Занятие 8

Содержание:

Промышленные цифровые интерфейсы.

Задание к практическому занятию:

1. Составить логическую схему базы знаний по содержанию блока.

2. Составить терминологический словарь.

3. Выполнить все пункты, перечисленные в разделе подготовительного этапа к практическому занятию.

Практическое занятие (деловая игра)

Цели: 1. Закрепить и углубить изучаемый материал студентами.

2. Уметь изложить свою точку зрения по вопросам обработки, хранения и передачи информации.

Участники: Студенты распределены на 3 подгруппы:

1-я подгруппа – заказчики (задающие вопросы);

2-я подгруппа – специалисты (отвечающие на вопросы);

3-я подгруппа – экспертная группа (оценивающие правильность формулировки вопросов и ответов на них).

Время: 90 минут.

1. Подготовительный этап (домашняя работа):

1. Подготовить материл по ранее выданной на текущее занятие (в конце предыдущего занятия) преподавателем теме:

- составить план блока;

- составить терминологический словарь: выписать встречаемые в тексте блока термины и дать им расшифровку;

2. По содержанию блока составить до десяти вопросов.

3. Быть готовыми ответить на вопросы по рассматриваемой теме. Уметь оценить вопросы и ответы участников будучи в подгруппе экспертов.

4. Оформить домашнюю работу в виде отчета.

2. Порядок проведения практического занятия

1. Организация занятия (проверка присутствующих и готовности к занятиям, объявление темы исходя из содержания текущего занятия). (5 минут.)

2. Распределение на подгруппы и доведение порядка проведения занятия. (5 минут.)

3. Присвоение подгруппам первоначальных ролей (заказчики, специалисты, экспертная группа). (5 минут.)

4. Обсуждение студентами подгрупп вопросов, вынесенных на практическое занятие с целью выработки общих позиций:

4.1. Вопросы со стороны подгруппы заказчиков. (15 минут.)

4.2. Ответы со стороны подгруппы специалистов. (15 минут.)

4.3. Оценивание подгруппой экспертов вопросов и ответов участников. (15 минут.)

4.4. Дискуссии. (10 минут.)

4.5.Выработка общей позиции и общего подхода к вопросам рассматриваемым на текущем занятии согласно его теме. (5 минут.)

5. Обсуждение преподавателем и старшими групп оценок участников занятия. (5 минут.)

6. Подведение итогов занятия с объявлением окончательных оценок участников практического занятия. (5 минут.)

7. Объявление темы и содержания следующего практического занятия. (5 минут.)

Промышленные цифровые интерфейсы.

Промышленные цифровые интерфейсы предназначены для обмена цифровыми данными между устройствами промышленной автоматики. Цифровые интерфейсы бывают параллельными (LPT) и последовательными (COM). В промышленной автоматике получили наибольшее распространение последовательные интерфейсы, это обусловлено значительно меньшей стоимостью линий связи из за счет меньшего количества проводников.

В настоящее время заметна следующая тенденция средств автоматизации: Изделия из кремния дешевеют (микросхемы), изделия из металлов дорожают. Поэтому в большинстве случаев экономически целесообразной является например установка на площади цеха или участка нескольких локальных контроллеров или интеллектуальных УСО, объединенных в единую цифровую сеть, вместо прокладки большого количества кабелей к центральному котроллеру.

Основные понятия и определения

Линия связи – физическая среда, предназначенная для переноса информации между единицами оборудования, принимающими участие в информационном обмене, включая данные, сигналы управления и синхронизации. Как правило, ЛС представляют собой витые экранированные и неэкранированные пары, коаксиальные кабели и оптоволоконные кабели. Благодаря невысокой стоимости наибольшее применение нашли витые пары.

Канал передачи данных – совокупность физической среды и технических средств, включая аппаратуру преобразования сигналов, вовлекаемых в процесс передачи информации.

Протокол – набор соглашений и правил в соответствии, с которыми осуществляется прием и передача информации.

Протоколы можно разделить на:

Симплексные протоколы позволяют передавать данные только в одну сторону, т.е. только с передатчика на приемник, но не обратно. Хороший пример симплексного протокола - FM радио или телевидение. Применяется в тех случаях, когда надо просто передать информацию какому либо устройству без необходимости подтверждения и обратной связи.

Полудуплексные протоколы снимают главное ограничение симплексных протоколов - односторонняя связь. Они позволяют двум устройствам обмениваться информацией, причем оба устройства могут быть и приемниками и передатчиками, но не одновременно! Т.е. каждое устройство может либо передавать, либо принимать. Например, RS-485 – применяет полудуплексный протокол.

Дуплексные протоколы позволяют производить прием и передачу информации одновременно, т.е. оба устройства могут быть и приемником и передатчиком одновременно. Например, RS-232 – позволяет реализовать дуплексный протокол.

Интерфейсы последовательной передачи данных

	RS-232	RS-422	RS-485
Количество устройств	1 передатчик 1 приемник	5 передатчиков 10 приемников на 1 передатчик	32 передатчика 32 приемника
Вид протокола	Дуплексный	дуплексный	полудуплексный
Макс. длинна провода	~15.25 м. при 19.2Kbps	~1220 м. при 100Kbps	~1220 м. при 100Kbps
Макс. скорость передачи	19.2Kbps для 15 м.	10Mbps для 15 м.	10Mbps для 15 м.
Сигнал	Небалансный	балансный	балансный
двоичная 1	-5В мин. -15В макс.	2В мин. (B>A) 6В макс. (B>A)	1.5В мин. (B>A) 5В макс. (B>A)
двоичный 0	5В мин. 15В макс.	2В мин. (A>B) 6В макс. (A>B)	1.5В мин. (A>B) 5В макс. (A>B)
Мин. входное напряжение	+/- 3В	0.2В диф.	0.2В диф.
Выходной ток	500мА	150мА	250мА

RS (Recommendet Standart) - рекомендуемый стандарт.