ввиду+этого

. благодаря; вследствие; из-за

•

The indicated horse power is less than the thermal horse power by virtue of (or owing to) radiation losses.

•

The water moderator was adopted for reasons of expediency.

•

In view of (or Because of) the presence of hydrogen...

•

On account of the small magnitude... the observation of these effects presents many difficulties.

•

Through its inertness the DNA molecule remains stable...

* * *

 In view of the pressure fluctuations, an electronic integrator was employed to obtain time-averaged pressures.

— ввиду того, что

— ввиду этого

 

устройство зарядное (в электротехнике)
Устройство для зарядки электрических аккумуляторов и батарей конденсаторов.
[РД 01.120.00-КТН-228-06]

Зарядные устройства аккумуляторов

Емкость и время работы аккумуляторных батарей очень сильно зависят от типа и качества зарядных устройств, применяемых для их заряда, которые обеспечивают определенный метод заряда и выбор режима разряда. Выбор хорошего зарядного устройства для пользователя аккумуляторов часто является вопросом второстепенной важности, особенно при использовании аккумуляторов в бытовой электронной технике. Однако это очень существенный вопрос, и решать его нужно сразу, чтобы впоследствии не удивляться, почему так быстро приходится менять аккумуляторы или почему они не держат заряд. В большинстве случаев деньги, вложенные в покупку хорошего зарядного устройства, оправдывают себя в результате эффективной работы и длительного срока службы аккумуляторов.

Построение схемы простейшего зарядного устройства зависит от принципов заряда, которых, в общем, два: ограничение тока заряда и ограничение напряжения заряда. Принцип заряда с ограничением тока заряда используется при заряде никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов, а принцип с ограничением напряжения заряда - при заряде свинцово-кислотных, литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторов.

Весьма быстрое развитие электроники, совершенствование её элементной базы привели к созданию специализированных микросхем зарядных устройств, способные автоматически обеспечить заряд аккумулятора по заданному алгоритму и предназначенные для заряда аккумуляторов любого типа. Кроме того, отдельные типы микросхем помимо заряда обеспечивают измерение емкости аккумулятора или аккумуляторной батареи и степени разряда.

Современные микросхемы зарядных устройств способны очень четкое прекращать процесса заряда практически по всем возможным характеристикам заряда: по скорости повышения температуры ΔТ/Δt, по пиковому напряжению на аккумуляторной батарее, по кратковременному понижению напряжения ΔU/Δt, по максимальной температуре, по сигналу таймера. Отдельные микросхемы обеспечивают контроль температуры окружающей среды и в зависимости от этого корректируют режим заряда и разряда. Например, такая коррекция происходит пошагово при изменении температуры на каждые 10 °С в пределах от -35 до +85 °С. На практике любая из этих схем, взятая за основу, обрастает дополнительными элементами, добавляющими зарядному устройству новые возможности, улучшая его характеристики.

Зарядные устройства аккумуляторов, обеспечивающие постоянный ток ( гальваностатический режим заряда)
Большая часть зарядных устройств обеспечивает заряд только постоянным током и потому пригодны лишь для заряда щелочных герметичных аккумуляторов (никель-металлгидридных и никель-кадмиевых). Простейшие бытовые зарядные устройства, осуществляющие заряд постоянным током, применяются для заряда от 1 до 4 аккумуляторов. Они различаются в основном конструкцией, а не принципиальной электрической схемой. Чаще всего такие зарядные устройства питаются через трансформатор от сети 220В и обеспечивают выпрямленный ток с невысоким уровнем его стабилизации. Ток практически всегда не регулируется, а время заряда определяется самим пользователем.

Универсальность бытовых зарядных устройств, как правило, означает возможность установки в них аккумуляторов разных габаритов и обеспечение постоянного тока порядка 0,1С, по отношению к емкости, которую производитель зарядного устройства считает типичной для аккумуляторов такого типоразмера. Поэтому следует быть внимательным при установке в них аккумуляторов и правильно определять время заряда. За последние 5-7 лет быстрый прогресс промышленности привел к выпуску щелочных аккумуляторов одинаковых габаритов, но отличающихся по емкости в 3 раза. Стремление использовать простые универсальные зарядные устройства для заряда аккумуляторов все большей емкости может привести к очень продолжительному и, главное, малоэффективному заряду токами существенно меньше стандартного значения. Главным достоинством таких зарядных устройств является их низкая цена.

Более дорогие зарядные устройства обеспечивают несколько режимов: доразряд (если он необходим), заряд и режим подзаряда. Доразряд щелочных аккумуляторов (до 1 В/ак) производится с целью снятия остаточной емкости. Однако следует учитывать, что в таких зарядных устройствах аккумуляторы, устанавливаемые в пружинные контакты, могут быть соединены последовательно, а контроль разряда выполняется по предельному разрядному напряжению U=(n х 1,0)В, где n - количество аккумуляторов в цепочке. Но после длительной эксплуатации аккумуляторы могут очень сильно различаться по емкости, и контроль по среднему напряжению для всей цепочки может привести к переразряду или переполюсованию наиболее слабых и их порче.

Прекращение заряда или переключение в режим подзаряда (малым током для компенсации саморазряда) производится в таких зарядных устройствах автоматически в соответствии с некоторыми из тех параметров контроля, которые описаны в другой статье. При использовании таких зарядных устройств следует помнить, что не рекомендуется часто и надолго оставлять аккумуляторы в режиме компенсационного подзаряда, так как это укорачивает срок их службы.

Некоторые зарядные устройства конструктивно оформлены так, что обеспечивают заряд как 1-4 отдельных аккумуляторов, так и 9 В батареи типоразмера 6E22 (E-BLOCK). Некоторые зарядные устройства имеют индивидуальный контроль процесса заряда (детекция -ΔU) в каждом канале, что дает возможность заряжать одновременно аккумуляторы разных типоразмеров.

Следует заметить, что в том случае, когда пользователь может позволить себе длительный заряд никель-кадмиевых или никель-металлгидридных аккумуляторов стандартным током 0,1 С в течение 16 ч, можно использовать простейшие зарядные устройства с контролем процесса по времени. При этом, если нет уверенности в полном исчерпании емкости, следует очередной заряд сократить по времени: лучше некоторый недозаряд аккумуляторов, чем значительный перезаряд, который может привести к их деградации и преждевременном выходе из строя. Но вообще большая часть современных цилиндрических аккумуляторов может перенести случайный довольно значительный перезаряд без повреждения и последствий, хотя емкость их при последующем разряде и не повысится.

Если же нужно максимально сократить время переподготовки аккумуляторов после исчерпания емкости, следует использовать зарядные устройства для быстрого заряда, но с высоким уровнем контроля процесса. При выборе зарядного устройства с разными параметрами контроля процесса следует учитывать, что контроль его по абсолютной величине конечного напряжения ненадежен, а из двух наиболее часто рекомендуемых производителями аккумуляторов параметров (-ΔU и ΔT/Δt) первый реализован уже во многих современных зарядных устройствах, второй - для обычных зарядных устройств редок, прежде всего из-за того, что требует наличия термодатчика, а его устанавливают только в батареях, но возможна установка термодатчика в место контакта аккумулятора с зарядным устройством. Не следует увлекаться и чересчур быстрым зарядом аккумуляторов (некоторые компании предлагают заряд за 15-30 мин). При плохом аппаратурном обеспечении даже надежного способа контроля заряда, столь быстрый заряд значительно сократит срок службы аккумулятора.

Зарядные устройства аккумуляторов, обеспечивающие режим постоянного напряжения ( потенциостатический режим заряда) и комбинированный заряд
Зарядные устройства для свинцово-кислотных, литий-ионных и литий-полимерных аккумуляторных батарей должны осуществлять стабилизацию тока на первой стадии заряда и стабилизацию напряжения питания на второй. Кроме того, должен быть обеспечен контроль конца заряда, который в общем случае может выполняться либо по времени, либо по снижению тока до заданной минимальной величины.

Зарядных устройств с такой стратегией заряда на рынке много меньше, чем зарядных устройств, реализующих режим постоянного тока (имеются ввиду зарядные устройства для непосредственного заряда аккумуляторов и батарей, а не блоки питания для сотовых телефонов, ноутбуков и т.п.).

О зарядных устройствах никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторах
Для никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей существует три типа зарядных устройств. К ним относятся:

1. Зарядные устройства нормального (медленного) заряда
2. Зарядные устройства быстрого заряда
3. Зарядные устройства скоростного заряда

1. Зарядные устройства нормального (медленного) заряда.
Зарядные устройства этого типа, иногда называют ночными. Ток нормального заряда составляет 0,1С. Время заряда - 14...16 ч. При таком малом токе заряда трудно определить время окончания заряда. Поэтому обычно индикатор готовности батареи в зарядных устройствах для нормального заряда отсутствует. Они самые дешевые и предназначены только для зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов. Для зарядки как никель-кадмиевых так и никель-металлгидридных аккумуляторов используются другие, более совершенные зарядные устройства. Если зарядный ток установлен правильно, полностью заряженная батарея становится чуть теплой на ощупь. В таком случае нет надобности немедленно отключать ее от зарядного устройства. В нем она может оставаться более чем на один день. Но все же ее отсоединение сразу после окончания заряда - лучший вариант. При применении таких зарядных устройствах проблемы возникают, если они используются для зарядки батарей малой емкости, в то время как рассчитаны для работы с более мощными батареями. В таком случае аккумуляторная батарея станет нагреваться уже по достижении 70% своей емкости. Поскольку возможность понизить ток заряда или прекратить его процесс вообще отсутствует, то во второй половине цикла заряда начнется процесс теплового разрушения аккумуляторов. Единственно возможный способ сохранить аккумуляторы, это отключить их, как только они станут горячими. В случае, если для зарядки мощной аккумуляторной батареи используется недостаточно мощное зарядное устройство, батарея в процессе заряда будет оставаться холодной и никогда не будет заряжена до конца. Тогда она потеряет часть своей емкости.

2. Зарядные устройства быстрого заряда.
Они позиционируются как зарядные устройства среднего класса как по скорости заряда, так и по цене. Заряд аккумуляторов в них происходит в течение 3...6 часов током около 0,ЗС. В качестве необходимого элемента эти зарядные устройства имеют схему контроля достижения аккумуляторами определенного напряжения в конце заряда и их отключения в этот момент. Такие зарядные устройства обеспечивают лучшее по сравнению с устройствами медленного заряда обслуживание аккумуляторов. В настоящее время они уступили свое место зарядным устройствам скоростного заряда.

3. Зарядные устройства скоростного заряда.
Такие зарядные устройства имеют несколько преимуществ перед зарядными устройствами других типов. Главное из них - меньшее время заряда. Хотя из-за большей мощности источника напряжения и необходимости использования специальных узлов контроля и управления такие зарядные устройства имеют наиболее высокие цены. Время заряда в зарядных устройствах такого типа зависит от тока заряда, степени разряда аккумуляторов, их емкости и типа. При токе заряда 1С разряженная никель-кадмиевая батарея заряжается в среднем менее чем за один час. Если же аккумуляторная батарея полностью заряжена, некоторые зарядные устройства переходят в режим подзарядки пониженным током заряда и с отключением по сигналу таймера.

Современные устройства скоростного заряда обычно используются для зарядки как никель-кадмиевых, так и никель-металлгидридных аккумуляторных батарей. Поскольку этот процесс происходит при повышенном токе заряда и за ним необходим контроль, крайне важно, чтобы в конкретном зарядном устройстве заряжались только те аккумуляторы, которые рекомендованы для скоростного заряда производителем. Некоторые батареи маркируют электрически на заводах-изготовителях с той целью, чтобы зарядное устройство могло распознать их тип и основные электрические характеристики. После этого зарядное устройство автоматически установит величину тока и задаст алгоритм процесса заряда, соответствующие установленным в него аккумуляторам.

Еще раз подчеркнем, что свинцово-кислотные и литий-ионные аккумуляторные батареи имеют алгоритмы заряда, не совместимые с алгоритмом заряда никель-кадмиевых и никель-металлгидридных аккумуляторов.

[ http://www.powerinfo.ru/charge.php]

Тематики

• источники и системы электропитания

EN

• charger

• Альтернативный подход использует такие понятия как... - The alternative approach uses notions such as...

• Альтернативный подход содержится в идее... - An alternative approach is contained in the idea of...

• Альтернативным подходом является (его) запись (в виде)... - An alternative approach is to write...

• Более научным подходом является... - A more scientific approach is to...

• Более простой подход получается, если заметить, что... - A simpler approach is to observe that...

• Более удовлетворительный подход описывается ниже. - A better approach is as follows.

• Более успешный подход заключался в том, чтобы использовать... - A more successful approach has been to use...

• Будут упомянуты три возможных подхода. - Three possible approaches will be mentioned.

• В данной главе рассматривается еще один подход... - This chapter is concerned with yet another approach to...

• В данном подходе имеется неявное предположение, что... - Implicit in this viewpoint is the assumption that...

• В данном случае можно использовать другой подход. - In this case a different approach can be used.

• В основном, различные подходы приводят к... - Different approaches will, in general, lead to...

• В этой главе будут описываться два подхода... - This chapter will describe two approaches to...

• Вместо этого можно воспользоваться эмпирическим подходом. - Instead, an empirical approach can be adopted.

• Возможно, это разумный подход. - This is probably a sensible approach.

• Данный подход должен быть изменен так, чтобы он учитывал тот факт, что... - The approach must be modified to accommodate the fact that...

• Данный подход наиболее соответствует исследуемой задаче. - This approach is best matched to the problem under consideration.

• Данный подход нарушает основной принцип... - This approach violates the basic principle of...

• Данный подход показывает, что... - The present approach shows that...

• Другие подходы к той же задаче будут намечены ниже. - The different approaches to this problem will be outlined below.

• Другой подход поддерживался Смитом [1]. - A different approach was advocated by Smith [1].

• Еще одним подходом является... - Still another approach is to...

• Заслуживает упоминания другой подход к проблеме этого типа. - Another approach to problems of this type is worthy of notice.

• Более удовлетворительный подход это... - A much more satisfactory approach is to...

• Можно принять/предложить более детализированный подход... -It is possible to adopt/to choose/to take/to use a more detailed approach to...

• Мы обсудим три общих подхода. - We shall discuss three general approaches.

• Мы решили использовать более эмпирический подход. - We decided to adopt a more empirical approach.

• Наиболее простым подходом является... - The most primitive approach is to...

• Неадекватность чисто вычислительных подходов к данной проблеме усиливала необходимость в... - The inadequacy of purely computational approaches to the problem intensified the need for...

• Один интересный альтернативный подход начинается с... - An interesting alternative approach begins with...

• Один очень интересный подход был предложен Смитом [1]. - A very interesting approach has been proposed by Smith [1].

• Однако подобный подход не является удовлетворительным, поскольку... - Such an approach, however, is usually not satisfactory because...

• Разработчики использовали различные подходы, чтобы получить... - Designers have used various approaches in arriving at...

• Совершенно другой подход базируется на... - A fundamentally different approach is based on...

• Тем самым предлагается другой подход к проблеме... - This suggests another approach to the problem of...

• Успех такого подхода будет определяться... - The success of this attack will be determined by...

• Что теряется в подобном подходе - это... - What is lacking in such an approach is...

• Эдисон изобрел новый подход к... - Edison invented a new way to...

• Эта глава представляет один подход к решению... - This chapter presents one approach to the solution of...

• Эти два подхода связаны тем обстоятельством, что... - The two aspects are related by the fact that...

• Эти темы покрывают три различных подхода к истории математики. - The topics covered span three different approaches to the history of mathematics.

• Это подход, предложенный Смитом [1]. - This is the approach suggested by Smith [1].

• Этот подход был впервые опробован Смитом [1]. - This approach was first attempted by Smith [1].

• Этот подход был использован при изучении... - This approach has been used in the study of...

• Этот подход доказал свою полезность в определении ранних стадий... - This approach has proven useful in identifying the early stages of...

• Этот подход имеет то преимущество, что... - This approach has the advantage that...

• Этот подход может быть успешным лишь если... - This approach can succeed only if...

• Этот подход особенно привлекателен ввиду... - This approach is especially attractive in view of...

• Этот подход очень полезен при анализе эффектов (чего-л). - This approach is very useful in analyzing the effects of...

• Этот подход предлагает существенные математические преимущества, потому что... - This approach offers considerable mathematical advantages, because...

• Этот подход принимается, поскольку... - This approach is adopted because...

• Этот подход требует солидного (обеспечения и т. п.)... - This approach requires a good deal of...

• Этот фундаментальный подход полезен при решении... - This fundamental approach is useful in solving...

 

видеорегистратор
Устройство, предназначенное для записи, воспроизведения и хранения видеоинформации в составе СОТ.
[ ГОСТ Р 51558-2008]

видеорегистратор
Устройство, предназначенное для видеорегистрации изображений от телевизионных камер.
В настоящее время используются два основных типа видеорегистраторов:
(1) аналоговые кассетные (VCR - Video Cassette Recorder) или ленточные (VTR - Video Tape Recorder), в которых видеоинформация регистрируется на магнитную ленту, помещенную в кассету;
(2)-цифровые (DVR - Digital Video Recorder), в которых видеоинформация регистрируется на жесткий диск (Hard Disk).
Существуют видеорегистраторы, построенные на базе компьютера (PC-base) и узкоспециализированные автономные видеорегистраторы (STAND ALONE DVR). В свою очередь, аналоговые кассетные (ленточные) видеорегистраторы делятся следующим образом:
(А) аналоговые кассетные регистраторы реального времени (осуществляющие запись с частотой реального времени, до 168 часов на одну кассету);
(Б) видеорегистраторы со сжатием времени (Time-Lapse VCR) осуществляющие покадровую запись с увеличенным интервалом времени.
Аналоговые регистраторы уступают по многим показателям цифровым: меньшее разрешение, более сложная архивация и поиск, невозможность системного мгновенного одновременного on-line воспроизведения и записи информации. Последнее особенно важно для интегрированных систем безопасности. Цифровые регистраторы используют современные алгоритмы сжатия видеосигналов JPEG, MPEG, Wavelet.
[ http://datasheet.do.am/forum/22-4-1]

видеорегистратор
Устройство для обработки и хранения видеоинформации, получаемой с телевизионных камер. Характеризуется количеством каналов для подключения телевизионных камер, разрешением записи и количеством кадров записи в секунду.
[ http://www.spezvideo.ru/glossary/]

видеорегистратор
Устройство для обработки видео или аудио сигнала переданного с камеры видеонаблюдения. Предназначен для просмотра, хранения, записии т.д., поступившего изображения или звука.
Видеорегистратор является важнейшим устройством системы видеонаблюдения. В настоящее время распространены 2 типа устройств DVR:
Stand-Alone DVR — представляют из себя полностью автономные устройства. Эти видеорегистраторы высоко надежны, достаточно легко настраиваются и управляются с помощью пульта или мыши.
Видеорегистраторы PC-based собираются на основе компьютера. Т. к. представляют из себя, плату видео захвата и обработка поступившего сигнала с видеокамеры, полностью ложится на ПК.
Видеорегистраторы можно разделить на:
бюджетные — не дорогие DVR со скоростью записи видеосигнала порядка 3-8 кадров в секунду и разрешением 640*272 и 320*272 ( это означает количество пикселей по горизонтали и вертикали)
профессиональные видеорегистраторы — имеют более высокое разрешение 720*576, запись в реальном времени 25 к/сек (при высоком разрешении) и другие функции, соответственно стоят на порядок дороже.
Хранение и запись информации ведется на жесткие диски. Обьем хранимой информации зависит от обьема самого диска, что следует учесть при выборе видеорегистратора ( имеется ввиду,что DVR должен поддерживать жесткие диски большого обьема). Предпочтительнее выбирать модели с жесткими дисками SATA, так как жесткие диски этого типа намного быстрее дисков типа IDE
Видеорегистраторы бывают на 1-4-8-16 каналов. Есть модели промежуточного ряда 9-12-24-32 канала, однако на данный момент они не получили широкого распростронения.
[ http://cctvblog.ru/videoregistrator/]

5.2.4 Видеорегистраторы в составе СОТ должны обеспечивать (в зависимости от режимов работы):

- непрерывную запись в реальном времени;
- покадровую запись;
- запись по сигналам срабатывания извещателей охранной сигнализации;
- запись по командам управления оператора;
- запись по сигналам видеодетектора.

В цифровых видеорегистраторах должна обеспечиваться "предтревожная запись" - функция, обеспечивающая просмотр фрагмента видеозаписи до момента времени регистрации события.

При необходимости видеорегистраторы должны обеспечивать возможность записи звукового сигнала вместе с изображением.

Видеорегистраторы при записи должны фиксировать дополнительную информацию: номер видеокамеры (видеоканала), время записи, а также (при необходимости) другую информацию.

При просмотре видеоинформации видеорегистраторы должны обеспечивать поиск видеоданных по времени записи, номеру видеокамеры (видеоканала), просмотр в ускоренном и замедленном режимах, просмотр отдельных кадров.

[ ГОСТ Р 51558-2008]

Тематики

• системы охраны и безопасности объектов

EN

• digital video recorder
• DVR

 

добыча и переработка
Осуществление работ по добыче в руднике, на котором добывается радиоактивная руда, содержащая радионуклиды семейства урана или тория (уранового ряда или ториевого ряда) либо в количествах или в концентрациях, достаточных для того, чтобы его эксплуатация была целесообразной, либо, если они сопутствуют другим добываемым веществам, в количествах или в концентрациях, которые требуют принятия мер радиационной защиты; и переработка радиоактивных руд, добытых в таких рудниках, в целях производства химического концентрата. Это определение ограничивается операциями по добыче и переработке, имеющими целью извлечение радионуклидов уранового ряда или ториевого ряда, а также операции, имеющие целью извлечение других веществ из руды, которые представляет значительную радиологическую опасность. Данное определение включено только для целей информации. Термины ‘добыча и переработка’ (mining and milling) следует употреблять в значении, которое зафиксировано в общеязыковых словарях, при необходимости с использованием определений (например, с помощью прилагательного радиоактивный). Строго говоря, переработка в контексте обработки полезных ископаемых представляет собой процесс переработки руды в целях уменьшения ее крупности, особенно путем дробления или измельчения. Однако в контексте этого определения термин переработка употребляется в более широком смысле и включает дополнительные (т.е. гидрометаллургические) операции обработки. Ввиду возможного возникновения путаницы слово ‘milling’ (обработка, переработка, обогащение) не рекомендуется употреблять в англоязычных текстах в этом более широком смысле применительно к данному словосочетанию или в каких-либо иных случаях. См. рудник или предприятие по переработке радиоактивных руд.
[Глоссарий МАГАТЭ по вопросам безопасности]

Тематики

• МАГАТЭ

EN

• mining and milling

 

погрешность
Отклонение значения измеренной или вычисленной величины от действительного её значения ввиду неточности измерений или вычислений
[Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)]

Тематики

• метрология, основные понятия

EN

• error

DE

• Abweichung
• Fehler

FR

• erreur

3.11 погрешность (error): Максимальное отклонение от оценки среднего значения представительного показателя качества, выраженное удвоенным стандартным (среднеквадратическим) отклонением оценки этого показателя.

Источник: ГОСТ 17260-2009: Ферросплавы, хром и марганец металлические. Общие требования к отбору и подготовке проб оригинал документа

3.10 погрешность (error): Разность между полученным результатом наблюдений и принятым значением в соответствии с ИСО 5725-1, подраздел 3.5.

Примечание - Погрешность может быть как систематической, так и случайной.

Источник: ГОСТ Р ИСО 13909-1-2010: Уголь каменный и кокс. Механический отбор проб. Часть 1. Общее введение оригинал документа

3.19 погрешность (error): Расхождение между рассчитанным, наблюдаемым или измеренным значениями величины или условиями и истинным, установленным или теоретическим значениями величины или условий (см. рисунок 3).

Источник: ГОСТ Р МЭК 61513-2011: Атомные станции. Системы контроля и управления, важные для безопасности. Общие требования оригинал документа

 

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 уровня

Такая 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 уровня

Резервирование 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 кольца

Мы 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

• автоматизированные системы

Синонимы

• коммуникационная сеть верхнего уровня
• сеть операторского уровня

EN

• terminal bus