Межсетевой обмен данными
При построении комплексных систем автоматического управления очень часто возникают задачи построения сложных коммуникационных систем, поддерживающих обмен данными между Industrial Ethernet, PROFIBUS, AS-Interface и другими сетями. В системах автоматизации SIMATIC межсетевой обмен данными может поддерживаться компьютерами, программируемыми контроллерами или специализированными коммуникационными модулями. В компьютерах и программируемых контроллерах для решения подобных задач используются встроенные коммуникационные интерфейсы или коммуникационные модули соответствующих типов.
Через модуль DP/AS-I Link Advanced,сеть Asi подсоединяется к сети PROFIBUS. В сети PROFIBUS этот модуль выполняет функции ведомого DP устройства, а в сети AS-Interface выполняет функции ведущего устройства. Он реализует одно или два ведущих устройства AS-Interface. При работе с одним встроенным интерфейсом ведущего устройства AS-Interface он способен обслуживать до 62, а с двумя встроенными интерфейсами ведущего устройства AS-Interface – до 124 ведомых устройств и в этом случае два сегмента сети AS-Interface работают независимо друг от друга.
Модуль DP/AS-I Link 20E обеспечивает доступ к 62 ведомым устройствам, но не может работать в сочетании с повторителями RS485. Конфигурирование модуля может выполняться дистанционно через сеть PROFIBUS или локально спомощью встроенных в модуль кнопок.
Через модуль IЕAS-i LINK PN IO сеть AS-i можно подсоединить к сети PROFINET, где он будет ведомым, а в сети AS-i ведущим устройством
Таким образом, AS-i сеть становится подсистемой общей сети автоматизированного производства.
Рисунок 1.10 – Пример конфигурации подсистемы AS-i в общей сети.
Модули IE/PB Link и IE/PB Link PN IO используются для организации обмена данными между сетями Industrial Ethernet и PROFIBUS, обеспечивая передачу данных на самый верхний уровень компьютерно автоматизированной системы
Кодирование данных и протокол as-I interface
Для кодирования данных используется известный Манчестерский код, в котором «1» и «0» кодируются не по импульсу или его отсутствию, апо восходящему и нисходящему фронту импульса в середине стробирующего такта Т.
Рисунок 1.11 – Манчестерскийкод.
Такой тип кодирования снижает влияние на ASI-кабель внешних помех, так так влияние помехи на фронт импульса значительно меньше, чем на сам импульс.Адрес каждого сетевого устройства записывается в его постоянной памяти.С тем чтобы обеспечить короткий AS-i цикл на низкой скорости передачи, был выбран наиболее компактный формат протокола.
Протокол AS-Interface (рисунок Рисунок 1 .12) состоит из запроса ведущего устройства, паузы ведущего устройства, ответа ведомого устройства и, соответственно, паузы ведомого устройства
Рисунок 1.12 – Структура протокола As-i.
Все запросы ведущего устройства имеют длину 14 бит, все ответы ведомого устройства занимают 7 бит.
При этом период времени передачи одного бита составляет 6 мкс. Пауза ведущего устройства может занимать по времени от 3 до 10 тактов передачи бита.
Если ведомое устройство было синхронизировано, то есть приняло сообщение ведущего устройства и ответило, то это позволяет начатьпередачу ответа ведомого устройства через 3 такта.
Если ведомое устройство не было синхронизировано, например, это первый запрос в адрес данного ведомого устройства или запрос после воздействия помехи, то требуется на два такта больше, чем это было необходимо в первом случае.
Если ведущее устройство после 10 тактов не приняло стартовый бит ответа ведомого устройства, можно сделать заключение, что ответ не проходит, и ведущее устройство может послать следующий запрос, например, ведомому устройству с более высоким адресом.
Условные обозначения:
ST — стартовый бит «0»;
SB — управляющий бит (0-это данные или параметр; 1-это команда);
A4…A0 — адрес ведомого(1-31) устройства;
I4…I0 — информационная часть (данные) от ведущего устройства к ведомому и от ведомого к ведущему;
PB — бит паритета;
EB — признак конца телеграммы (конечный, стоп бит «1»).[htt2]