Довгаль пром сети
.pdf
бути передбачена можливість передачі з робочої станції команд управління для електроприводу насоса і МЕО.
Потрібно скласти два пакети:
-пакет ведучого абонента, що містить команду включення електроприводу водяного насоса і команду запиту значення контрольованого параметра "Рівень води в резервуарі";
-пакет веденого абонента, що містить дані про контрольовані параметри, запрошені ведучим абонентом.
Розв'язання.
1.Враховуючи, що в мережі повинні знаходитися два абоненти і відстань між ними становить 900 метрів, в якості мережного інтерфейсу вибираємо інтерфейс PPI стандарту ІРПС ("струмова петля").
2.Розробляємо схему мережі:
Робоча Tx станція
Rx
Rx
Контролер
Tx
Оскільки обраний інтерфейс ІРПС, то обмін даними можна здійснювати в дуплексному режимі.
3.Оскільки використовується інтерфейс типу PPI, то призначати мережеві адреси абонентам немає необхідності.
4.Вибираємо режим обміну даними між абонентами мережі "ведучий-ведений".
5.Складаємо перелік команд, які можуть бути передані контролеру від робочої станції
івизначаємо їх коди:
-Повідомити значення змінної (код команди 0х1);
-Відкрити / включити виконавчий механізм (код команди 0х2);
-Закрити / виключити виконавчий механізм (код команди 0х3).
Призначаємо коди виконавчим механізмам (ВМ):
-Електропривод водяного насоса - код 0х1;
-МЕО - код 0х2.
Таким чином, протокол обміну даними дозволяє передавати контролеру дві команди управління виконавчими механізмами і одну команду для запиту даних про контрольований параметр.
6. Складаємо перелік контрольованих параметрів і визначаємо коди і тип змінних, які містять значення контрольованих параметрів. Результати записуємо в таблицю.
№ |
Конт- |
|
|
|
Змінні |
|
|
Параметр |
|
|
|
|
|||
п/п |
ролер |
|
|
|
|
||
|
|
Код |
Тип |
К-ть біт |
Примітка |
||
|
|
|
|||||
|
|
Рівень води в |
|
Integer |
|
|
|
1 |
к1 |
резервуарі |
0х1 |
|
16 |
2 байта |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Стан насоса |
|
|
|
«1» - включений |
|
2 |
к1 |
(включений / |
0х2 |
Boolean |
1 |
«0» - виключений |
|
|
|
виключений) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«1» - відкрита |
|
3 |
к1 |
МЕО (заслінка) в |
0х3 |
Boolean |
1 |
«0» - положення |
|
положенні "Відкрита" |
"Відкрита" не |
||||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
зафіксовано |
|
|
|
|
|
30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
«1» - закрита |
|
4 |
к1 |
МЕО (заслінка) в |
0х4 |
Boolean |
1 |
«0» - положення |
|
положенні "Закрита" |
"Закрита" не |
||||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
зафіксовано |
7. Розробляємо формат інформаційної частини пакета, переданого ведучим абонентом. Використовуємо запис команди і її параметрів в послідовних байтах:
№ байта |
Вміст байта |
N |
Код команди |
N+1 |
Код змінної або ВМ |
8. Розробляємо формат інформаційної частини пакета, переданого веденим абонентом.
Формат для змінних типу Integer (довжина змінної становить 2 байта):
|
№ байта |
Вміст байта |
|
|
N |
Код змінної |
|
|
N+1 |
Значення змінної |
|
|
N+2 |
|
|
|
|
|
|
|
Формат для змінних типу Boolean: |
|
|
|
|
|
|
|
№ байта |
Вміст байта |
|
|
N |
Код змінної |
|
|
N+1 |
Значення змінної |
|
9. Визначаємо формат пакета даних ведучого абонента. Розбивати блоки даних на окремі пакети немає необхідності через невелику кількість команд і контрольованих параметрів.
№ байта |
Вміст байта |
|
1 |
Стартові байти (код 0xFFFF) |
|
2 |
||
|
||
3 |
Довжина пакету |
|
4 |
Код команди |
|
5 |
Параметри команди |
|
. . . |
. . . |
|
N |
Код команди |
|
N+1 |
Параметри команди |
|
N+2 |
Контрольна сума (CRC) |
|
N+3 |
||
|
10. Визначаємо формат пакета даних веденого абонента.
№ байта |
Вміст байта |
|
1 |
Стартові байти (код 0xFFFF) |
|
2 |
||
|
||
3 |
Довжина пакету |
|
4 |
Код змінної |
|
5 |
Значення змінної |
|
|
31 |
|
|
. . . |
|
|
. . . |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
N |
|
|
Код змінної |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
N+1 |
|
Значення змінної |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
N+2 |
|
Контрольна сума (CRC) |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
N+3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
11. Визначаємо формати пакетів-квитанцій. |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
Позитивна квитанція (0х5555): |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
№ байта |
|
|
|
|
|
Вміст байта |
|
|
|
|
||||
|
1 |
|
0 |
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
|
2 |
|
0 |
1 |
|
0 |
|
1 |
|
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
|
|
Негативна квитанція (0хАААА): |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
№ байта |
|
|
|
|
|
Вміст байта |
|
|
|
|
||||
|
1 |
|
1 |
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
|
2 |
|
1 |
0 |
|
1 |
|
0 |
|
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
12. Визначаємо формат слова в пакеті даних:
-кількість інформаційних біт: 8;
-кількість СТОП-біт: 2;
-контроль паритету: парний;
-швидкість обміну даними: 4 800 біт / сек.
Швидкість обміну даними занижена з метою забезпечення надійності каналу зв'язку (з огляду на відносно велику відстань між абонентами - 900 метрів).
13. Визначаємо тайм-аути:
t 1 - максимальний час між надходженням двох суміжних слів в пакеті ( 100млсек ); t 2 - мінімальний час між передачею абонентом двох суміжних пакетів даних
( 600млсек );
t 3 - максимальний час очікування квитанції від абонента ( |
3 сек ); |
t4 - максимальний час очікування ведучим абонентом інформаційного пакета
(відповіді) від веденого абонента ( 10сек ).
14.Встановлюємо кількість повторних спроб передачі пакета даних: 5 спроб.
15.Складаємо пакет ведучого абонента (операторської станції), що містить команду включення електроприводу водяного насоса і команду запиту значення контрольованого параметра "Рівень води в резервуарі" складатиметься з набору наступних байтів:
№ байта |
Вміст байта |
|
1 |
0xFF |
|
2 |
0xFF |
|
3 |
0х9 |
|
4 |
0х2 |
|
5 |
0х1 |
|
6 |
0х1 |
|
7 |
0х1 |
|
8 |
Контрольна сума (CRC) |
|
9 |
||
|
||
|
32 |
16. Пакет веденого абонента (контролера), що містить дані про контрольований параметрі "Рівень води в резервуарі" складатиметься з набору наступних байтів:
№ байта |
Вміст байта |
|
|
|
|
|
|
1 |
0xFF |
|
|
2 |
0xFF |
|
|
3 |
0х8 |
|
|
4 |
0х1 |
|
|
5 |
ХХ |
|
Значення змінної |
6 |
ХХ |
|
|
|
|
||
7 |
Контрольна сума (CRC) |
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
3.7Контрольні питання для самоперевірки
1.Перелічіть недоліки централізованої схеми побудови АСУ ТП.
2.Намалюйте узагальнену схему цифрової промислової мережі.
3.Перелічіть функції, виконувані вузлами цифрової промислової мережі.
4.Перерахуйте переваги використання цифрових промислових мереж в порівнянні з централізованими системами.
5.Опишіть режим обміну даними «ведучий - ведений».
6.Опишіть режим обміну даними «клієнт - сервер».
7.Опишіть режим обміну даними «підписка».
8.У чому полягає симплексний обмін даними?
9.У чому полягає напівдуплексний обмін даними?
10.У чому полягає дуплексний обмін даними?
11.Що таке «пакет даних»? Перерахуйте фактори, що визначають необхідність поділу блоків даних на пакети.
12.Навіщо пакет даних доповнюють контрольною сумою?
13.Що таке "інтерфейс"?
14.Опишіть структуру слова, використовуваного в послідовних каналах зв'язку.
15.Опишіть формат пакета даних ведучого абонента в мережі з топологією MPI.
16.Опишіть формат пакета даних веденого абонента в мережі з топологією MPI.
17.Навіщо потрібні пакети-квитанції?
18.Якими параметрами специфікується дисципліна обміну даними?
19.Опишіть діаграму обміну даними між ведучим і веденим абонентами в штатному режимі.
20.Яким чином контролер здійснює управління електроприводами?
21.Яким чином контролер здійснює управління МЕВ?
22.Яким чином контролер здійснює управління електромагнітними клапанами-відсікачами.
33
Література
1.Основы теории вычислительных систем. Под ред. С.А. Майорова. Учеб. пособие для вузов. М., «Высш. школа», 1978. – 408 с.
2.Дудников Е., Калачев В. Локальные сети микроЭВМ – Москва: Международный научно-исследовательский институт проблем управления, 1986. – 109 с.
3.Щербо В.К. и др. Стандарты по локальным вычислительным сетям: Справочник. М.: Радио и связь, 1990 – 304 с.
4.Кульгин М. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия – СПб: Издательство «Питер», 2000. – 704 с.
5.Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия - СПб: Издательство «Питер», 2000. – 576 с.
6.Компьютерные сети +. Учебный курс: официальное пособие Microsoft для самостоятельной подготовки / Пер. с англ. – М.: Издательско-торговый дом "Русская Редакция", 2000. – 552 стр.
7.Константин Кругляк. Промышленные сети: цели и средства. СТА № 4, 2002 г., с. 6 –
17.
Довідковий матеріал
Представлення чисел в різних системах числення
10 с/ч |
2 с/ч |
16 с/ч |
1 |
00001 |
0х1 |
2 |
00010 |
0х2 |
3 |
00011 |
0х3 |
4 |
00100 |
0х4 |
5 |
00101 |
0х5 |
6 |
00110 |
0х6 |
7 |
00111 |
0х7 |
8 |
01000 |
0х8 |
9 |
01001 |
0х9 |
10 |
01010 |
0хA |
11 |
01011 |
0xB |
12 |
01100 |
0xC |
13 |
01101 |
0xD |
14 |
01110 |
0xE |
15 |
01111 |
0xF |
16 |
10000 |
0x10 |
Переклад чисел з 10-й системи числення в 16-ю систему числення
1. Перевести число 159 10 в 16 с / ч.
159 16
144 9
15
Напрямок читання результату
34
Відповідь: 159 10 = 9F16 (0х9F).
2. Перевести число 2048 10 в 16 с/с.
2048 |
|
16 |
|
|
Напрямок читання |
|
|
|
|||||
16 |
|
128 |
|
16 |
результату |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
44 |
|
128 |
8 |
|
||
32 |
|
0 |
|
|
|
|
128 |
|
|
|
|
|
|
128 |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
Відповідь: 2048 10 = 800 16 |
(0x800). |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Кількість байт, займаних різними типами даних |
||||
|
|
|
|
|
|
|
Тип даних |
Кількість займаних |
Кількість займаних |
|
|
|
біт |
байт |
|
||
|
|
|
|
||
|
Boolean |
|
1 |
1 |
|
|
Integer |
|
16 |
2 |
|
|
Single |
|
32 |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
35
Методичне видання
В. В. Довгаль
к.т.н., доцент
ПРОМИСЛОВІ МЕРЕЖІ АСУ І ТЕХНОЛОГІЇ ОБМІНУ
Методичні вказівки до лабораторного практикуму
для студентів ЗДІА спеціальності ”Автоматизоване управління
технологічними процесами” денної та заочної форм навчання
Підписано до друку 30.11.2015р. Формат 60х84 1/32. Папір офсетний. Умовн. друк. арк. 2,0. Наклад 3 прим.
Внутрішній договір № 125/15
Запорізька державна інженерна академія Свідоцтво про внесення до Державного реєстру суб’єктів
видавничої справи ДК № 2958 від 03.09.2007 р.
Віддруковано друкарнею Запорізької державної інженерної академії
з оригінал-макету авторів
69006, м. Запоріжжя, пр. Леніна, 226 ЗДІА
36