Сравнительная характеристика сетей и шин

Сеть	Топология. Метод доступа	Физическая среда	Длина	Скорость	Узлы
Ethernet	Шина, звезда	коак. кабель витая пара оптоволокно	100 м 2800 м	10 Мбод 100 Мбод
FIP	Кольцо	витая пара оптоволокно	15 км	1 Мбод	128
Profibus	Шина M/S*, маркер	витая пара оптоволокно	9600 м 90 км	12 Мбод	125
Bitbus	Шина M/S*	2 пары проводников	300 м 1200 м	375 Кбод 62.5 Кбод	28
MODBUS	Шина M/S*	витая пара	1200 м	115.2 Кбод	254
DH+	Шина	витая пара	3048 м 750 м	57.6 Кбод 230.8 Кбод	64
Genius	Шина	витая пара оптоволокно	600 м 2300 м	153.6 Кбод 38.4 Кбод	32
DeviceNet	Шина	витая пара	100 м 500 м	500 Кбод 125 Кбод	64
Interbus	Кольцо M/S*	витая пара оптоволокно	12.8 км	500 Кбод	256
ASI	Шина, звезда, кольцо, M/S	витая пара	100 м - сегмент	-	31
SDS	Шина M/S	витая пара	450 м 30 м	125 Кбод 1 Мбод	64
HART	Шина, M/S		1500 м	1.2 Кбод	16
FF	Шина, звезда			До 1 Мбод	16

* M/S - master/slave

1.3.4. Эксплуатационные характеристики.

В данном пособии к этой группе отнесены:

• Возможности резервирования сетей, контроллеров, модулей ввода/вывода и т. д.

К наиболее распространенным способам резервирования относятся:

• горячий резерв отдельных компонентов и/или контроллера в целом (при не прохождении теста в рабочем контроллере управление переходит ко второму контроллеру);

• троирование основных компонентов и/или контроллера в целом с голосованием по результатам обработки сигналов всеми контроллерами, составляющими группу (за выходной сигнал принимается тот, который выдали большинство контроллеров группы, а контроллер, рассчитавший иной результат, объявляется неисправным);

• работа по принципу "пара и резерв". Параллельно работает пара контроллеров с голосованием результатов, а аналогичная пара находится в горячем резерве. При выявлении разности результатов работы первой пары управление переходит ко второй паре. Первая пара тестируется и, либо определяется наличие случайного сбоя и управление возвращается к первой паре, либо диагностируется неисправность и управление остается у второй пары.

• Наличие встроенных аккумуляторов и батарей, обеспечивающих работу системы управления при прекращении питания от сети.

• Условия эксплуатации:

• диапазоны температур и влажности окружающей среды;

• наибольшие вибрации и ударные нагрузки;

• допускаемые электрические и магнитные помехи и т. п.

Известно, что наиболее крупные российские месторождения нефти и газа находятся в Западной Сибири и на Крайнем Севере. При выборе программно-технических средств автоматизации объектов добычи таких месторождений на первый план могут быть выдвинуты требования их работоспособности в жестких условиях эксплуатации (например, в широком диапазоне температур). Можно, конечно, разместить аппаратуру в специальных обогреваемых помещениях, но это повлечет за собой значительное увеличение линий связи и удорожание системы автоматизации. С другой стороны, следует иметь ввиду, что аппаратура, способная работать при очень низких минусовых температурах (до - 40⁰ С), имеет более высокую стоимость.

Контроллеры, способные функционировать без обогрева в условиях минусовых температур и предназначенные для автоматизации объектов, находящихся на больших расстояниях друг от друга и от пунктов управления, получили название RTU(Remote Terminal Unit - удаленное терминальное устройство). Эти устройства в качестве каналов связи используют телефонные линии или радиоканал. Оба эти канала требуют наличия модемов со стороны приемника и передатчика, потому такие системы называют телемеханическими. В нефтегазовой отраслиRTUнашли себе применение при автоматизации таких объектов, как кусты добывающих нефтяных и газовых скважин, водо-нагнетательные скважины, кустовые насосные станции, газораспределительные станции, линейные участки магистральных нефте-газопроводов и т. п.

• Способы монтажа.

Способы монтажа контроллеров и модулей ввода/вывода достаточно типизированы. Это и корзины с гнездами для различных модулей, и базовые платы с разъемами под модули. Количество модулей, размещаемых в каркасе (корзине) или на базовой плате, может быть различным (от 3 до 18). Сконфигурированные в корзинах и на базовых платах контроллеры могут монтироваться на щитах, в шкафах, профильных рейках. Имеются ПТК, построенные по модульному принципу, в которых монтаж любых модулей (процессорных, ввода/вывода, коммуникационных и т. п.) производится непосредственно на профильной рейке.

• Габаритные размеры.

Габаритные размеры контроллеров и компонентов систем управления достаточно редко могут быть определяющими при выборе. Тем не менее, при рассмотрении конкретных ПТК в последующих разделах пособия эта конструктивная характеристика будет находить свое отражение.