-
1 802.4 Token Bus Protocol
Abbreviation: IEEEУниверсальный русско-английский словарь > 802.4 Token Bus Protocol
-
2 Institute of Electrical and Electronic Engineers token bus protocol
oil&gas: IEEE 802.4Универсальный русско-английский словарь > Institute of Electrical and Electronic Engineers token bus protocol
-
3 SCSI-3 serial Bus Protocol
Универсальный русско-английский словарь > SCSI-3 serial Bus Protocol
-
4 Serial Bus Protocol - 2
Information technology: SBP-2Универсальный русско-английский словарь > Serial Bus Protocol - 2
-
5 serial-bus protocol
Engineering: SBPУниверсальный русско-английский словарь > serial-bus protocol
-
6 протокол опроса шины
Engineering: bus polling protocol, bus protocolУниверсальный русско-английский словарь > протокол опроса шины
-
7 протокол шины
Engineering: bus polling protocol (опроса), bus protocol (опроса) -
8 протокол общей шины
Information technology: bus protocol, polling protocolУниверсальный русско-английский словарь > протокол общей шины
-
9 протокол маркёрной шины Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике
Универсальный русско-английский словарь > протокол маркёрной шины Института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике
-
10 протокол межсекционной шины
Engineering: LON (interbay bus protocol)Универсальный русско-английский словарь > протокол межсекционной шины
-
11 протокол последовательной шины
Engineering: serial-bus protocolУниверсальный русско-английский словарь > протокол последовательной шины
-
12 протокол шины
Русско-английский словарь по вычислительной технике и программированию > протокол шины
-
13 протокол шины
-
14 промышленная сеть верхнего уровня
промышленная сеть верхнего уровня
коммуникационная сеть верхнего уровня
сеть операторского уровня
Сеть верхнего уровня АСУ ТП.
Сеть передачи данных между операторскими станциями, контроллерами и серверами.
[ http://kazanets.narod.ru/NT_PART2.htm]В данной статье речь пойдет о коммуникационных сетях верхнего уровня, входящих в состав АСУ ТП. Их еще называют сетями операторского уровня, ссылаясь на трехуровневую модель распределенных систем управления.
Сети верхнего уровня служат для передачи данных между контроллерами, серверами и операторскими рабочими станциями. Иногда в состав таких сетей входят дополнительные узлы: центральный сервер архива, сервер промышленных приложений, инженерная станция и т.д. Но это уже опции.
Какие сети используются на верхнем уровне?
В отличие от стандартов полевых шин, здесь особого разнообразия нет. Фактически, большинство сетей верхнего уровня, применяемых в современных АСУ ТП, базируется на стандарте Ethernet (IEEE 802.3) или на его более быстрых вариантах Fast Ethernet и Gigabit Ethernet. При этом, как правило, используется полный стек коммуникационных протоколов TCP/IP. В этом плане сети операторского уровня очень похожи на обычные ЛВС, применяемые в офисных приложениях. Широкое промышленное применение сетей Ethernet обусловлено следующими очевидными моментами:
1. Промышленные сети верхнего уровня объединяют множество операторских станций и серверов, которые в большинстве случаев представляют собой персональные компьютеры. Стандарт Ethernet отлично подходит для организации подобных ЛВС; для этого необходимо снабдить каждый компьютер лишь сетевым адаптером (NIC, network interface card). Коммуникационные модули Ethernet для промышленных контроллеров просты в изготовлении и легки в конфигурировании. Стоит отметить, что многие современные контроллеры уже имеют встроенные интерфейсы для подключения к сетям Ethernet.
2. На рынке существует большой выбор недорого коммуникационного оборудования для сетей Ethernet, в том числе специально адаптированного для промышленного применения.
3. Сети Ethernet обладают большой скоростью передачи данных. Например, стандарт Gigabit Ethernet позволяет передавать данные со скоростью до 1 Gb в секунду при использовании витой пары категории 5. Как будет понятно дальше, большая пропускная способность сети становится чрезвычайно важным моментом для промышленных приложений.
4. Очень частым требованием является возможность состыковки сети АСУ ТП с локальной сетью завода (или предприятия). Как правило, существующая ЛВС завода базируется на стандарте Ethernet. Использование единого сетевого стандарта позволяет упростить интеграцию АСУ ТП в общую сеть предприятия, что становится особенно ощутимым при реализации и развертывании систем верхнего уровня типа MES (Мanufacturing Еxecution System).
Однако у промышленных сетей верхнего уровня есть своя специфика, обусловленная условиями промышленного применения. Типичными требованиями, предъявляемыми к таким сетям, являются:
1. Большая пропускная способность и скорость передачи данных. Объем трафика напрямую зависит от многих факторов: количества архивируемых и визуализируемых технологических параметров, количества серверов и операторских станций, используемых прикладных приложений и т.д.
В отличие от полевых сетей жесткого требования детерминированности здесь нет: строго говоря, неважно, сколько времени займет передача сообщения от одного узла к другому – 100 мс или 700 мс (естественно, это не важно, пока находится в разумных пределах). Главное, чтобы сеть в целом могла справляться с общим объемом трафика за определенное время. Наиболее интенсивный трафик идет по участкам сети, соединяющим серверы и операторские станции (клиенты). Это связано с тем, что на операторской станции технологическая информация обновляется в среднем раз в секунду, причем передаваемых технологических параметров может быть несколько тысяч. Но и тут нет жестких временных ограничений: оператор не заметит, если информация будет обновляться, скажем, каждые полторы секунды вместо положенной одной. В то же время если контроллер (с циклом сканирования в 100 мс) столкнется с 500-милисекундной задержкой поступления новых данных от датчика, это может привести к некорректной отработке алгоритмов управления.
2. Отказоустойчивость. Достигается, как правило, путем резервирования коммуникационного оборудования и линий связи по схеме 2*N так, что в случае выхода из строя коммутатора или обрыва канала, система управления способна в кратчайшие сроки (не более 1-3 с) локализовать место отказа, выполнить автоматическую перестройку топологии и перенаправить трафик на резервные маршруты. Далее мы более подробно остановимся на схемах обеспечения резервирования.
3. Соответствие сетевого оборудования промышленным условиям эксплуатации. Под этим подразумеваются такие немаловажные технические меры, как: защита сетевого оборудования от пыли и влаги; расширенный температурный диапазон эксплуатации; увеличенный цикл жизни; возможность удобного монтажа на DIN-рейку; низковольтное питание с возможностью резервирования; прочные и износостойкие разъемы и коннекторы. По функционалу промышленное сетевое оборудование практически не отличается от офисных аналогов, однако, ввиду специального исполнения, стоит несколько дороже.
Рис. 1. Промышленные коммутаторы SCALANCE X200 производства Siemens (слева) и LM8TX от Phoenix Contact (справа): монтаж на DIN-рейку; питание от 24 VDC (у SCALANCE X200 возможность резервирования питания); поддержка резервированных сетевых топологий.Говоря о промышленных сетях, построенных на базе технологии Ethernet, часто используют термин Industrial Ethernet, намекая тем самым на их промышленное предназначение. Сейчас ведутся обширные дискуссии о выделении Industrial Ethernet в отдельный промышленный стандарт, однако на данный момент Industrial Ethernet – это лишь перечень технических рекомендации по организации сетей в производственных условиях, и является, строго говоря, неформализованным дополнением к спецификации физического уровня стандарта Ethernet.
Есть и другая точка зрения на то, что такое Industrial Ethernet. Дело в том, что в последнее время разработано множество коммуникационных протоколов, базирующихся на стандарте Ethernet и оптимизированных для передачи критичных ко времени данных. Такие протоколы условно называют протоколами реального времени, имея в виду, что с их помощью можно организовать обмен данными между распределенными приложениями, которые критичны ко времени выполнения и требуют четкой временной синхронизации. Конечная цель – добиться относительной детерминированности при передаче данных. В качестве примера Industrial Ethernet можно привести:
1. Profinet;
2. EtherCAT;
3. Ethernet Powerlink;
4. Ether/IP.
Эти протоколы в различной степени модифицируют стандартный стек TCP/IP, добавляя в него новые алгоритмы сетевого обмена, диагностические функции, методы самокорректировки и функции синхронизации, оставляя при этом канальный и физический уровни Ethernet неизменными. Это позволяет использовать новые протоколы передачи данных в существующих сетях Ethernet с использованием стандартного коммуникационного оборудования.
Теперь рассмотрим конкретные конфигурации сетей операторского уровня.
На рисунке 2 показана самая простая – базовая конфигурация. Отказ любого коммутатора или обрыв канала связи ( link) ведет к нарушению целостности всей системы. Единичная точка отказа изображена на рисунке красным крестиком.
Рис. 2. Нерезервированная конфигурация сети верхнего уровняТакая простая конфигурация подходит лишь для систем управления, внедряемых на некритичных участках производства (водоподготовка для каких-нибудь водяных контуров или, например, приемка молока на молочном заводе). Для более ответственных технологических участков такое решение явно неудовлетворительно.
На рисунке 3 показана отказоустойчивая конфигурация с полным резервированием. Каждый канал связи и сетевой компонент резервируется. Обратите внимание, сколько отказов переносит система прежде, чем теряется коммуникация с одной рабочей станцией оператора. Но даже это не выводит систему из строя, так как остается в действии вторая, страхующая рабочая станция.
Рис. 3. Полностью резервированная конфигурация сети верхнего уровняРезервирование неизбежно ведет к возникновению петлевидных участков сети – замкнутых маршрутов. Стандарт Ethernet, строго говоря, не допускает петлевидных топологий, так как это может привести к зацикливанию пакетов особенно при широковещательной рассылке. Но и из этой ситуации есть выход. Современные коммутаторы, как правило, поддерживают дополнительный прокол Spanning Tree Protocol (STP, IEEE 802.1d), который позволяет создавать петлевидные маршруты в сетях Ethernet. Постоянно анализируя конфигурацию сети, STP автоматически выстраивает древовидную топологию, переводя избыточные коммуникационные линии в резерв. В случае нарушения целостности построенной таким образом сети (обрыв связи, например), STP в считанные секунды включает в работу необходимые резервные линии, восстанавливая древовидную структуры сети. Примечательно то, что этот протокол не требует первичной настройки и работает автоматически. Есть и более мощная разновидность данного протокола Rapid Spanning Tree Protocol (RSTP, IEEE 802.1w), позволяющая снизить время перестройки сети вплоть до нескольких миллисекунд. Протоколы STP и RSTP позволяют создавать произвольное количество избыточных линий связи и являются обязательным функционалом для промышленных коммутаторов, применяемых в резервированных сетях.
На рисунке 4 изображена резервированная конфигурация сети верхнего уровня, содержащая оптоволоконное кольцо для организации связи между контроллерами и серверами. Иногда это кольцо дублируется, что придает системе дополнительную отказоустойчивость.
Рис. 4. Резервированная конфигурация сети на основе оптоволоконного кольцаМы рассмотрели наиболее типичные схемы построения сетей, применяемых в промышленности. Вместе с тем следует заметить, что универсальных конфигураций сетей попросту не существует: в каждом конкретном случае проектировщик вырабатывает подходящее техническое решение исходя из поставленной задачи и условий применения.
[ http://kazanets.narod.ru/NT_PART2.htm]Тематики
Синонимы
EN
Русско-английский словарь нормативно-технической терминологии > промышленная сеть верхнего уровня
-
15 стандартный интерфейс
1. standard interface2. standardized interface3. general interfaceобразно-графический интерфейс — visual/iconic interface
4. general-purpose interfaceРусско-английский большой базовый словарь > стандартный интерфейс
-
16 коммуникационный и энерго- прото
General subject: MODBUS Communication And Power protocol (MCAP is the power and communication connection between the HIU and the AIM. The proprietary Manchester Encoded MOD-BUS communications are superimposed on the power lines)Универсальный русско-английский словарь > коммуникационный и энерго- прото
-
17 протокол проверки шин
Универсальный русско-английский словарь > протокол проверки шин
-
18 канал связи
1. transmission link2. communication linkсредство информации; средство связи — communication medium
3. communications link4. data channel5. information bearer channel6. information channelканал прямой связи; прямой канал — forward channel
7. channel8. circuit9. communication bus10. communication channel11. link12. trunk13. liaison channelканал связи; информационный канал — communication channel
См. также в других словарях:
C-Bus (protocol) — C Bus is a home and building automation protocol that is used in Australia, New Zealand, Asia, the Middle East, Russia, USA, South Africa, the UK and other parts of Europe including Greece and Romania. C Bus was created by Clipsal s Clipsal… … Wikipedia
Serial Bus Protocol 2 — (SBP 2) [ [http://www.t10.org/ftp/t10/drafts/sbp2/sbp2r04.pdf Serial Bus Protocol 2 (SBP 2) ] ] standard is a transport protocol within Serial Bus, IEEE Std 1394 1995 (also known as FireWire or i.Link), developed by T10.Original work on Serial… … Wikipedia
AMBA (bus protocol) — The Advanced Microcontroller Bus Architecture (AMBA) specification defines an on chip communications standard for designing high performance embedded microcontrollers. It is supported by the ARM Limited corporation. Three distinct buses are… … Wikipedia
Protocol Concerning the Redeployment in Hebron — Protocol Concerning the Redeployment in Hebron, also known as The Hebron Protocol or Hebron Agreement, began January 7 and was concluded from January 15 to January 17 1997 between Israel, represented by Prime Minister of Israel Benjamin Netanyahu … Wikipedia
Bus contention — Bus contention, in computer design, is an undesirable state of the bus in which more than one device on the bus attempts to place values on the bus at the same time. Most bus architectures require their devices follow an arbitration protocol… … Wikipedia
Bus Functional Model — or BFM is a non synthesizable software model of an integrated circuit component. This software model can be used to simulate the behavior of a hardware system before building and testing the actual hardware. A BFM is typically written in an HDL… … Wikipedia
Bus (computing) — 4 PCI Express bus card slots (from top to bottom: x4, x16, x1 and x16), compared to a 32 bit conventional PCI bus card slot (very bottom) In computer architecture, a bus is a subsystem that transfers data between components inside a computer, or… … Wikipedia
Bus analyzer — A bus analyzer is a computer bus analysis tool, often a combination of hardware and software, used during development of hardware or device drivers for a specific bus, diagnosing bus or device failures, or reverse engineering. A bus analyzer is a … Wikipedia
Protocol for Synchronous Conferencing — PSYC im TCP/IP‑Protokollstapel: Anwendung PSYC Transport UDP TCP Internet IP (IPv4, IPv6) Netzzugang … Deutsch Wikipedia
Protocol converter — A Protocol Converter is a device used to convert standard or proprietary protocol of one device to the protocol suitable for the other device or tools to achieve the interoperability. There are varieties of protocols used in different fields like … Wikipedia
Bus TTP — Le bus TTP (Time Triggered Protocol) est un bus de terrain développé par TTTech, pour les besoins de l automobile ou de l aéronautique. De la même manière que le bus CAN, l utilisation d un bus de terrain permet de réduire la quantité de câbles… … Wikipédia en Français