Архитектура промышленной сети BitBus
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
нированного доступа. Эта функция существует почти во всех системах управления: от домашней до промышленной.
Защита от сбоев может осуществляться с помощью дополнительных трансиверов, узлов, линий или даже сетей. Кольцевые участки топологии представляют прекрасную защиту против всевозможных обрывов кабеля. Таким образом подстраховываются от широкого круга инцидентов от потери кабеля в распределительных щитах до случайной обрезки кабеля во время профилактических работ электриков. Однако это требует дополнительных возможностей, как от трансиверов, так и от архитектуры всей системы. Для первых необходима поддержка быстрого гашения сигнала при достижении им конца пути, для второго требуется система идентификации и уничтожения дубликатных пакетов.
- Гибкость системы
Необходимость расширения системы во время ее работы зависит от конкретной области применения. Управляющая система автомобиля вряд ли нуждается в расширении (если конечно Вам лично этого не захочется). С другой стороны, поточная линия обязательно перенастраивается и снабжается дополнительными, порой загадочными, датчиками при каждом переходе на новую модель продукции. Системы контроля зданий или предприятий нуждаются в расширении несколько раз в течение жизненного цикла. В случаях если предприятие осваивает новую продукцию или расширяет производство, существующие датчики либо заменяются, либо дополняются более точными. Вот тут то и возникает необходимость гибкости наращиваемости длины линий (проводов или беспроводных каналов) а так же свободной топологии. Возможность тянуть провод от ближайшей доступной точки без оглядки на ограничения топологии и возможность добавления дополнительных репитеров по мере необходимости сильно продлевает срок службы Вашей управляющей сети. Однако для этого требуется наличие энергонезависимой памяти в каждом узле сети и наличие как локальной (на самом узле) так и удаленной процедур добавления нового устройства в протоколе управления устройствами. Эти процедуры должны быть определены недвусмысленно, ясно и четко и быть безошибочно реализованы так чтобы всевозможные узлы и приборы могли взаимодействовать между собой.
Задача, решаемая системойПрименяемое решениеРасширение системы,
Изменения
- Достаточное количество свободных адресов.
- Возможность легкого расширения.
- Свободная топология подключения, беспроводная связь.
- Легкое подключение/отключение устройств (физически и логически).Таблица 1.2.
- Производительность системы
Производительность системы в целом зависит от многих факторов. Вот некоторые из них.
- Максимально возможная скорость передачи.
Этот параметр непосредственно влияет на время прохождения пакета в линии. Например, для 100-битного пакета время прохождения составляет 0,1 микросекунды при скорости 1Mbps и 1 миллисекунду при скорости 100Kbps. Очень полезна возможность варьировать скорость передачи в широких пределах, от нескольких килобит в секунду до мегабайта в секунду. Обдуманный выбор скорости передачи - наиболее желательный способ оптимизации соотношения цена/производительность для трансиверов, среды передачи и сетей связи.
- Схема доступа к среде передачи.
Демократический доступ к среде передачи для всех при минимальном количестве узлов идентификации крайне необходим для предотвращения возникновения патологической ситуации для узлов с низким приоритетом. При недемократической схеме доступа, когда приоритет является единственным критерием доступа к сети, узлы с низким приоритетом могут быть полностью задавлены более разговорчивыми. Это может снизить их производительность до неприемлемого уровня. В мире PLC контроллеров (Programmable Logical Controller), который наиболее тАЬподвинуттАЭ в сторону тАЬдетерминизматАЭ и где доступ к среде возможен лишь в фиксированные промежутки времени, схема с мультиплексированной шиной управляемой приоритетами наименее приемлема.
- Максимальный размер пакета.
Это непосредственно определяет число пакетов и, следовательно, время, требуемое для завершения транзакции. В приведенной ниже таблице представлена информация о длине пакета в различных областях применения.
Дискретные датчики
Фотоэлектрические датчики
Датчики приближения
Дискретные активаторы
Контакторы
Стартеры электродвигателей
Кнопки
Соленоиды
Аналоговые /сложные датчики
LVDT
Датчик деформаций
Измеритель потока (например газовый счетчик)
Термопара/термистор
Датчик давления
Аналоговые активаторы
Позиционер
Электроклапан
Электродвигатель с регулируемым числом оборотов
Инструменты
Счетчик частиц
Измеритель кислотности
Хроматограф
Интерферометр
Интеллектуальные активаторы
Одиночный петлевой контроллер
Интеллектуальный контроллер электродвигателя
Прочие аналоговые цепи ввода/вывода мощностью 4-20ma
Устройства, обрабатывающие интенсивный поток данных
Экран вывода сообщений
Регистраторы данных
Сложные устройства ввода/вывода
Устройства поблочного ввода/вывода
Сканеры полоскового кода
Сканеры линии
Машинное зрение
RF ID Tags
Супервизорные контроллеры
Промышленные
Компьютеры типа PC, VME, SDT-32
Станции SCADA
Консоль оператора
Порт RS-2321-4 бай