-
1 I/O bus
English-Russian dictionary of mechanical engineering and automation > I/O bus
-
2 I/O bus
шина ввода-вывода
—
[ http://www.iks-media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324]Тематики
- электросвязь, основные понятия
EN
- I/O bus
Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > I/O bus
-
3 data I/O bus
Англо-русский толковый словарь терминов и сокращений по ВТ, Интернету и программированию. > data I/O bus
-
4 I/O bus
1) Авиация: шина ввода-вывода2) Автоматика: шина ввода-вывода данных -
5 external data bus
Программирование: внешняя шина данных (например, шина ввода-вывода данных (data I/O bus). Характеристики этой шины влияют на общую производительность компьютера), шина внешних данных -
6 external data bus
например, шина ввода-вывода данных (data I/O bus). Характеристики этой шины влияют на общую производительность компьютераАнгло-русский толковый словарь терминов и сокращений по ВТ, Интернету и программированию. > external data bus
-
7 data I/O bus
Программирование: шина ввода-вывода данных -
8 I/O bus
как и системная шина ( system bus) состоит из шины ввода-вывода данных (data I/O bus), шины адреса устройства ввода-вывода или порта и нескольких линий управлениясм. тж. busАнгло-русский толковый словарь терминов и сокращений по ВТ, Интернету и программированию. > I/O bus
-
9 input/output bus
-
10 input/output bus
English-Russian big polytechnic dictionary > input/output bus
-
11 bus
bʌs
1. сущ.
1) автобус;
омнибус to drive a bus ≈ водить автобус to board, get on;
catch a bus ≈ сесть в автобус get off a bus ≈ выйти из автобуса to go by bus ≈ поехать куда-л. на автобусе to ride a bus ≈ вести автобус to take a bus ≈ сесть на автобус city bus ≈ городской автобус double-decker bus ≈ двухэтажный автобус local bus ≈ местный автобус long-distance bus ≈ автобус дальнего следования school bus ≈ школьный автобус sightseeing bus ≈ экспресс для осмотра достопримечательностей Syn: coach
2) электр. шина
3) разг. пассажирский самолет;
автомобиль ∙ bus boy bus girl
2. гл.
1) ехать в автобусе, омнибусе
2) перевозить людей на автобусе, в омнибусе автобус;
омнибус (разговорное) машина( автомобиль) (авиация) (жаргон) самолет (транспортный или пассажирский) (электротехника) шина (связь) шина (линия связи) (техническое) ступень ракеты( компьютерное) шина, магистраль, информационный канал - * architecture шинная архитектура;
шинная топология > to miss the * прошляпить, упустить возможность;
потерпеть неудачу перевозить на автобусе ехать автобусом - he *ses to work он ездит на работу автобусом (американизм) работать помощником официанта address ~ вчт. адресная шина address ~ вчт. шина адреса backbone ~ вчт. основная шина bus автобус;
омнибус ~ автобус ~ вчт. канал ~ вчт. магистральная шина ~ разг. пассажирский самолет;
автомобиль;
bus boy, bus girl амер. помощник, помощница официанта, убирающий( - ая) грязную посуду со стола в ресторане ~ эл. шина ~ вчт. шина ~ разг. пассажирский самолет;
автомобиль;
bus boy, bus girl амер. помощник, помощница официанта, убирающий(-ая) грязную посуду со стола в ресторане ~ in вчт. входная шина to ~ it ехать в автобусе, омнибусе check ~ вчт. контрольная шина common ~ вчт. общая шина communication ~ вчт. коммуникационная шина control ~ вчт. управляющая шина data ~ вчт. информационная шина data ~ вчт. шина данных digit-transfer ~ вчт. шина цифровой передачи document ~ вчт. шина памяти документов document-store ~ вчт. шина памяти документов ground ~ вчт. земляная шина input-output ~ вчт. шина ввода-вывода instruction-data ~ вчт. шина команд и данных intercluster ~ вчт. межгрупповая шина interprocessor ~ вчт. межпроцессорная шина motor ~ автобус multidrop ~ вчт. многоточечная шина multiplex ~ вчт. мультиплексная шина redundant ~ вчт. резервная шина result ~ вчт. шина результатов shuttle ~ пригородный автобус test ~ вчт. тестовая шина unified ~ вчт. общая шина water ~ речной трамвай -
12 bus
[bʌs]address bus вчт. адресная шина address bus вчт. шина адреса backbone bus вчт. основная шина bus автобус; омнибус bus автобус bus вчт. канал bus вчт. магистральная шина bus разг. пассажирский самолет; автомобиль; bus boy, bus girl амер. помощник, помощница официанта, убирающий(-ая) грязную посуду со стола в ресторане bus эл. шина bus вчт. шина bus разг. пассажирский самолет; автомобиль; bus boy, bus girl амер. помощник, помощница официанта, убирающий(-ая) грязную посуду со стола в ресторане bus in вчт. входная шина to bus it ехать в автобусе, омнибусе check bus вчт. контрольная шина common bus вчт. общая шина communication bus вчт. коммуникационная шина control bus вчт. управляющая шина data bus вчт. информационная шина data bus вчт. шина данных digit-transfer bus вчт. шина цифровой передачи document bus вчт. шина памяти документов document-store bus вчт. шина памяти документов ground bus вчт. земляная шина input-output bus вчт. шина ввода-вывода instruction-data bus вчт. шина команд и данных intercluster bus вчт. межгрупповая шина interprocessor bus вчт. межпроцессорная шина motor bus автобус multidrop bus вчт. многоточечная шина multiplex bus вчт. мультиплексная шина redundant bus вчт. резервная шина result bus вчт. шина результатов shuttle bus пригородный автобус test bus вчт. тестовая шина unified bus вчт. общая шина water bus речной трамвай -
13 address bus
шина адреса, адресная шинанабор линий ( address line) системной шины (см. system bus), используемый для передачи сигналов, с помощью которых определяется местоположение ячейки памяти для выполняемых процессором операций чтения/записи и ввода-вывода. В некоторых компьютерах может также использоваться для доступа к регистрам внешних устройств. Характеризуется разрядностью, или шириной (от 8 до 64 разрядов). Так как разряды адреса передаются по адресной шине одновременно (параллельно) и каждая линия шины передаёт соответствующий разряд адреса, то число линий в ней определяет максимальный объём адресуемой процессором физической памяти. Например, если адресная шина состоит из 14 линий, то по ней можно адресовать 214 или 16384 ячеек памяти, т. е. всего лишь 16 Кбайт ОЗУ. Иногда для экономии места на плате и числа проводников бывает мультиплексированной, когда адрес по ней передаётся не весь одновременно, а сначала младшие разряды, потом - старшие (или наоборот). Возможно мультиплексирование шины адреса с шиной данных. Шина адреса обычно однонаправленная (unidirectional), т. е. сигналы пересылаются только в направлении от процессора к памяти и устройствам ввода-вывода, но может быть и двунаправленной. Наряду с процессором эту шину использует также контроллер ПДП (КПДП, DMA)Англо-русский толковый словарь терминов и сокращений по ВТ, Интернету и программированию. > address bus
-
14 data bus
одна из трёх шин (набор параллельных проводников), соединяющих процессор с внутренними устройствами компьютера (ОЗУ, порты ввода-вывода и др.) и служащая для пересылки данных между ними. Сейчас, как правило, используются 32- и 64-разрядные шины данных. Это означает, что по такой шине одновременно передаются 32 и 64 бита данных, соответственно. Ширина (разрядность) шины данных существенно определяет производительность компьютера. Шина данных всегда двунаправленная.Syn:Англо-русский толковый словарь терминов и сокращений по ВТ, Интернету и программированию. > data bus
-
15 extended technology-bus
шина ПЭВМ с расширенной технологией
Системная магистраль, разработанная фирмой IBM, используется в серии IBM PC XT на основе микропроцессора 8088 с 8-разрядной шиной данных. Магистраль содержит 20-разрядную шину 8-разрядную двунаправленную шину данных, 6 линий уровня прерывания, линии управления тремя каналами ПДП, линии управления операциями регенерации и контроля, дополнительные линии питания и земли. Для портов ввода-вывода отводятся 512 адресов. Производительность магистрали составляет около 1 Мбайт/с, для операций регенерации отводится около 7 % общей пропускной способности магистрали. Торговый знак фирмы IBM.
[Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо-русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993]Тематики
EN
Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > extended technology-bus
-
16 XT-bus
шина ПЭВМ с расширенной технологией
Системная магистраль, разработанная фирмой IBM, используется в серии IBM PC XT на основе микропроцессора 8088 с 8-разрядной шиной данных. Магистраль содержит 20-разрядную шину 8-разрядную двунаправленную шину данных, 6 линий уровня прерывания, линии управления тремя каналами ПДП, линии управления операциями регенерации и контроля, дополнительные линии питания и земли. Для портов ввода-вывода отводятся 512 адресов. Производительность магистрали составляет около 1 Мбайт/с, для операций регенерации отводится около 7 % общей пропускной способности магистрали. Торговый знак фирмы IBM.
[Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо-русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993]Тематики
EN
Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > XT-bus
-
17 FireWire
шина FireWireназвание высокоскоростной последовательной локальной шины ввода-вывода Р1394 фирмы Apple Computer для передачи цифровых данных между периферийными устройствами, в том числе бытовыми аудио- и видеоустройствами. FireWire (в процессе стандартизации она получила официальное название IEEE 1394) обеспечивает скорость передачи, в зависимости от версии стандарта: до 400 Мбит/с, (IEEE-1394a, наиболее распространённая версия), до 800 и до 3200 Мбит/с; поддерживает P&P, а также позволяет подсоединять несколько различных устройств ( теоретически до 63) через один разъём.Syn:HPSB, i.LinkАнгло-русский толковый словарь терминов и сокращений по ВТ, Интернету и программированию. > FireWire
-
18 field bus
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:- 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.
- 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.
- 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.
- 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:
-
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. -
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
Синонимы
EN
Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > field bus
-
19 fieldbus
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:- 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.
- 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.
- 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.
- 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:
-
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. -
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
Синонимы
EN
Англо-русский словарь нормативно-технической терминологии > fieldbus
-
20 device
1. устройство; приспособление; механизм; аппарат; прибор2. маркаdevice of double sheet control stop — устройство для автоматической остановки машины при подаче сдвоенных листов
air conditioning device — акклиматизационная установка, установка для кондиционирования воздуха, кондиционер
air cushion device — устройство для создания воздушной подушки, устройство для поддува
automatic rubber blanket wash-up device — автоматическое устройство для смывки офсетной резинотканевой пластины
3. устройство для копирования микрокарт4. устройство для копирования апертурных картcontrol device — управляющее устройство, контрольный прибор
corona charging device — зарядное устройство с коронатором, коронирующее зарядное устройство
cutoff device — устройство рубки, устройство резки
decurling device — устройство для разглаживания ; устройство, предотвращающее скручивание, устройство для предотвращения скручивания
detecting device — следящее устройство, детектор
doctoring device — ракельное устройство, ракель
electrophotographic fixing device — устройство для закрепления электрофотографического изображения; закрепляющее устройство электрофотографического аппарата
exposure safeguarding device — устройство, гарантирующее правильную величину экспозиции
fail-safe security device — предохранительно-блокирующее устройство, устройство, обеспечивающее безопасность работы
feeding device — питающее устройство; самонаклад
feed roller force adjusting device — устройство для регулирования степени прижима листоподающего ролика
finger guard device — рукоотталкиватель, рукоограждающее устройство
hand safety device — рукоотталкиватель, рукоограждающее устройство
imaging device — устройство, формирующее изображение
5. лентопитающее устройство6. устройство для передачи листов в захватыinking device — устройство для наката краски; накатная группа красочного аппарата
ink mist prevention device — устройство, предотвращающее пыление краски
7. устройство на входе, входное устройство8. устройство ввода данныхready/not ready device — устройство готовности
9. устройство для передачи листа в захватыattached device — навесной элемент; прикрепленное устройство
10. устройство для захватаmapping device — устройство отображения; способ отображения
11. устройство для вкладывания приложенийjogging device — сталкивающее устройство; устройство для сталкивания
magnifying device — увеличитель, устройство для увеличения
12. счётное устройствоfail-safe device — безаварийное устройство; надёжный прибор
device directory — таблица устройства; указатель устройства
addressed device — адресуемое устройство; адресуемый прибор
13. дозирующее устройство, дозатор14. мешалка15. краскотёрка16. устройство для вызова шрифта смешанного кегляmultiple point ink control device — устройство для управления регулировочными винтами ножа красочного аппарата
numbering device — нумерационное устройство, нумератор
17. устройство на выходе, выходное устройствоdirty-trick device — мина — ловушка
I/O device — устройство ввода-вывода
18. устройство вывода данныхpage makeup device — верстальное устройство; видеотерминальное устройство для пополосной вёрстки
photodetection device — фотоэлектрический щуп, фотоэлектрическое контрольное устройство
photographic composing device — фотонаборное устройство; фотонаборная машина
securing device — устройство, обеспечивающее безопасность
19. устройство для припудривания20. устройство для нанесения порошкаpowder spray device — устройство для распыления порошка, распылитель
print cutting device — устройство для обрезки оттисков; устройство для разрезки запечатываемой ленты на отдельные оттиски
processing control device — управляющее устройство; устройство, управляющее процессом
21. читающее устройствоrecording device — записывающее устройство; способ записи
22. читальный аппарат23. регистровое устройство24. устройство для регулирования приводки25. устройство для перемотки лентыdevice code — код устройства; адрес устройства
device name — имя устройства; номер устройства
26. устройство для сматывания лентыroll-type copying paper supply device — рулонная установка для подачи бумажной ленты в копировальную машину
27. сканирующее устройство28. развёртывающее устройствоselective printing device — устройство для избирательной печати; впечатывающее устройство
sheet feed tray raising and lowering device — устройство для подъёма и опускания стапельного стола самонаклада
sheet piling device — листоукладчик, устройство для укладки листов
sheet stacking device — листоукладчик, листоукладывающее устройство; листовое приёмное устройство
stirring device — перемешивающее устройство, устройство для перемешивания
stock pile level control device — устройство, контролирующее верхний уровень стопы
straightening device — выравнивающее устройство, устройство для выравнивания
tension device — устройство для регулирования натяжения, рулонный тормоз
29. термографическое устройство30. термопреобразователь изображенияthermal print device — устройство для термопечати, устройство для печатания на термочувствительном материале
threading device — устройство для заправки, устройство для проводки
toner fixing device — устройство для закрепления тонера, закрепляющее устройство
toner image fixing device — устройство для закрепления изображения, образованного тонером
trip-saving register device — устройство, предотвращающее автоматическое выключение машины при дополнительном приталкивании
unwinding device — лентопитающее устройство, устройство для разматывания
wash-up device — смывочное устройство, устройство для смывки
web directional control device — устройство, контролирующее подачу ленты
- 1
- 2
См. также в других словарях:
шина ввода-вывода данных — Тематики информационные технологии в целом EN I/O bus … Справочник технического переводчика
Последовательные и параллельные порты ввода-вывода — Наружные разъёмы материнской платы: PS/2 (1 мышь, 2 клавиатура), сетевой R … Википедия
Шина PCI — Разъём 32 разрядной PCI на материнской плате Разъём 64 разрядной PCI в Power Macintosh G4 PCI (англ. Peripheral component interconnect, дословно взаимосвязь периферийных компонентов) шина ввода/вывода для подключения периферийных устройств к… … Википедия
Шина ISA — 5 разъёмов 16 битной и 1 разъём 8 битной шины ISA ISA (от англ. Industry Standard Architecture, ISA bus, произносится как ай сэй) 8 ми или 16 ти разрядная шина ввода/вывода IBM PC совместимых компьютеров. Служит для подключения плат расширения… … Википедия
Шина управления — компьютерная шина, по которой передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления определяют, какую операцию (считывание или запись информации из памяти) нужно производить, синхронизируют обмен… … Википедия
шина ПЭВМ с расширенной технологией — Системная магистраль, разработанная фирмой IBM, используется в серии IBM PC XT на основе микропроцессора 8088 с 8 разрядной шиной данных. Магистраль содержит 20 разрядную шину 8 разрядную двунаправленную шину данных, 6 линий уровня прерывания,… … Справочник технического переводчика
Шина (компьютер) — Разъёмы шины PCI Express (сверху вниз: x4, x16, x1 и x16). Ниже обычный 32 битный разъем шины PCI. У этого термина существуют и другие значения, см. Шина. Компьютерная шина (от … Википедия
Шина (компьютеры) — Разъёмы шины PCI Express (сверху вниз: x4, x16, x1 и x16), по сравнению с обычным 32 битным разъемом шины Компьютерная шина (от англ. computer bus, bidirectional universal switch двунаправленный универсальный коммутатор) в архитектуре компьютера… … Википедия
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 … Справочник технического переводчика
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 … Справочник технического переводчика
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 … Справочник технического переводчика