14. Промышленные сети – принципы организации, стандарты ProfiBus, ModBus, промышленный Ethernet.

Промышленная сеть — сеть передачи данных, связывающая различные датчики, исполнительные механизмы, промышленные контроллеры и используемая в промышленной автоматизации.

Устройства используют сеть для:

• Передачи данных

• Настройки, ввода в эксплуатацию и диагностики оборудования АСУ ТП

• Питания датчиков и исполнительных механизмов

• Передачи данных между датчиками и исполнительными механизмами минуя центральный контроллер

• Связи между датчиками, исполнительными механизмами, ПЛК, и АСУ ТП верхнего уровня

• Связи между контроллерами и системами человеко-машинного интерфейса (операторскими системами)

Profibus - открытая полевая шина разработанная компанией siemens для своих промышленных контроллеров. Profibus использ обмен данными между ведущими и ведомыми устройствами. Построена в соотв-ии с многоуровневой моделью osi и определяет физич-й, канальный, уровень приложений.

Физически profibus предст:

1) эл сеть на экранированной витой паре

2) оптич сеть на оптоволокне

3)инфрокрасн сеть

Скорость предачи от 9,6 кбит/с - 12Мбит/с

Метод доступа маркерный (велущая станция контролирует шину, ведомая станция только распознает получ сообщения или передает данные после соотв-го запроса). Маркер циркулирует в лог кольце состоящим из ведущих устройств

ModBus является развитием ProfiBus и представляет собой локальную сеть для пром приложений. Устройства объединенные в сеть обмениваются между собой сообщениями для удаленного контроля и упр процессами на предприятии

Промышленный Ethernet (см рис пром ethernet)

Промышленный Ethernet - это сеть для заводских цехов или др средств с тяжелыми условиями эксплуатации, которая поддерживает различные топологии с разнообразными подкл устр-ми

Преимущества применения в промышленности

1) объединение и интеграция устройств разных производитлей

2) совместимость разл программных приложений

3) разработанных станд решений

4) масштабир протокол

Для промышл ethernet выпускается специализированное сетевое оборудование, которое выдерживает электромагн помехи и экстремальные условия среды

Отличия от обычного EtherNet

• Стандарты на кабели и разъемы, удовлетворяющие специфическим требованиям промышленности: усиленное экранирование, стойкость к агрессивным средам и т. п.

• Специальные стандарты и устройства для связи с подвижными объектами: гибкие кабели, устройства беспроводной связи

• Дополнение стека протоколов TCP/IP протоколом RFC 1006 обеспечивает регулярную и частую передачу по сети небольших объемов информации, что характерно для обмена данными между промышленными контроллерами

• C помощью специальных коммутаторов можно организовать кольцевую топологию, которая при обрыве восстанавливает связь, то есть находит новый путь для передачи данных значительно быстрее, чем применяемый в обычных сетях «алгоритм избыточного дерева»

• Частое использование наряду со стеком протоколов TCP/IP Специфического стека протоколов ISO Transport Protocol