе (общее количество точек – до 25000). При указании адреса точки сообщение принимает любой модуль, имеющий доступ к этой точке. Это означает, что в процессе конфигурирования системы в каждый модуль ЛВС необходимо включать библиотеку всех точек, к которым у этого модуля имеется доступ, и чтобы впоследствии этот модуль смог распознать передаваемое по ЛВС сообщение, адресованное его точке.

При подключении к ЛВС нового модуля, или включении модуля после его отключения, устройство прослушивает данные, передаваемые по ЛВС. Модуль следит за прохождением эстафеты и определяет модуль с меньшим и большим адресом. После определения таких устройств, модуль может перехватывать эстафету от устройства с меньшим адресом, вставлять

свой собственный адрес и передавать эстафету дальше. Таким образом, другие модули узнают о подключении к ЛВС нового модуля, и в свою очередь организовывают через него передачу эстафеты.

Любая информация в локальной вычислительной сети несет в себе временную метку. Для эффективной работы системы необходима синхронизация всех ее модулей. Таким образом, аварийный сигнал, посланный одним модулем, будет нести временную метку, отличную от метки аварийного сигнала, посланного другим модулем и последующим их разделением в правильном порядке. Чтобы достичь этого, все модули должны быть синхронизированы с одним системным временем. Для этого один модуль назначается «синхронизирующим», обычно это операторская станция (но не обязательно). Синхронизирующий модуль выдает на ЛВС тактовый сигнал с частотой 12,5 кГц, а также посылает (каждые 5 миллисекунд) в ЛВС порцию данных, содержащую информацию о дате и времени, которая принимается счетчиками каждого модуля. Сигнал 12,5 кГц синхронизирует счетчики, поэтому отсчеты времени происходят одновременно.