С О Д Е Р Ж А Н И Е

Предисловие

7

Используемые термины, обозначения и сокращения

10

Введение. От локального управления к дистанционному управлению техническими объектами средствами сетевых технологий

20

1.

Системные характеристики базовых сетевых технологий

27

1.1

Концепция сетей

27

1.1.1

История создания сетей и межсетевой структуры « Интернет – WWW (World Wide Web–всемирной паутины)»

27

1.1.2

Сети LAN,MAN,WAN –типа

30

1.2

Базовое функциональное сетевое оборудование

34

1.2.1

Структурированная кабельная система информационных сетей, типы электрических кабелей и ВОЛС

34

1.2.2

Повторители, концентраторы, трансиверы, адаптеры, порты

43

1.2.3

Мосты, коммутаторы, маршрутизаторы (шлюзы)

50

1.3

Типовые локальные сетевые технологии: Ethernet, Token Ring, FDDI

52

1.3.1

Локальная сетевая технология Ethernet

52

1.3.2

Локальная сетевая технология Token Ring

55

1.3.3

Локальная сетевая технология FDDI

57

1.4

Стеки протоколов

60

1.4.1

Стек протоколов OSI: история создания модели, сетевая модель OSI, уровни модели OSI

60

1.4.2

Стек протоколов TCP/IP

64

1.4.3

Стек протоколов LonTalk

69

1.4.4

Стек протоколов Profibus

71

2.

Исследование возможностей сетевой технологии Ethernet

74

2.1

История Ethernet

74

2.2

Технология

74

2.3

Формат кадра

75

2.4

Разновидности Ethernet

79

3.

Дистанционное управление средствами телемеханических протоколов

86

3.1

Исследование возможностей отечественных телемеханических протоколов

86

3.1.1.

Комплекс устройств телемеханики для промышленных предприятий, объектов коммунального хозяйства и энергоснабжения городов (на примере АССТ ТМ-320)

91

3.1.2.

Комплекс устройств телемеханики для территориально-рассредоточенных АСУ промышленными предприятиями (на примере АССТ ТМ-310)

92

3.1.3.

Комплекс устройств телемеханики для нефтедобывающих предприятий (на примере АССТ ТМ-620)

94

3.1.4.

Комплексы устройств телемеханики для энергосистем и энергообъединений (на примере АССТ ТМ-511 и ТМ-512)

96

3.2

Исследование возможностей зарубежных телемеханических протоколов

101

3.2.1.

Концепция Fieldbus

103

3.2.2.

Технология ASI

106

3.2.3.

Технология CAN

106

3.2.4.

Технология HART

107

3.2.5.

Технология FOUNDATION FIELDBUS

107

3.2.6.

Технология LON

108

3.2.7.

Технология PROFIBUS

112

3.2.8.

Технология WorldFIP

114

3.3

Примеры практических реализаций систем дистанционного управления с ТМ - протоколами

116

3.3.1

Набор приложений FactorySuite для управления

SCADA – системами

116

3.3.2

Телемеханизация нефтепромыслов с использованием контроллеров SCADAPACK

121

3.3.3

Оперативный информационно-управляющий комплекс «Контакт»

126

4.

Обеспечение информационной надежности в каналах хранения и передачи ТМ - протоколов методами систематического помехозащитного кодирования и декодирования

148

4.1

Формирование базовых параметров систематического помехозащищенного кода

148

4.2

Матричное представление помехозащитного преобразования кодов. Конструирование матриц систематических помехозащищенных кодов

154

4.3

Представление помехозащитного преобразования кодов на основе действий с модулярными многочленами. Выбор образующего модулярного многочлена кода

170

4.4

Связь корректирующей способности кода с кодовым расстоянием, экспресс – оценки корректирующей способности помехозащищенного кода

183

5.

Аппаратные средства терминальных пунктов ТМ - протоколов, современные методы их проектирования

187

5.1

Методы проектирования линейных аппаратных средств терминальных пунктов ТМ – протоколов

187

5.1.1

Аппарат передаточных функций в задаче модельного представления линейных двоичных динамических систем

187

5.1.2

Векторно-матричное модельное представление линейных двоичных динамических систем, свойства квадратных матриц над двоичным конечным полем Галуа

197

5.1.3

Линейные двоичные динамические системы в задачах рекуррентного помехозащитного кодирования и декодирования

210

5.1.4

Концепция подобия в теории линейных двоичных динамических систем

226

5.1.4.1

Синтез двоичных динамических систем в логике произвольных линейных триггеров на базе концепции подобия

228

5.1.4.2

Процесс помехозащитного декодирования как процесс двоичного динамического наблюдения состояния двоичного канала связи

234

5.1.4.3

Синтез двоичных динамических систем в логике произвольных линейных триггеров на базе концепции подобия

238

5.2

Методы проектирования нелинейных аппаратных средств (конечных автоматов) терминальных пунктов ТМ - протоколов

242

5.2.1

Канонический алгоритм синтеза конечных автоматов (НДДС). Автоматные логики Мура и Мили

242

5.2.2

Аналитические описание комбинационных схем КА. Булевы функции и их свойства, базисы представления, дизъюнктивные совершенные нормальные формы (ДСНФ) и конъюнктивные совершенные нормальные формы (КСНФ), проблема редуцирования аналитического представления переключательных функций. Булевы производные, области применения

252

5.2.3

Триггеры: функции перехода и функции возбуждения входов триггеров

275

5.2.4

Реализация рекуррентных устройств помехозащитного кодирования и декодирования в логике произвольных триггеров

279

5.2.5

Синтез конечных автоматов на основе граф – схем алгоритмов функционирования устройств дискретной автоматики

284

6.

Дистанционное цифровое управление техническими объектами средствами ТМ-протоколов в режиме «online» с учетом системных факторов канальной среды

290

6.1

Алгоритм синтеза цифрового компактного управления непрерывным техническим объектом

290

6.2

Синтез цифрового дистанционного управления непрерывным техническим объектом с учетом аппаратного фактора канальной среды без помех

296

6.3

Синтез цифрового дистанционного управления непрерывным техническим объектом с учетом фактора канальной среды с помехами

299

Заключение

302

Литература

303

Приложение 1: Коды, используемые в современных телекоммуникационных системах

308

Приложения 2: Таблицы неприводимых модулярных мно-гочленов

309

Приложение 3: Наиболее используемые и стандартизованные CRC – процедуры

315

Приложения 4: Таблица агрегативных средств систем телемеханики (ТМ–протоколов)

317

Приложения 5: Выдержки из ГОСТ 26.205 – 88 Комплексы и устройства телемеханики

321

Приложение 6: Полиномиальные модальные модели процессов

335

Из истории лаборатории технической информатики и телемеханики кафедры СУИ

343

Об авторах

350