8.3. Открытые промышленные сети.

Открытые промышленные сети – это те сети, на которые распространяются стандарты промышленных сетей. В зависимости от области применения весь объем промышленных сетей можно

разделить на две части:

- контроллерные сети – промышленные сети, решающие задачи по управлению процессом производства, сбором и обработкой данных на уровне промышленных контроллеров;

- сенсорные сети или сети низовой автоматики, решающие задачи опроса датчиков и управления

работой различных исполнительных механизмов.

К контроллерным сетям относятся: PROFIBUS, BITBUS, ControlNet, CANbus.

К сетям низовой автоматики принадлежат: ASI, HART, Modbus, Interbus-S, Device Net.

Кроме рассмотренных двух основных частей существуют так называемые универсальные сети.

К этой группе сетей относятся: LON, FIP, Foundation Fidelis, Ethernet.

8.3.1. Сети низовой автоматики.

ASI – интерфейс исполнительных устройств и датчиков.

С помощью ASI можно строить системы, в которых датчики и контроллеры связаны одной сетью.

Притом ASI имеет выходы в другие промышленные сети: Modbus, Interbus, Device Net, PROFIBUS и др. Каждый узел ASI – сети должен иметь интерфейсную микросхему с поддержкой ASI –

протокола. Master–узел ASI –сети контролирует работу сети, организует обмен данными с ПЛС. Зачастую ASI –Master оформляется в виде отдельной платы контроллера или компьютера. Максимальное число устройств (SLAVE), подключаемых к одному Master -узлу, до 62 устройств. Скорость передачи ограничена до 156 Кбит/с, дальность передачи – до 300м.

HART – протокол реализует принцип частотной модуляции для организации цифровой передачи, основанной на топологии 4-20 мА. На аналоговый сигнал 4-20 мА накладывается частотно модулированный цифровой сигнал с амплитудой колебаний . HART – протокол позволяет передавать данные со скоростью до 1200 бит/с. В нем реализована схема отношений между узлами сети

по принципу Master/ SLAVE. Стандартная топология организована по принципу «точка-точка» или «звезда». Возможно построение топологии типа «шина» (до 15 узлов).

Modbus – протокол сети, разработанный группой Schneider Electric для сбора данных контроллерами Modicon. Специальный физический интерфейс для него не определен. Эта возможность предоставлена самому пользователю: RS-232C, RS-422, RS-485 или токовая петля 4-20 мА. Чаще всего используют интерфейс RS-485. Протокол Modbus работает по принципу Master/ SLAVE. Master -узел

инициирует циклы обмена данными. Скорость передачи данных в сети Modbus - 19,2 кбит/с. Протокол

Modbus является наиболее распространенным в мире. Он привлекает простотой логики и независимостью от типа интерфейса.

Interbus – сеть, одна из первых промышленных шин, получивших широкое распространение.

Физический уровень Interbus основан на стандарте RS-485. Благодаря необычной сетевой топологии

Interbus имеет два дополнительных преимущества:

- кольцевая топология дает главному устройству возможность самому себя конфигурировать; в некоторых случаях данный процесс не требует вмешательства со стороны пользователя;

- точность сведений о сетевых отказах и месте их возникновения значительно упрощает процесс их поиска и устранения.

Максимальное число узлов в сети – 512, расстояние между узлами – до 400м. Общая дальность охвата сети – до 12,8 км, скорость передачи – 500кбит/с. Длина магистрали соответственно 500, 250 и 100м.

Device Net – протокол, разработанный фирмой Allen-Bradley (USA). Имеет шинную топологию,

физический канал – 4-проводный кабель. Помимо функции чтения состояния дискретных датчиков и управления пусковыми устройствами, сеть позволяет передавать значение температуры и тока нагрузки пусковых устройств, изменять скорость приводов и регулировать порог срабатывания датчиков.

К сети могут быть подключены 64 узла (всего до 2048 устройств по 32 на узел). Определены три значения скорости передачи данных: 125, 250, 500 кбит/с. Длина магистрали соответственно 500,

250 и 100м.

Информационный обмен в сети организован принципу Master/ SLAVE. Протокол