устойчиво

полевая шина
-
[Интент]

полевая магистраль по зарубежной терминологии
Имеет много терминов-синонимов и обозначает специализированные последовательные магистрали малых локальных сетей (МЛС), ориентированны на сопряжение с ЭВМ рассредоточенных цифровых датчиков и исполнительных органов. Магистрали рассчитаны на применение в машиностроении, химической промышленности, в системах автоматизации зданий, крупных установках, бытовых электронных системах, системах автомобильного оборудования, малых контрольно-измерительных и управляющих системах на основе встраиваемых микроЭВМ и т. п. Основными магистралями являются Bitbus, MIL STD-1553В. В настоящее время рабочими группами IEC (65С и SP-50) стандартизируются два основных типа МЛС: высокоскоростные и низкоскоростные, ориентированные на датчики.
[Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо-русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993]

ЧТО ТАКОЕ FIELDВUS?
Так пишется оригинальный термин, который в русском переводе звучит как «промышленная сеть». Fieldbus — это не какой-то определенный протокол передачи данных и не тип сетевой архитектуры, этот термин не принадлежит ни одной отдельно взятой компании и обозначает скорее сферу применения, чем какую-либо конкретную сетевую технологию.
Давайте попробуем сформулировать лишь некоторые основные требования, которые можно предъявить к «идеальной» промышленной сети.
1. Производительность.
2. Предсказуемость времени доставки информации.
3. Помехоустойчивость.
4. Доступность и простота организации физического канала передачи данных.
5. Максимальный сервис для приложений верхнего уровня.
6. Минимальная стоимость устройств аппаратной реализации, особенно на уровне контроллеров.
7. Возможность получения «распределенного интеллекта», путем предоставления максимального доступа к каналу нескольким ведущим узлам.
8.Управляемость и самовосстановление в случае возникновения нештатных ситуаций.

[Сергей Гусев. Краткий экскурс в историю промышленных сетей]

Международный стандарт IEC 61158 “Fieldbus for use in Industrial Control Systems” («Промышленная управляющая сеть для применения в промышленных системах управления») определяет восемь независимых и несовместимых коммуникационных технологий, из которых FOUNDATION Fieldbus H1 и PROFIBUS PA стали в значительной степени преобладающими в различных отраслях промышленности.
Эти промышленные сети соответствуют требованиям стандарта IEC 61158 2, который устанавливает физический уровень так называемых промышленных сетей H1.
Основными требованиями к промышленным сетям H1 являются:
● передача данных и питание устройств нижнего уровня по одной витой паре;
● гибкость при проектировании различных топологий сети;
● совместимость всех полевых приборов;
● взрывобезопасность при установкево взрывоопасных зонах;
● распределение одной инфраструктуры на многочисленные сегменты.

[Виктор Жданкин. Концепция FieldConnex® для промышленных сетей FOUNDATION Fieldbus H1 и PROFIBUS_PA: повышение производительности и снижение затрат. СТА 2/2009]

Термин полевая шина является дословным переводом английского термина fieldbus.
Термин промышленная сеть является более точным переводом и в настоящее время именно он используется в профессиональной технической литературе.

Промышленная сеть — сеть передачи данных, связывающая различные датчики, исполнительные механизмы, промышленные контроллеры и используемая в промышленной автоматизации. Термин употребляется преимущественно в автоматизированной системе управления технологическими процессами (АСУТП).

Устройства используют сеть для:

• передачи данных, между датчиками, контроллерами и исполнительными механизмами;
• диагностики и удалённого конфигурирования датчиков и исполнительных механизмов;
• калибрования датчиков;
• питания датчиков и исполнительных механизмов;
• связи между датчиками, исполнительными механизмами, ПЛК и АСУ ТП верхнего уровня.

В промышленных сетях для передачи данных применяют:

• электрические линии;
• волоконно-оптические линии;
• беспроводную связь (радиомодемы и Wi-Fi).

Промышленные сети могут взаимодействовать с обычными компьютерными сетями, в частности использовать глобальную сеть Internet.

[ Википедия]

Главной функцией полевой шины является обеспечение сетевого взаимодействия между контроллерами и удаленной периферией (например, узлами ввода/вывода). Помимо этого, к полевой шине могут подключаться различные контрольно-измерительные приборы ( Field Devices), снабженные соответствующими сетевыми интерфейсами. Такие устройства часто называют интеллектуальными ( Intelligent Field Devices), так как они поддерживают высокоуровневые протоколы сетевого обмена.

Пример полевой шины представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Полевая шина.

Как уже было отмечено, существует множество стандартов полевых шин, наиболее распространенные из которых приведены ниже:

1. Profibus DP
2. Profibus PA
3. Foundation Fieldbus
4. Modbus RTU
5. HART
6. DeviceNet

Несмотря на нюансы реализации каждого из стандартов (скорость передачи данных, формат кадра, физическая среда), у них есть одна общая черта – используемый алгоритм сетевого обмена данными, основанный на классическом принципе Master-Slave или его небольших модификациях.
Современные полевые шины удовлетворяют строгим техническим требованиям, благодаря чему становится возможной их эксплуатация в тяжелых промышленных условиях. К этим требованиям относятся:

1. Детерминированность. Под этим подразумевается, что передача сообщения из одного узла сети в другой занимает строго фиксированный отрезок времени. Офисные сети, построенные по технологии Ethernet, - это отличный пример недетерминированной сети. Сам алгоритм доступа к разделяемой среде по методу CSMA/CD не определяет время, за которое кадр из одного узла сети будет передан другому, и, строго говоря, нет никаких гарантий, что кадр вообще дойдет до адресата. Для промышленных сетей это недопустимо. Время передачи сообщения должно быть ограничено и в общем случае, с учетом количества узлов, скорости передачи данных и длины сообщений, может быть заранее рассчитано.
2. Поддержка больших расстояний. Это существенное требование, ведь расстояние между объектами управления может порой достигать нескольких километров. Применяемый протокол должен быть ориентирован на использование в сетях большой протяженности.
3. Защита от электромагнитных наводок. Длинные линии в особенности подвержены пагубному влиянию электромагнитных помех, излучаемых различными электрическими агрегатами. Сильные помехи в линии могут исказить передаваемые данные до неузнаваемости. Для защиты от таких помех применяют специальные экранированные кабели, а также оптоволокно, которое, в силу световой природы информационного сигнала, вообще нечувствительно к электромагнитным наводкам. Кроме этого, в промышленных сетях должны использоваться специальные методы цифрового кодирования данных, препятствующие их искажению в процессе передачи или, по крайней мере, позволяющие эффективно детектировать искаженные данные принимающим узлом.
4. Упрочненная механическая конструкция кабелей и соединителей. Здесь тоже нет ничего удивительного, если представить, в каких условиях зачастую приходиться прокладывать коммуникационные линии. Кабели и соединители должны быть прочными, долговечными и приспособленными для использования в самых тяжелых окружающих условиях (в том числе агрессивных атмосферах).

По типу физической среды полевые шины делятся на два типа:

1. Полевые шины, построенные на базе оптоволоконного кабеля.
   Преимущества использования оптоволокна очевидны: возможность построения протяженных коммуникационных линий (протяженностью до 10 км и более); большая полоса пропускания; иммунитет к электромагнитным помехам; возможность прокладки во взрывоопасных зонах.
   Недостатки: относительно высокая стоимость кабеля; сложность физического подключения и соединения кабелей. Эти работы должны выполняться квалифицированными специалистами.
2. Полевые шины, построенные на базе медного кабеля.
   Как правило, это двухпроводной кабель типа “витая пара” со специальной изоляцией и экранированием. Преимущества: удобоваримая цена; легкость прокладки и выполнения физических соединений. Недостатки: подвержен влиянию электромагнитных наводок; ограниченная протяженность кабельных линий; меньшая по сравнению с оптоволокном полоса пропускания.

Итак, перейдем к рассмотрению методов обеспечения отказоустойчивости коммуникационных сетей, применяемых на полевом уровне. При проектировании и реализации этот аспект становится ключевым, так как в большой степени определяет характеристики надежности всей системы управления в целом.

На рисунке 2 изображена базовая архитектура полевой шины – одиночная (нерезервированная). Шина связывает контроллер С1 и четыре узла ввода/вывода IO1-IO4. Очевидно, что такая архитектура наименее отказоустойчива, так как обрыв шины, в зависимости от его локализации, ведет к потере коммуникации с одним, несколькими или всеми узлами шины. В нашем случае в результате обрыва теряется связь с двумя узлами.

Рис. 2. Нерезервированная шина.

Здесь важное значение имеет термин “единичная точка отказа” (SPOF, single point of failure). Под этим понимается место в системе, отказ компонента или обрыв связи в котором приводит к нарушению работы всей системы. На рисунке 2 единичная точка отказа обозначена красным крестиком.

На рисунке 3 показана конфигурация в виде дублированной полевой шины, связывающей резервированный контроллер с узлами ввода/вывода. Каждый узел ввода/вывода снабжен двумя интерфейсными модулями. Если не считать сами модули ввода/вывода, которые резервируются редко, в данной конфигурации единичной точки отказа нет.

Рис. 3. Резервированная шина.

Вообще, при построении отказоустойчивых АСУ ТП стараются, чтобы единичный отказ в любом компоненте (линии связи) не влиял на работу всей системы. В этом плане конфигурация в виде дублированной полевой шины является наиболее распространенным техническим решением.

На рисунке 4 показана конфигурация в виде оптоволоконного кольца. Контроллер и узлы ввода/вывода подключены к кольцу с помощью резервированных медных сегментов. Для состыковки медных сегментов сети с оптоволоконными применяются специальные конверторы среды передачи данных “медь<->оптоволокно” (OLM, Optical Link Module). Для каждого из стандартных протоколов можно выбрать соответствующий OLM.

Рис. 4. Одинарное оптоволоконное кольцо.

Как и дублированная шина, оптоволоконное кольцо устойчиво к возникновению одного обрыва в любом его месте. Система такой обрыв вообще не заметит, и переключение на резервные интерфейсные и коммуникационные модули не произойдет. Более того, обрыв одного из двух медных сегментов, соединяющих узел с оптоволоконным кольцом, не приведет к потере связи с этим узлом. Однако второй обрыв кольца может привести к неработоспособности системы. В общем случае два обрыва кольца в диаметрально противоположных точках ведут к потере коммуникации с половиной подключенных узлов.

На рисунке 5 изображена конфигурация с двойным оптическим кольцом. В случае если в результате образования двух точек обрыва первичное кольцо выходит из строя, система переключается на вторичное кольцо. Очевидно, что такая архитектура сети является наиболее отказоустойчивой. На рисунке 5 пошагово изображен процесс деградации сети. Обратите внимание, сколько отказов система может перенести до того, как выйдет из строя.

Рис. 5. Резервированное оптоволоконное кольцо.

[ http://kazanets.narod.ru/NT_PART1.htm]

Тематики

• автоматизированные системы

Синонимы

• промышленная сеть
• промышленная управляющая сеть

EN

• field bus
• fieldbus

расширенный указатель ключевых слов
Система индексирования, при которой выбор ключевых слов или словосочетаний осуществляется вне зависимости от выделенного фрагмента текста, а с учетом терминологии, устойчиво принятой в данной области знаний.
[Л.М. Невдяев. Телекоммуникационные технологии. Англо-русский толковый словарь-справочник. Под редакцией Ю.М. Горностаева. Москва, 2002]

Тематики

• электросвязь, основные понятия

EN

• keyword-out-of-context (KWOC) index

редкоземельные металлы
РЗМ
Группа РЗМ включает Sc, Y, La и лантаноиды (редкие земли) — 14 элементов III группы Периодич. системы с ат. н. от 58 (Се) до 71 (Lu). РЗМ отличаются высокой химич. активностью и образуют прочные оксиды, галогениды, сульфиды, реагируют с водородом, углеродом, углеводородами, СО и СO₂, азотом, фосфором. РЗМ разлагают воду (медленно на холоде, быстрее при нагревании) и легко р-ряются в кислотах: НСl, H₂SO₄ и HNO₃. При темп-pax выше 180-200 °С РЗМ быстро окисляются на воздухе. Присадки РЗМ применяют в кач-ве раскислителей и модификаторов в произ-ве стали, чугуна и сплавов цв. металлов. Для этих целей гл. обр. используют ферроцерий или сплав лантаноидов (мишметалл) с преобладающим содержанием Се или Се и La. Стекольная пром-ть — тж. одна из крупных потребит. РЗМ. Стекло с добавкой 2—4 % Се₂О₃ используют для защитных очков при стеклодувных и сварочных работах, так как оно не пропускает ультрафиолет. лучи. Стекло, содержащее Се, устойчиво (не тускнеет) под действием радиоакт. излучений. Оксиды нек-рых лантаноидов используют в произ-ве оптич. стекла, а тж. для обесцвечивания стекла и его окраски. Оксиды лантаноидов применяют в оптич. пром-ти в кач-ве абразива для полировки стекла. Для этой цели используют СеО₂ («полирит») в виде порошков разной крупности.
[ http://metaltrade.ru/abc/a.htm]

Тематики

• металлургия в целом

Синонимы

• РЗМ

EN

• rare-earth metals

режим [частота вращения] холостого хода
Установленный изготовителем режим [частота вращения выходного вала], при котором газотурбинный двигатель может работать устойчиво и можно осуществлять нагружение или останов.
[ ГОСТ Р 51852-2001]

Тематики

• установки газотурбинные

EN

• idling speed

частота вращения холостого хода
—
[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.]

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• idle speed
• idling speed
• no-load speed

финансовая стабилизация
Основа и главное средство экономической стабилизации, в которой нуждается любая страна, вошедшая по тем или иным причинам в полосу экономических потрясений: падения производства, роста безработицы, инфляции. Финансовая стабилизация это прежде всего укрощение инфляции, для чего применяются такие меры, как достижение сбалансированности государственного бюджета, а также введение в стране устойчивой свободно конвертируемой валюты и  др. (забегая вперед, стоит отметить, что именно первое оказалось камнем преткновения на пути российских реформ). Почему так важна финансовая стабилизация?  Потому, во-первых, что сохранение высокой  инфляции делает невыгодными инвестиции в производство, а это наглухо перекрывает  перспективу возобновления экономического роста. Это легко понять. При инфляции хотя бы в 8% в месяц, то есть более 120% в год (а как мы знаем, такая ситуация продолжалась в России примерно восемь лет подряд, это сейчас мы слышим разговоры о тех же восьми процентах, но не в месяц, а за год!)  банки вынуждены устанавливать такие проценты за свои кредиты, которые иначе как “грабительскими” не назовешь. Но иначе им нет смысла заниматься своим бизнесом. И предприятия такие кредиты брать не могут. А значит, не могут развивать производство, строить, осваивать новые технологии. Опыт многих стран показывает, что только тогда, когда инфляция доводится хотя бы до 20 — 30% в год — только  при этом условии! — возобновляется экономический рост, начинается повышение жизненного уровня народа. Так произошло во всех тех бывших социалистических странах, которые в отличие от России провели реформы более решительно, добились финансовой стабилизации и очень скоро вышли на первые места в Европе по темпам экономического роста. Но и этого недостаточно. Нормальное развитие наблюдается лишь в тех странах, где темп инфляции устойчиво, десятилетиями, поддерживается на уровне 1–3 %% и не выше. Потому, во-вторых, что инфляция непосредственно снижает жизненный уровень населения, обрушивая на него так называемый инфляционный налог (или «сеньораж», этот термин пришел к нам из глубины веков). Однако, как показано в соответствующей статье,  опасность  состоит в том, что на определенном этапе ускоренная инфляция начинает «съедать» и доходы от него. Требуется еще и еще увеличивать количество денег, и это ведет к гиперинфляции — не менее разрушительному явлению в экономике, чем катастрофические землетрясения -  в природе. В теоретической транзитологии принято различать две  стратегии финансовой стабилизации: ортодоксальную и гетеродоксную. По-видимому, характеристика « ортодоксальности» здесь относится к соблюдению рекомендаций Вашингтонского консенсуса и  теории монетаризма. Считается, что ортодоксальная стратегия финансовой стабилизации строго им следует. То есть, она предусматривает такие меры против инфляции, как уменьшение государственных расходов и дефицита госбюджета, отказ от эмиссионных методов  его покрытия; приватизация. Опираясь на рекомендации немонетаристских теорий, гетеродоксная программа делает упор на параллельное действие факторов инфляции спроса и инфляции издержек (см. статью  Инфляция) и  предусматривает активное регулирующее воздействие государства на цены, заработные платы и  другие элементы рынка, уделяет большое внимание так называемой «промышленной политике» (т.е. поддержанию отдельно  избранных отраслей и производств), снижению налоговой нагрузки на предприятия. Опыт показывает, что ортодоксальную программу в полном объеме никому провести не удавалось, лучшие результаты достигались при применении, наряду с ортодоксальной стратегией, некоторых положений гетеродоксной стратегии.
[ http://slovar-lopatnikov.ru/]

Тематики

• экономика

EN

• financial stabilization

экономико-математический анализ решения оптимизационных задач
Состоит прежде всего в выявлении условий, при которых полученное решение задачи устойчиво, т.е. найденный план остается оптимальным при сравнительно небольших изменениях начальных условий. Для этого просчитывается и сравнивается ряд более или менее похожих вариантов задачи. Важное направление Э.-м.а. состоит в изучении дополнительных факторов и условий, которые учитывались при постановке задачи. Главную роль в этом играют оптимальные оценки, выражающие эффективность использования ресурсов, сравнительную эффективность объектов оптимизируемой системы — как вошедших в решение задачи, так и не вошедших. В некоторых случаях для Э.-м.а. используются показатели так называемых условно-оптимальных планов, т.е. промежуточных планов, получаемых в ходе решения — поиска оптимального плана — при неполном учете отдельных ограничений. Например, подсчитывают, каков был бы результат решения отраслевой задачи, если бы изменились ограничения на капитальные вложения, сырье или другие ресурсы. Это выявляет целесообразность установления тех или иных ограничений задачи с народнохозяйственной точки зрения.
[ http://slovar-lopatnikov.ru/]

Тематики

• экономика

EN

• economico-mathematical analysis of optimal solutions