«Сетевое оборудование АСУТП ГЭС. Схемы резервирования. Модель взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection). Уровни OSI.»
Сетевые компоненты САУ
Эталонная модель архитектуры открытых систем
Современная тенденция развития информационных систем, а к их числу, принадлежат и системы автоматики заключается в том, что структура системы должна удовлетворять следующим требованиям:
• система должна обладать открытой архитектурой;
•система должна быть распределённой.
C развитием микропроцессорной техники и сетевых технологий стало возможно и экономически оправданно строить системы автоматики действительно удовлетворяющие этим двум
требованиям.
Стало целесообразным выделять в общей структуре системы отдельные локальные задачи,
решение которых поручать локальным контроллерам.
Международная организация по стандартизации (ISO)
в1984 г. сформулировала модель взаимодействия открытых систем (OSI), выделив семь уровней взаимодействия открытых систем .
Важнейшим фактором является и то, что снижаются затраты на создание программного обеспечения, так как оно становится более или менее стандартизованным. Сопровождение такого программного обеспечения также осуществлять проще, что в конечном итоге повышает надёжность всей системы.
«Сетевое оборудование АСУТП ГЭС. Схемы резервирования. Модель взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection). Уровни OSI.»
Эталонная модель взаимодействия открытыхсистем (OSI).
«Сетевое оборудование АСУТП ГЭС. Схемы резервирования. Модель взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection). Уровни OSI.»
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI).
1. Физический уровень (нижний). Отвечает за физическую среду передачи: кабели, разъемы, согласование линий связи, электрическое преобразование сигналов.
2. Канальный уровень. На этом уровне основная задача - логическое управление линией передачи, управление доступом к сети, обнаружение ошибок передачи и их исправления путём повторной посылки пакетов.
«Сетевое оборудование АСУТП ГЭС. Схемы резервирования. Модель взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection). Уровни OSI.»
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI).
3. Сетевой уровень. Отвечает за адресацию пакетов данных, связывает физические сетевые адреса и логические имена, осуществляет выбор маршрута (маршрутизацию) доставки данных.
4. Транспортный уровень.
Здесь осуществляется создание пакетов данных и гарантированная доставка этих пакетов. При необходимости используются процедуры восстановления потерянных данных.
«Сетевое оборудование АСУТП ГЭС. Схемы резервирования. Модель взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection). Уровни OSI.»
Эталонная модель взаимодействия открытых систем (OSI).
5. Сеансовый уровень. Сеанс связи означает, что между абонентами сети установлено логическое соединение, определены логические имена,
контролируются права доступа.
6. Представительский уровень. На этом уровне происходит преобразование рабочей информации в логическую и физическую форму, наиболее пригодную для дальнейшей передачи в сети. Здесь имеется ввиду такие процедуры, как сжатие, шифрование, преобразование
форматов данных.
7. Прикладной уровень (уровень приложений). Уровень программ пользователя. Верхний уровень, непосредственно взаимодействующий с пользователем.
«Сетевое оборудование АСУТП ГЭС. Схемы резервирования. Модель взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection). Уровни OSI.»
Локальные управляющие вычислительные сети.
1.Для передачи информации в системах автоматики всё шире используются не традиционные каналы связи, а локальные сети. В принципе, существенная разница при этом заключается не столько в виде физической среды передачи информации (кабеле), сколько в гораздо более сложных и эффективных способах кодирования, сжатия информации, а также в универсальности.
2.К сожалению, современные решения, применяемые для построения
локальных и глобальных информационных сетей (Internet) не всегда оказываются приемлемыми в силу нескольких причин:
•не гарантированное время доставки информации, что малоприемлемо для систем реального времени;
•сложность некоторых аппаратных решений, особенно для
скоростных сетей.
В силу этого не будем останавливаться на стандартных решениях, а рассмотрим специальные сети, характерные для систем
автоматики .
«Сетевое оборудование АСУТП ГЭС. Схемы резервирования. Модель взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection). Уровни OSI.»
Локальные управляющие вычислительные сети. Foundation Fieldbus
1.Технология Foundation Fieldbus является цифровой, последовательной, двусторонней системой связи, которая
служит в качестве базового уровня сети в заводских или фабричных системах автоматизации.
2.Практически стандарт определяет два уровня сети.
На нижнем уровне ( Н1) в качестве физической среды передачи данных за основу взят стандарт IEC 61158- 2, который позволяет использовать сеть FF на взрывоопасных производствах с возможностью запитки датчиков непосредственно от канала связи . Скорость передачи информации на уровне H1 составляет 31,5 кбит/с
«Сетевое оборудование АСУТП ГЭС. Схемы резервирования. Модель взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection). Уровни OSI.»
Локальные управляющие вычислительные сети. Foundation Fieldbus
1.Для построения сетей используют следующие устройства
и кабели:
•Сетевые кабели FC (FastConnect) PA.
•Соединительные устройства SplitConnect.
•Согласующие модули DP/PA Coupler и блоки DP/PA Link связи DP/PA.
•Активные полевые разделители AFS и распределители AFD
2.На физическом уровне интерфейсы Н1 Foundation Fieldbus и PROFIBUS-PA используют одинаковую витую пару, одинаковые уровни сигналов и скорости передачи и позволяют оконечным устройствам запитываться непосредственно от канала связи . Более того , два этих протокола могут одновременно уживаться на одном и том же физическом участке сети.
«Сетевое оборудование АСУТП ГЭС. Схемы резервирования. Модель взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection). Уровни OSI.»
Локальные управляющие вычислительные сети. Foundation Fieldbus
На верхнем уровне ( бывший H2) в настоящее время , как правило , используется FF HSE (High Speed Ethernet), основанный , как видно из названия, на сети Ethernet со скоростью 100 Мбит/ с.
«Сетевое оборудование АСУТП ГЭС. Схемы резервирования. Модель взаимодействия открытых систем OSI (Open System Interconnection). Уровни OSI.»
Локальные управляющие вычислительные сети. Понятия теории сетей : сервер и клиент.
Сервером называется абонент ( узел) сети, который предоставляет свои ресурсы другим абонентам , но сам не
использует ресурсы других абонентов , то есть служит только сети. Серверов в сети может быть несколько , и совсем не обязательно сервер - это самый мощный компьютер . Выделенный сервер - это сервер, занимающийся только сетевыми задачами. Невыделенный сервер может заниматься помимо обслуживания сети и другими задачами . Специфический тип сервера - это сетевой принтер .