Нижний уровень АСУТП ГЭС: промышленные сети полевого уровня
Примеры распространенных промышленных сетей.
PROFIBUS
Master сегмента последовательно опрашивает подключенные узлы и выдает команды в соответствии с заложенной в него технологической программой. Протокол обмена данными гарантирует определенное время цикла опроса в зависимости от скорости обмена и числа узлов в сегменте, что позволяет применять PROFIBUS в системах реального времени.
Нижний уровень АСУТП ГЭС: промышленные сети полевого уровня
Примеры распространенных промышленных сетей.
Foundation Fieldbus —наиболее «продвинутый» стандарт ЦПС, появившийся в 1995 году как результат усилий консорциума крупных, в основном североамериканских производителей. По многим параметрам эта система схожа с PROFIBUSS-РА: возможность установки во взрывоопасных зонах, передача информационного сигнала вместе с питающим напряжением по одной паре проводов, двухуровневая иерархия и т.д. В Foundation Fieldbus на верхнем уровне используется высокоскоростная магистраль Ethernet, а на нижнем —технология передачи как и в PROFIBUSS PA.
Две особенности Foundation Fieldbus:
•был разработан специальный язык описания оконечных устройств (Device Description Language), использование которого позволяет подключать новые узлы к сети по широко применяемой в обычных IBM РС совместимых компьютерах технологии plugganddplay. Достаточно физически подключить новое устройство, и оно тут же самоопределится на основании заложенного описания DD (Device Description), после чего все функциональные возможности нового узла становятся доступными в сети. При конфигурировании инженеру достаточно соединить входы и выходы имеющихся в его распоряжении функциональных блоков, чтобы реализовать требуемый алгоритм (рис. 4). Пользователям доступны как типовые DD для стандартных устройств (клапанов, датчиков температуры и т.д.), так и возможность описания нестандартных изделий.
•Foundation Fieldbus ориентирована на обеспечение одноранговой связи между узлами без центрального ведущего устройства. Этот подход даёт возможность реализовать системы управления, распределенные не только физически, но и логически, что во многих случаях позволяет повысить надежность живучесть АСУ ТП.
В Foundation Fieldbus реализованы самые сложные технологии обмена информацией: подписка на данные, режим «клиент-сервер», синхронизация распределенного процесса и т.д.
Нижний уровень АСУТП ГЭС: промышленные сети полевого уровня
Примеры распространенных промышленных сетей.
MODBUS
Этот протокол был специально разработан для построения промышленных распределенных систем управления. Специальный физический интерфейс для него не определен. Эта возможность предоставлена самому пользователю: RS232C, RS422, RS485 или даже токовая петля 4…20 мА.
Протокол MODBUS работает по принципу MASTER-SLAVE, или "ведущий-ведомый". Конфигурация на основе этого протокола предполагает наличие одного MASTER-узла и до 247 SLAVE-узлов. Только MASTER инициирует циклы обмена данными. Существует два типа запросов:
•запрос/ответ (адресуется только одному из SLAVE-узлов);
•широковещательная передача (MASTER обращается ко всем узлам сети одновременно).
Протокол MODBUS описывает фиксированный формат команд, последовательность полей в команде, обработку ошибок и исключительных состояний, коды функций. Для кодирования передаваемых данных используются форматы ASCII и RTU.
•При использовании формата ASCII каждый символ сообщения передается как два байта в ASCII кодировке. Главное преимущество этого способа – время между передачей символов может быть до 1 с без возникновения ошибок при передаче.
•При передаче в формате RTU используется восьмибитовая двоичная (шестнадцатеричная) кодировка, что увеличивает конечную скорость передачи данных.
•Каждый запрос со стороны ведущего узла включает код команды (чтение, запись и т. д.), адрес абонента, размер поля данных, собственно данные и контрольный код.
Благодарю за внимание Буду рад ответить на ваши вопросы
А.М. Волошин
Ст. преподаватель СШФ СФУ А.М. Волошин e-mail:forward33@mail.ru