A digitális adatok soros továbbítására három kommunikációs forma létezik:

A) szimplex kommunikáció feltételezi egy adó és egy vevő jelenlétét; az információkat egy irányba továbbítják, a kommunikáció külön vezetékpáron keresztül történik;

B) félduplex kommunikáció lehetővé teszi a kétirányú adatátvitelt, de nem egyidejűleg; a kommunikáció két vagy négy vezetékből álló kábelen keresztül történik;

BAN BEN) duplex kommunikáció egyidejű kétirányú adatátvitelt biztosít, és a kommunikáció is két-négy vezetékből álló kábelen keresztül történik.

A fenti kommunikációs formák mindegyike megköveteli, hogy a fogadó eszköz fel legyen készítve az adó által továbbított minden egyes adatkészlet fogadására és azonosítására. A probléma megoldásának két módja van. Nál nél aszinkron átvitel minden adatcsomagot megelőz start bit, és ennek az adatcsomagnak az átvitelének befejeztével kell megállj kicsit. Ily módon a fogadó egyértelműen azonosítja az üzenet elejét és végét. A start és stop bitek folyamatos ellenőrzésének szükségessége miatt azonban az ilyen típusú kommunikáció átviteli sebessége korlátozott, és általában nem haladja meg az 1200 bps-t.

Az aszinkron átvitelt bizonytalan vétel és magas szintű interferencia esetén használják. Szinkron átvitel nem igényel start és stop biteket, adót és vevőt szinkronizálva. Az adatátvitel és -vétel kezdetét egy órajel előre szinkronizálja, majd az adatcsomag minden egyes szavát hét-nyolc bites blokkként ismeri fel. A szinkron adatátvitel 1200 bps-ot meghaladó sebességet biztosít, és leggyakrabban adatfolyamok, például programfájlok átvitelére használják.

Modern intelligens érzékelők és vezérlők a hagyományos mellett RS-232C interfész alapján soros bemeneti/kimeneti alrendszert is tartalmazhat RS-485 interfész. A legtöbb gyártó programozható logikai vezérlői tartalmaznak interfészek ilyen vagy olyan megvalósítását a földrajzilag elosztott adatgyűjtő és vezérlőrendszerek megszervezésének eszközeként. RS-422A/RS-485.

RS-232C– széles körben használt szabványos soros interfész. Használható szinkron adatátvitelre akár 20 000 bps sebességgel 15 méteres távolságig; hosszabb távolságokon az átviteli sebesség csökken. felület RS-449– ez egy későbbi szabvány, jobb jellemzőkkel rendelkezik a sebesség és az átviteli távolság tekintetében az RS-232-höz képest; itt akár 10 000 bps sebesség is elérhető akár 1 km távolságon keresztül. Az RS-232 szabványnak megfelelő feszültségszintek +12 V logikai „0” és –12 V logikai „1” esetén. Az RS-232 interfész jelenleg szabványos COM- személyi számítógépek portjai. Mivel a mikroprocesszorok túlnyomó többsége erre épül TTL-szerkezet(tranzisztor-tranzisztor logika), ahol a logikai nulla szintje 0 V, a logikai egyesé pedig +5 V, akkor nyilván a jelszinteket át kell alakítani az illesztéshez. Ez utóbbi integrált áramkörök - szintátalakítók - segítségével érhető el, mint például: MS1488 a TTL szintek RS-232 szintre konvertálásához és MS1489 az RS-232 szintek TTL-szintekké alakításához.

Felület RS-485(EIA-485) az egyik legelterjedtebb fizikai kommunikációs réteg szabvány (kommunikációs csatorna + jelátviteli módszer).

Az RS-485 interfészre épített hálózat a segítségével csatlakoztatott adó-vevőkből áll csavart érpár– két csavart vezeték. Az RS-485 interfész ezen az elven alapul differenciális (kiegyensúlyozott) transzferek adat. Lényege, hogy egy jelet továbbítson két vezetéken. Ráadásul egy vezetéken (feltételesen A) az eredeti jel megy, a másik pedig (hagyományosan B) az inverz másolata. Így mindig van potenciálkülönbség egy sodrott érpár két vezetéke között (A1.1. ábra).

ábra A1.1

Ez az átviteli módszer nagy immunitást biztosít a közös módú interferenciával szemben, amely a vonal mindkét vezetékét egyformán érinti. Ha a jelet az egyik vezeték potenciálja továbbítja a közöshez képest, mint az RS-232-nél, akkor az ezen a vezetéken fellépő interferencia torzíthatja a jelet a közöshez (földhöz) képest, amely jól elnyeli az interferenciát. Ezenkívül a közös pontok potenciálkülönbsége csökkenni fog egy hosszú közös vezeték ellenállásán, mint további torzítási forrást. A differenciálátvitelnél ilyen torzítások nem fordulnak elő, mivel egy csavart érpárban a hangszedő mindkét vezetéken azonos. Így az egyenlő terhelésű vezetékekben a potenciál egyformán változik, míg az informatív potenciálkülönbség változatlan marad.

Az interfész hardveres megvalósítása - adó-vevő chipek differenciális bemenetekkel/kimenetekkel (a vonalhoz) és digitális portokkal (az UART vezérlő portjaihoz). Ennek a felületnek két lehetősége van: RS-422És RS-485.

RS-422 – duplex interfész. A vétel és az adás két különálló vezetékpáron keresztül történik. Minden vezetékpáron csak egy adó lehet.

Az RS-485 az RS-422 interfész félduplex trönk analógja. A vétel és az adás egy vezetékpáron keresztül történik, időelválasztással. Egy hálózatban sok adó lehet, mivel ezek vétel közben kikapcsolhatnak.

Minden eszköz azonos módon csatlakozik egy csavart érpárú kábelhez: közvetlen kimenetek ( A) egy vezetékhez, inverz ( B) - másikba.

A vevő bemeneti impedanciája a vonal oldalon jellemzően 12 kOhm. Mivel az adó teljesítménye nem végtelen, ez korlátozza a vonalhoz csatlakoztatott vevők számát. Az RS-485 szabvány szerint az illeszkedő ellenállásokat figyelembe véve az adó akár 32 vevőt is képes meghajtani. Megnövelt bemeneti impedanciájú mikroáramkörök használatával azonban lényegesen nagyobb számú eszközt csatlakoztathat a vonalhoz (több mint 100 eszközt). Ebben az esetben az eszközök párhuzamosan csatlakoznak a vezetékhez, és a vezérlőt (számítógépet) fel kell szerelni egy további eszközzel - egy RS-485/RS-232 soros port átalakítóval.

A maximális kommunikációs sebesség az RS-485-ben elérheti a 10 Mbit/s-ot, a kommunikációs vonal maximális hossza pedig 1200 m. Ha szükséges a kommunikáció 1200 m-nél nagyobb távolságra történő megszervezése, vagy a terhelhetőségnél több eszköz csatlakoztatása az adó megengedi, akkor speciális átjátszókat használnak ( átjátszók).

Az RS-485 adó logikai „1“ és „0“ feszültségtartománya +1,5...+6 V, illetve –1,5...–6 V, valamint a távadó közös módú feszültségtartománya van (–1 ...+3 V).

A paraméterértékek meghatározása oly módon történik, hogy a mérőinformációs rendszer részét képező bármely eszköz működőképes maradjon általános típusú zaj jelenlétében a kommunikációs vonalra csatlakoztatott kapcsainál, amelyek feszültsége az alábbi tartományba esik. -7 - +7 V.

A mérési információs rendszerek párhuzamos adatátviteléhez gyakran szabványos interfészt használnak IEEE-488 (Villamos és Elektronikai Mérnöki Intézet), más néven HP-IB(Hewlett-Packard interfészbusz) vagy GPIB(Általános célú interfész busz –általános célú interfész busz). Nemzetközi Elektrotechnikai Bizottság ( IEC) ezt a szabványt nemzetközinek ajánlotta, ezért a posztszovjet térben ezt hívják IEC digitális interfész.

Az IEEE-488 interfészt programozható és nem programozható elektronikus mérőműszerekhez és konverterekhez fejlesztették ki. Aszinkron információcserére tervezték, legfeljebb 20 m távolságban egymáshoz képest elhelyezkedő eszközök párosítására összpontosít, és biztosítja a különböző bonyolultságú eszközök működését az IIS-ben, lehetővé teszi a közvetlen információcserét közöttük, távolról és helyiről. eszközök vezérlése. A leírt interfész gerincstruktúrával rendelkezik (A1.2. ábra).

Az interfész trönk 24 jelvonalból áll, amelyek közül nyolc földvezeték, a többi vonal pedig három csoportra van osztva. Az első csoport, amely nyolc kétirányú jelvonalból áll, az adatbusz. Úgy tervezték, hogy adatokat és parancsokat továbbítson az interfészhez csatlakoztatott különféle eszközök között. Egy másik öt jelzővonalból álló csoport - általános vezérlő busz, a vezérlő- és állapotjelek továbbítása rajta keresztül történik. Az utolsó három sorból álló csoport az adatátvitel vezérlésére szolgál ( kézfogás busz).

Az interfészhez csatlakoztatott eszközök üzenetek fogadójaként vagy forrásaként működhetnek. Egy adott időpontban csak egy eszköz lehet információforrás, miközben egyszerre több eszköz is működhet üzenetfogadóként. A gerincen lévő egyik eszköz az vezérlő felület.

Az IEEE-488 vevőinek és információforrásainak teljes száma egybájtos címzéssel nem haladhatja meg a 31-et, a párhuzamosan csatlakoztatott eszközök száma pedig 15 (beleértve a vezérlővezérlőt is).

Az IEEE-488 szabványban a magas jelszint egy vonalban 2 V-os vagy annál nagyobb feszültségértéknek, az alacsony szint pedig 0,8 V-os vagy annál kisebb feszültségértéknek felel meg.

A2. függelék

Használati útmutató

1. Bemutatkozás
1.1. Alkalmazási terület…………………………………………………………………. 3
1.2. A funkciók rövid leírása ……………………………………………………………………………
1.3. Felhasználói szint…………………………………………………………… 3

2. A „VP” automatizált folyamatirányító rendszer célja és felhasználási feltételei………………………………………. 4

3. A „VP” automatizált folyamatirányító rendszer megoldása……………………………………………………………. 5

4. A rendszer indítása…………………………………………………………………..……… 6

1. Bemutatkozás.

1.1. Alkalmazási terület

A dokumentum követelményei akkor érvényesek, ha:

· előzetes átfogó tesztek;

· próbaüzem;

· átvételi tesztek;

· ipari üzemeltetés.

1.2. A funkciók rövid leírása

A „Weight Flow” szoftverterméket a vállalat különböző részlegeinek elemző munkájára, a dokumentumáramlási folyamatok automatizálására és optimalizálására, valamint az osztályközi logisztikára tervezték. A rendszer lehetőséget biztosít a felvonókban, hajókban és gáztárolókban, vasúti teherpályaudvarokon és más ipari létesítményekben alkalmazott mérlegberendezések használatához kapcsolódó vállalatok műszaki folyamatainak gyors nyomon követésére és beállítására is.

A „Weight Flow” automatizált folyamatirányító rendszer szoftver- és hardver- és szoftverkomplexuma moduláris felépítésű.

A jelentéskészítés során gyakran használják a következőket: OLE 1C szoftver online szinkronizálási funkcióval (lehetővé teszi a mérlegelés kezdeményezését a számviteli rendszerből) és SAP RFC szoftver online szinkronizálási funkcióval (mérlegeket generál a könyvelési rendszerbe), amely biztosítja a következő:

· a vállalkozás területére való jármű áthaladásának lehetőségének ellenőrzése;

· dokumentum létrehozása az 1C-ben a jármű mérlegének tényéről a vállalkozásnál;

· az ügyfél számláján lévő pénzeszközök egyenlegére vonatkozó adatok visszaküldése az 1C rendszerben;

· Keressen egy dokumentumot a jármű száma alapján, és adja vissza az okmányszámot. Ha több dokumentum van, a kimeneti sorrendet a fejlesztő határozza meg, a függvény mindig egy dokumentumot ad vissza;

visszaküldi a dokumentumra vonatkozó információkat; visszatérési könyvtárelem; az áru súlyának beírása az okmányba; dátum szerinti dokumentumjegyzék kiállítása.

1.3. Felhasználói szint

A felhasználónak tapasztalattal kell rendelkeznie az MS Windows operációs rendszerrel (95/98/NT/2000/XP, XP-7), az MS Office használatában jártassággal, valamint a következő ismeretekkel kell rendelkeznie:

· ismeri az adott tárgykört;

· ismerje a teherautó-mérleg működési elvét;

· tudjon perifériás eszközöket csatlakoztatni.

2. A „VP” automatizált folyamatirányító rendszer célja és használati feltételei.

Termelés, szállítás, utak diszpécsere, számos tevékenységi területen sikeresen alkalmazva a kereskedelmi utaktól és kereszteződésektől az automata parkoláson át a gáztermelő ipar automatizálásáig.

A „Weight Flow” automatizált folyamatirányító rendszer szoftver- és hardverkomplexuma ipari mérlegrendszerek (járműmérlegek, vasúti kocsimérlegek stb.) automatizálására és dokumentum-folyamat automatizálására, a vállalkozás iparágának és számviteli jellemzőinek figyelembevételével történő konfigurációra készült.

Minden rendszer könnyen integrálható más rendszerekkel, például könyvelési rendszerekkel (1C, Turbobukhgalter, SAP, BAAN stb.) A rendszerek távirányítóval/távirányítóval is fel vannak szerelve. Minden projektünk tartalmazza a legfejlettebb és legegyedibb szoftver- és hardvermegoldásokat, amelyek RFID technológiát (rádiófrekvenciás azonosítást) alkalmaznak, aktív és passzív módon.

A „Weight Flow” folyamatirányító rendszer magában foglalja a biztonsági és videó megfigyelő rendszerek, beléptető rendszerek telepítését ipari létesítményekben különféle célokra és bármilyen bonyolultságú szintre, integrálva a vállalat technológiai folyamataiba és dokumentumfolyamataiba, valamint modern RFID technológiák (aktív/passzív) .

3. „VP” automatizált folyamatirányító rendszer megoldása

Tipikus lehetőségek a „Weight Flow” automatizált folyamatvezérlő rendszerek kiépítéséhez

Esemény azonosítási lehetőségek. Az „esemény” egy fontos összetevő, amely lehetővé teszi a rendszer működésének személy nélküli megszervezését, amely kiküszöböli a tisztességtelen alkalmazottak tevékenységével kapcsolatos „kockázatokat”.

1. Intelligens videoelemzés – járművek, járműszámok/kocsik/konténerek felismerő rendszere;
2. RFID - rádiófrekvenciás azonosítás (aktív vagy passzív);
3. Különféle érzékelők - indukciós, hőérzékelők;
4. Az eseményadatok emberi bevitele

Működtetők: - minden digitális eszköz, amelynek kialakítása csatlakozási portokat tartalmaz (COM USB, RS 232/485, IP hálózat stb.);
- bármilyen be-/kikapcsoló funkcióval rendelkező analóg eszköz (közlekedési lámpák / motorok / izzók / sorompók / lengéscsillapítók stb.);
- digitális érzékelők / analizátorok, elektronikus és száraz érintkezőkkel.

"VP" automatizált folyamatirányító rendszer szoftverelemei
Számos APCS modulunk van - működésüket röviden a specifikáció, részletesebben a kézikönyv írja le. Az alábbiakban a „Weight Flow” folyamatvezérlő rendszer fő szoftverösszetevői láthatók. Minden modulnak bizonyos alapvető funkciói vannak:

1. Szerver – APCS szoftver "Weight Flow"
Mérlegtől északra középen (WEB, SQL, URDB)

2. Súlymérő program - automatizált folyamatvezérlő rendszer "Weight Flow" Automatikus súlymérő/vasúti súlymérő modul
3. Különféle eszközök használata - automatizált folyamatvezérlő rendszer "Weight Flow" Controller modul +
rendszerben

4. Beállítások, látható/láthatatlan - Automatizált folyamatvezérlő rendszer „VP” modul laboratórium

5. Kiegészítő munkahely - automatizált folyamatirányító rendszer "VP" Modul kiegészítő munkahely
(távolról vagy hálózaton keresztül kapcsolódhat az automatizált vezérlő munkaállomáshoz)

4. A rendszer indítása

https://pandia.ru/text/80/223/images/image002_125.jpg" width="672 height=361" height="361">

Rizs. 2. „Súlyáramlás” automatizált folyamatvezérlő rendszer interfésze

Felület a következő elemekből áll:

1.Navigációs menü. A rendszer konfigurálására és kezelésére szolgál.

2.A mérlegek közötti váltás gombjai. A különböző mérlegek állapotának kijelzésének váltására szolgál, és az aktuálisan aktív mérlegek jelzésére, ha egynél több mérleg csatlakozik a rendszerhez.

3. Kezelői menü. A súlymérés, a dokumentumok és a beléptető rendszer kezelésére szolgál. Módosítja a kezelőpanel megjelenését és funkcióit.

4. Kezelőpanel. A súlymérés, a dokumentumok és a beléptető rendszer kezelésére szolgál. A megjelenés és a funkciók a kezelői menüben aktuálisan kiválasztott fültől függenek (3. pozíció). Amikor a rendszer elindul, megjelenik a mérleg vezérlőpultja (lásd a 2. ábrát).

5.Naptár. A mérési protokoll panelen (7. pozíció) dátum szerint megjelenített mérési eredmények kiválasztására és az aktuális dátum megjelenítésére szolgál.

6. “Dokumentum rögzítése” gomb. Új dokumentum létrehozására szolgál.

7. Mérési protokoll panel. A naptárban kiválasztott dátum mérési eredményeinek megjelenítésére szolgál (5. pozíció).

8. Videó panel. Megjeleníti a CCTV kamerák által sugárzott videót.

Navigációs menü(3. ábra) a monitor bal felső sarkában található, és a következő részekből áll: „Fájl”, „Konfiguráció”, „Modulok”, „Windows”, „A programról”.

https://pandia.ru/text/80/223/images/image004_81.jpg" align="left" width="120" height="76">

Rizs. 4. "Fájl" menü.

Menü "Konfiguráció" (5. ábra)

Hozzáférést biztosít a rendszer szolgáltatási paramétereihez

"Nyomtatványtervező" - dokumentumelrendezések nyilvántartására szolgál

"Rendszerbeállítások" - arra szolgál, hogy a rendszert a szükséges paramétereknek megfelelően konfigurálja

https://pandia.ru/text/80/223/images/image006_48.jpg" align="left" width="171" height="92 src=">

Rizs. 6. "Modulok" menü.

Menü "Ablak" (7. ábra)

Megjeleníti a megnyitott ablakok listáját, és lehetővé teszi a köztük való váltást

https://pandia.ru/text/80/223/images/image008_40.jpg" width="675 height=356" height="356">

Az ipari adathálózatok a modern automatizált folyamatirányító rendszerek egyik fő elemei. Az ipari kommunikációs protokollok megjelenése a földrajzilag elosztott, számos technológiai létesítményt lefedni képes, egész műhelyeket, esetenként gyárakat egyesítő vezérlőrendszerek bevezetésének kezdetét jelentette. Ma az ipari kommunikáció területe ugrásszerűen fejlődik: több mint 50 kommunikációs hálózati szabvány ismert, kifejezetten ipari alkalmazásokhoz adaptálva, és évről évre jelennek meg az új fejlett adatátviteli technológiák. Ez nem meglepő, hiszen a kommunikációs hálózatok nagymértékben meghatározzák az automatizált folyamatirányító rendszerek egészének minőségét, megbízhatóságát és funkcionalitását.

Az automatizált folyamatirányító rendszerekben használt adatátviteli hálózatok két osztályba sorolhatók:

1. Helyszíni buszok;
2. Felső szintű hálózatok (üzemeltetői szint, terminálbuszok).

1. Terepi buszok

A terepi busz fő funkciója, hogy hálózati interakciót biztosítson a vezérlők és a távoli perifériák (például I/O csomópontok) között. Ezen kívül a terepi buszra különféle, megfelelő hálózati interfészekkel felszerelt műszereket és aktuátorokat (Field Devices) lehet csatlakoztatni. Az ilyen eszközöket gyakran intelligens terepi eszközöknek nevezik, mivel támogatják a magas szintű hálózati kommunikációs protokollokat.

Mint már említettük, számos terepibusz-szabvány létezik, amelyek közül a leggyakoribbak:

1. Profibus DP;
2. Profibus PA;
3. Alapítvány Fieldbus;
4. Modbus RTU;
5. SZARVASBIKA;
6. DeviceNet.

Az egyes szabványok megvalósításának árnyalatai ellenére (adatátviteli sebesség, keretformátum, fizikai környezet) van egy közös jellemzőjük - az alkalmazott hálózati adatcsere algoritmus, amely a klasszikus Master-Slave elven vagy annak csekély módosításán alapul. A modern terepi buszok szigorú műszaki követelményeknek is megfelelnek, így alkalmasak zord ipari környezetben való használatra. Ezek a követelmények a következők:

1. Determinizmus. Ez azt jelenti, hogy az üzenet továbbítása az egyik hálózati csomóponttól a másikhoz szigorúan meghatározott ideig tart. Az Ethernet technológiával épített irodai hálózatok kiváló példái a nem determinisztikus hálózatnak. A megosztott adathordozóhoz a CSMA/CD módszerrel való hozzáférés algoritmusa nem határozza meg, hogy mennyi idő alatt kerüljön át egy keret az egyik hálózati csomópontból a másikba, és szigorúan véve nincs garancia arra, hogy a keret eléri a célt. Ez elfogadhatatlan az ipari hálózatok esetében. Az üzenet átviteli idejét korlátozni kell, és általában a csomópontok számát, az adatátviteli sebességet és az üzenet hosszát figyelembe véve előre kiszámítható.

2. Távolsági támogatás. Ez elengedhetetlen követelmény, mert a vezérlőobjektumok közötti távolság esetenként akár több kilométert is elérhet. A használt protokollnak nagy távolságú hálózatokban való használatra kell irányulnia.

3. Elektromágneses interferencia elleni védelem. A hosszú sorok különösen érzékenyek a különféle elektromos berendezések által kibocsátott elektromágneses interferencia káros hatásaira. Az erős interferencia a vonalon felismerhetetlenül torzíthatja a továbbított adatokat. Az ilyen interferencia elleni védelem érdekében speciális árnyékolt kábeleket, valamint optikai szálat használnak, amely az információs jel könnyű természete miatt általában érzéketlen az elektromágneses interferenciára. Ezenkívül az ipari hálózatoknak speciális digitális adatkódolási módszereket kell alkalmazniuk, amelyek megakadályozzák az adatok torzulását az átvitel során, vagy legalább lehetővé teszik a torzított adatok hatékony észlelését a fogadó csomópont számára.

4. Kábelek és csatlakozók megerősített mechanikai kialakítása. Itt sincs semmi meglepő, ha elképzeljük, milyen feltételek mellett kell gyakran kommunikációs vonalakat fektetni. A kábeleknek és csatlakozóknak erősnek, tartósnak kell lenniük, és alkalmasnak kell lenniük a legnehezebb körülmények között történő használatra (beleértve az agresszív légkört, a magas rezgésszintet, a páratartalmat).

A fizikai adatátviteli közeg típusa alapján a terepi buszokat két típusra osztják:

1. Optikai kábel alapú terepi buszok. Az optikai szál használatának előnyei nyilvánvalóak: hosszú (akár 10 km-es vagy hosszabb) kommunikációs vonalak építésének képessége; nagy sávszélesség; érzéketlenség az elektromágneses interferenciára; Veszélyes területeken történő beépítés lehetősége. Hátrányok: a kábel viszonylag magas költsége; a fizikai csatlakozás és a kábelkapcsolat bonyolultsága. Ezeket a munkákat képzett szakembereknek kell elvégezniük.
2. Rézkábel alapú terepi buszok. Általában ez egy kéteres, csavart érpárú kábel speciális szigeteléssel és árnyékolással. Előnyök: elfogadható ár; a lerakás és a fizikai kapcsolatok egyszerűsége. Hátrányok: érzékeny az elektromágneses interferenciára; a kábelvonalak korlátozott hossza; alacsonyabb sávszélesség a száloptikához képest.

A Simatic S7-300 vezérlőt Profibus DP hálózathoz optikai kábellel összekötő modulra példa a CP 342-5 FO kommunikációs processzor. Az S7-300 Profibus DP hálózathoz rézkábellel történő csatlakoztatásához használhatja a CP 342-5 modult.

2. Felső szintű hálózatok

Az automatizált folyamatvezérlő rendszerek felső szintű hálózatai a vezérlők, szerverek és kezelői munkaállomások közötti adatátvitelre szolgálnak. Néha az ilyen hálózatok további csomópontokat tartalmaznak: központi archív szerver, ipari alkalmazásszerver, mérnöki állomás stb. De ezek már lehetőségek.

Milyen hálózatokat használnak a folyamatirányító rendszer legfelső szintjén? A terepibusz-szabványokkal ellentétben itt nem sok a változatosság. Valójában a modern folyamatvezérlő rendszerekben használt felső szintű hálózatok többsége az Ethernet szabványon (IEEE 802.3) vagy annak gyorsabb változatán, a Fast Etherneten és a Gigabit Etherneten alapul. Ebben az esetben általában a TCP/IP kommunikációs protokollt használják. Ebben a tekintetben a szolgáltatói szintű hálózatok nagyon hasonlítanak az irodai alkalmazásokban használt hagyományos LAN-okhoz. Az Ethernet hálózatok széles körű ipari felhasználása a következő nyilvánvaló pontoknak köszönhető:

1) A felső szintű ipari hálózatok számos kezelőállomást és szervert kötnek össze, amelyek a legtöbb esetben személyi számítógépek. Az Ethernet szabvány kiválóan alkalmas az ilyen LAN-ok szervezésére; Ehhez minden számítógépet csak hálózati adapterrel (NIC, hálózati csatolókártya) kell felszerelni. Sok modern vezérlő rendelkezik kommunikációs modulokkal az Ethernet hálózatokhoz való csatlakozáshoz (például a CP 343-1 kommunikációs processzor lehetővé teszi az S7-300 ipari Ethernet hálózathoz való csatlakoztatását).

2) Olcsó kommunikációs berendezések széles választéka található a piacon Ethernet-hálózatokhoz, beleértve azokat is, amelyeket kifejezetten ipari felhasználásra alakítottak ki.

3) Az Ethernet hálózatok nagy adatátviteli sebességgel rendelkeznek. A Gigabit Ethernet szabvány például akár 1 Gb/s sebességű adatátvitelt tesz lehetővé 5-ös kategóriájú csavart érpárú kábellel.Amint később kiderül, a nagy hálózati átviteli sebesség rendkívül fontossá válik az ipari alkalmazásokban.

4) Az automatizált folyamatirányító rendszer legfelső szintjén található Ethernet hálózat használata lehetővé teszi az automatizált folyamatirányító hálózat egyszerű összekapcsolását az üzem (vagy vállalat) helyi hálózatával. Általában az üzem meglévő LAN-ja az Ethernet szabványon alapul. Egyetlen hálózati szabvány használata lehetővé teszi az automatizált folyamatirányító rendszerek integrálását a teljes vállalati hálózatba.

Az automatizált folyamatirányító rendszerek felső szintjének ipari hálózatainak azonban megvannak a sajátosságai, amelyeket az ipari alkalmazás feltételei határoznak meg. Az ilyen hálózatokkal szemben támasztott jellemző követelmények a következők:

1. Nagy sávszélesség és adatátviteli sebesség. A forgalom nagysága közvetlenül függ számos tényezőtől: az archivált és megjelenített technológiai paraméterek számától, a szerverek és kezelői állomások számától, a használt alkalmazásoktól stb. A terepi hálózatokkal ellentétben nincs szigorú determinizmus követelmény: szigorúan véve nem mindegy, hogy mennyi ideig tart egy üzenet átvitele egyik csomópontról a másikra - 100 ms vagy 700 ms (persze ez nem számít, amíg ésszerű határokon belül van). A lényeg az, hogy a hálózat egésze egy bizonyos idő alatt képes megbirkózni a teljes forgalommal. A legintenzívebb forgalom a hálózat szervereket és kezelői állomásokat (klienseket) összekötő szakaszain keresztül folyik. Ez annak köszönhető, hogy a kezelő állomáson átlagosan másodpercenként egyszer frissülnek a technológiai információk, és több ezer technológiai paramétert is továbbítanak. De még itt sincsenek szigorú időkorlátok: a kezelő nem fogja észrevenni, ha mondjuk a kötelező helyett másfél másodpercenként frissül az információ. Ugyanakkor, ha a vezérlő (100 ms-os letapogatási ciklussal) 500 ms-os késéssel találkozik az új adatok érzékelőtől való érkezése során, ez a vezérlőalgoritmusok helytelen feldolgozásához vezethet.

2. Hibatűrés. Ezt általában a 2*N séma szerinti redundáns kommunikációs berendezésekkel és kommunikációs vonalakkal érik el, így kapcsolóhiba vagy csatornatörés esetén a vezérlőrendszer képes lokalizálni a hiba helyét a a lehető legrövidebb idő alatt (legfeljebb 1-3 s), és hajtsa végre a topológia automatikus átstrukturálását és a forgalom tartalék útvonalakra való átirányítását.

3. A hálózati berendezések megfelelése az ipari üzemi feltételeknek. Ez olyan fontos technikai intézkedéseket jelent, mint: - a hálózati berendezések portól és nedvességtől való védelme; - kiterjesztett üzemi hőmérséklet-tartomány; - megnövekedett életciklus; - kényelmes DIN-sínre szerelhetőség; - kisfeszültségű tápegység redundanciával; - tartós és kopásálló csatlakozók és csatlakozók.

Az ipari hálózati berendezések funkciói gyakorlatilag nem különböznek az irodai analógoktól, azonban a speciális kialakítás miatt valamivel többe kerül. Az 1. ábra példaként bemutatja a redundáns hálózati topológiát támogató ipari hálózati kapcsolók fényképeit.

1. ábra Ipari kapcsolók SCALANCE X200 a Siemenstől (balra) és LM8TX a Phoenix Contacttól (jobbra): DIN sínre szerelhető

Amikor az Ethernet technológiára épülő ipari hálózatokról beszélünk, gyakran használják az Ipari Ethernet kifejezést, utalva ezzel azok ipari céljára. Jelenleg kiterjedt viták folynak az ipari Ethernet különálló ipari szabvánnyá való szétválasztásáról, de jelenleg az Ipari Ethernet csak egy lista a hálózatok ipari környezetben történő szervezésére vonatkozó műszaki ajánlásokról, és szigorúan véve a fizikai réteg specifikációinak formális kiegészítése. az Ethernet szabvány.

Van egy másik nézőpont is az ipari Ethernetről. Az a tény, hogy a közelmúltban számos kommunikációs protokollt fejlesztettek ki az Ethernet szabvány alapján, és az időkritikus adatok továbbítására optimalizálták. Az ilyen protokollokat hagyományosan valós idejű protokolloknak nevezik, ami azt jelenti, hogy alkalmasak az időkritikus és pontos időszinkronizálást igénylő elosztott alkalmazások közötti adatcsere megszervezésére. A végső cél a relatív determinizmus elérése az adatátvitelben. Példák az ipari Ethernetre:

• Profinet;
• EtherCAT;
• Ethernet Powerlink;
• Éter/IP.

Ezek a protokollok különböző mértékben módosítják a szabványos TCP/IP protokollt, új hálózati cserealgoritmusokat, diagnosztikai funkciókat, önkorrekciós módszereket és szinkronizálási funkciókat adva hozzá. Ugyanakkor az Ethernet adatkapcsolat és a fizikai rétegek változatlanok maradnak. Ez lehetővé teszi új adatátviteli protokollok használatát a meglévő Ethernet hálózatokon szabványos kommunikációs berendezésekkel.

Kommunikációs protokollok automatizált folyamatirányító rendszerekben

A modern automatizálási rendszerekben a termelés folyamatos korszerűsítésének eredményeként egyre inkább felmerül az elosztott ipari hálózatok rugalmas adatátviteli protokollokat alkalmazó kiépítésének feladata.

Elmúltak már azok az idők, amikor a vezérlőteremben valahol egy hatalmas szekrényt helyeztek el berendezésekkel, amelyhez kilométernyi vastag kábelköteg vezetett az érzékelőkhöz és az aktuátorokhoz. Manapság az esetek túlnyomó többségében sokkal kifizetődőbb több helyi vezérlőt egyetlen hálózatba kombinálva telepíteni, ezzel is megtakarítva a telepítést, tesztelést, üzembe helyezést és karbantartást a központosított rendszerhez képest.

Az ipari hálózatok szervezéséhez számos interfészt és adatátviteli protokollt használnak, például Modbus, Ethernet, CAN, HART, PROFIBUS stb. Az érzékelők, vezérlők és aktuátorok (AM) közötti adatátvitelhez szükségesek; érzékelő kalibrálása; tápegység érzékelők és MI; kapcsolatok az automatizált folyamatirányító rendszer alsó és felső szintje között. A protokollokat a gyártási és műszaki rendszerek sajátosságainak figyelembevételével dolgozzák ki, biztosítva a megbízható kapcsolatot és a különböző eszközök közötti adatátvitel nagy pontosságát. A zord körülmények közötti megbízható működés mellett a funkcionalitás, a tervezés rugalmassága, az egyszerű integráció és karbantartás, valamint az ipari szabványoknak való megfelelés egyre fontosabb követelmény az automatizált folyamatirányító rendszerekben.

A hálózati protokollok leggyakoribb osztályozási rendszere az OSI elméleti modell ( alap referenciamodell nyílt rendszerek interakciójához, angol. Open Systems Interconnection Basic Reference Model). Ennek a modellnek a specifikációját végül 1984-ben fogadta el a Nemzetközi Szabványügyi Szervezet (ISO). Az OSI modellnek megfelelően a protokollok 7 rétegre vannak osztva, amelyek egymás felett helyezkednek el, céljuk szerint - a fizikaitól (elektromos vagy egyéb jelek generálása és felismerése) az alkalmazásig (API az alkalmazások általi információátvitelhez). A szintek közötti kölcsönhatás függőlegesen és vízszintesen is végrehajtható (1. ábra). A horizontális kommunikációban a programok közös protokollt igényelnek az adatcseréhez. Függőlegesen - interfészeken keresztül.

Rizs. 1. Elméleti OSI modell.

Alkalmazási réteg

Alkalmazási réteg - alkalmazási réteg ( angol Alkalmazási réteg). Olyan interakciót biztosít a hálózat és a felhasználói alkalmazások között, amelyek túlmutatnak az OSI modellen. Ezen a szinten a következő protokollok használatosak: HTTP, gopher, Telnet, DNS, SMTP, SNMP, CMIP, FTP, TFTP, SSH, IRC, AIM, NFS, NNTP, NTP, SNTP, XMPP, FTAM, APPC, X.400 , X .500, AFP, LDAP, SIP, ITMS, Modbus TCP, BACnet IP, IMAP, POP3, SMB, MFTP, BitTorrent, eD2k, PROFIBUS.

Vezetői szint

Vezetői szint ( angol Bemutató réteg) - adatmegjelenítési szint. Ez a réteg végrehajthatja az adatok protokollkonverzióját és tömörítését/kitömörítését vagy kódolását/dekódolását, valamint átirányíthatja a kéréseket egy másik hálózati erőforráshoz, ha azokat nem lehet helyileg feldolgozni. Az alkalmazási rétegtől kapott alkalmazáskéréseket a hálózaton keresztüli továbbításhoz szükséges formátumba, a hálózatról kapott adatokat pedig az alkalmazások számára érthető formátumba konvertálja. Hagyományosan a következő protokollok tartoznak ehhez a szinthez: HTTP, ASN.1, XML-RPC, TDI, XDR, SNMP, FTP, Telnet, SMTP, NCP, AFP.

Munkamenet réteg

Munkamenet szint ( angol Munkamenet réteg) kezeli a kommunikációs munkamenet létrehozását/megszakítását, az információcserét, a feladatszinkronizálást, az adatátviteli jogosultság meghatározását, valamint a munkamenet fenntartását az alkalmazások inaktív időszakaiban. Az átvitel szinkronizálását ellenőrző pontok elhelyezése biztosítja az adatfolyamban, ahonnan a folyamat folytatódik, ha az interakció megszakad. Használt protokollok: ASP, ADSP, DLC, Named Pipes, NBT, NetBIOS, NWLink, Printer Access Protocol, Zone Information Protocol, SSL, TLS, SOCKS.

Szállítási réteg

Szállítási réteg ( angol Szállítási réteg) megszervezi az adatok hiba, veszteség és ismétlődés nélküli kézbesítését a továbbítás sorrendjében. Az adatokat egyenlő méretű töredékekre osztja, a rövideket kombinálja, a hosszúakat pedig felosztja (a töredék mérete a használt protokolltól függ). Használt protokollok: TCP, UDP, NetBEUI, AEP, ATP, IL, NBP, RTMP, SMB, SPX, SCTP, DCCP, RTP, TFTP.

Hálózati réteg

Hálózati réteg ( angol Hálózati réteg) adatátviteli útvonalakat határoz meg. Felelős a logikai címek és nevek fizikaira fordításáért, a legrövidebb útvonalak meghatározásáért, a kapcsolásért és az útválasztásért, valamint a hálózat problémáinak és torlódásainak figyeléséért. Használt protokollok: IP, IPv6, ICMP, IGMP, IPX, NWLink, NetBEUI, DDP, IPSec, ARP, RARP, DHCP, BootP, SKIP, RIP.

Adatkapcsolati réteg

Link réteg ( angol Adatkapcsolati réteg) célja a hálózatok fizikai szintű interakciójának biztosítása. A fizikai rétegtől kapott adatok hibaellenőrzése, szükség esetén kijavítása, keretekbe csomagolása, sértetlenségének ellenőrzése, valamint a hálózati rétegnek való elküldése. Az adatkapcsolati réteg egy vagy több fizikai réteggel kommunikálhat. Az IEEE 802 specifikáció ezt a réteget 2 alrétegre osztja – a MAC (Media Access Control) szabályozza a megosztott fizikai adathordozóhoz való hozzáférést, az LLC (Logical Link Control) pedig hálózati réteg szolgáltatást biztosít. Használt protokollok: STP, ARCnet, ATM, DTM, SLIP, SMDS, Ethernet, FDDI, Frame Relay, LocalTalk, Token ring, StarLan, L2F, L2TP, PPTP, PPP, PPPoE, PROFIBUS.

Fizikai réteg

Fizikai réteg ( angol Fizikai réteg) közvetlenül adatfolyam továbbítására szolgál. Elektromos vagy optikai jeleket kábeles vagy rádióadásba továbbít, és ennek megfelelően fogadja és digitális jelkódolási módszerekkel adatbitekké alakítja át. Használt protokollok: RS-232, RS-422, RS-423, RS-449, RS-485, ITU-T, xDSL, ISDN, T1, E1, 10BASE-T, 10BASE2, 10BASE5, 100BASE-T, 1000BASE , 1000BASE-TX, 1000BASE-SX.

Amint azt bizonyára észrevette, sok protokollt egyszerre több szinten említenek. Ez azt jelzi, hogy az elméleti modell hiányos és távol áll a valós hálózati protokolloktól, így ezek egy részének az OSI szintekhez való kötése feltételes.

A világgyakorlatban az általános felhasználású hálózatok között a legszélesebb körben használt protokoll az HTTP (angol HyperText Transfer Protocol – „hiperszöveg átviteli protokoll”). Az elméleti OSI modell alkalmazási és bemutatási rétegeire utal. A HTTP kliens-szerver technológián alapul, vagyis van egy fogyasztó (kliens), amely kezdeményezi a kapcsolatot és kérést küld, és egy szolgáltató (szerver), amely megvárja, hogy a kapcsolat megkapja a kérést, elvégzi a szükséges műveleteket és visszaküldi. üzenet az eredménnyel. A HTTP-kliensek fő típusa a böngésző, például a Mozilla Firefox, az Opera vagy a Microsoft Internet Explorer. A HTTP-t ma már széles körben használják a világhálón információk lekérésére a webhelyekről.

Rizs. 2. Kliens szerver technológia.

A kiterjesztett protokollokat a HTTP: HTTPS ( angol Hypertext Transfer Protocol Secure), amely támogatja a titkosítást, és a HTTP-NG ( angol HTTP következő generáció), a Web teljesítményének növelése és az ipari alkalmazások lehetőségeinek bővítése.

Pozitív oldalak: a kliens alkalmazások fejlesztésének egyszerűsége, a protokoll bővítésének lehetősége saját fejlécek hozzáadásával, a protokoll széles körű használata.

Negatív oldalak: nagy üzenetméret a bináris adatokhoz képest, navigáció hiánya a szerver erőforrásaiban, képtelenség az elosztott számítástechnika használatára.

távirányító központok létrehozása, webes alkalmazások SCADA rendszerekhez, szoftverek ipari vezérlőkhöz, videó megfigyelés szervezése.

Ma a HTTP protokollt és annak módosításait a legtöbb gyártó hardvere és szoftvere támogatja. Nézzünk meg néhányat közülük.

A JetNet, JetRock, JetPort, JetI/O, JetBox (ipari Ethernet alapú hálózat), JetWave (vezeték nélküli megoldások) sorozatú Korenix berendezéseiben a HTTP családhoz tartozó protokollokat használják a hozzáférés szervezésére, konfigurálására és kezelésére.

Az ICPDAS a következő berendezéseket és szoftvereket kínálja a HTTP protokollal való munkához. A HRAK, WinPAC, WinCon, LinPAC, ViewPAC sorozat vezérlői Windows és Linux operációs rendszerek alatt működnek, beépített HTTP szerverrel. Az InduSoft (SCADA), ISaGRAF, Web HMI, VXCOMM, MiniOS7 Studio szoftvercsomagok HTTP szervert is használnak az eszközökkel való kommunikációhoz és interakcióhoz.

A Moha által gyártott menedzselt switchek, beágyazott számítógépek és ipari vezeték nélküli hálózati berendezések nem nélkülözhetik a HTTP család protokolljait.

Rizs. 3. A Modbus család protokolljainak kompatibilitása.

Az ipari adathálózatok automatizálási elemei közötti interakció megszervezésére a Modbus kommunikációs protokollt széles körben használják. A Modbus protokollnak három fő megvalósítása van, kettő a soros kommunikációs vonalakon történő adatátvitelre, mindkettő réz EIA/TIA-232-E (RS-232), EIA-422, EIA/TIA-485-A (RS-485) , valamint optikai és rádiós: Modbus RTU és Modbus ASCII, valamint Ethernet hálózatokon keresztüli adatátvitelhez TCP/IP-n keresztül: Modbus TCP.

A Modbus ASCII és Modbus RTU protokollok közötti különbség a karakterek kódolásában rejlik. ASCII módban az adatok kódolása ASCII tábla segítségével történik, ahol minden karakter két bájt adatnak felel meg. RTU módban az adatok 8 bites bináris karakterek formájában kerülnek továbbításra, ami nagyobb adatátviteli sebességet biztosít. Az ASCII legfeljebb 1 másodperces késleltetést tesz lehetővé, ellentétben az RTU-val, ahol az üzeneteknek folyamatosnak kell lenniük. Ezenkívül az ASCII mód egyszerűsített dekódolási és adatkezelési rendszerrel rendelkezik.

A Modbus protokollcsalád (Modbus ASCII, Modbus RTU és Modbus TCP/IP) ugyanazt az alkalmazási protokollt használja, amely biztosítja a kompatibilitásukat. A hálózati csomópontok maximális száma egy Modbus hálózatban 31. A kommunikációs vonalak hossza és az adatátviteli sebesség az interfész fizikai megvalósításától függ. A Modbus hálózati elemek a kérés és válasz tranzakciókon alapuló kliens-szerver modell segítségével kommunikálnak.

A hálózatnak általában csak egy kliense van, az úgynevezett „mester” eszköz és több szerver – „szolga” eszköz. A mester eszköz tranzakciókat kezdeményez (kéréseket küld). A slave eszközök a mester eszköz által kért adatokat továbbítják, vagy végrehajtják a kért műveleteket. A master egyenként megszólíthatja a slave-et, vagy üzenetszórási üzenetet kezdeményezhet az összes slave számára. A szolga eszköz létrehoz egy üzenetet, és visszaküldi azt válaszul egy kifejezetten neki címzett kérésre.

Ipari alkalmazások:

A Modbus-család protokolljainak egyszerű használata az iparban széleskörű használatához vezetett. Ma szinte minden gyártó berendezése támogatja a Modbus protokollokat.

Az ICPDAS cég kommunikációs berendezések széles skáláját kínálja a Modbus család protokolljain alapuló hálózatok szervezéséhez: I-7000 sorozat (DeviceNet átjárók, Modbus szerverek, címezhető kommunikációs vezérlők); HRAK, WinPAC, WinCon, LinPAC, ViewPAC sorozat programozható vezérlői.

A Weintek és a Control Techniques frekvenciaváltók által gyártott kezelőpanelek is a Modbus protokollt használják a vezérlőkkel való kommunikációhoz.

A Modbus család protokolljait hagyományosan a SCADA rendszerek (Clear SCADA, Control Microsystems, InTouch Wonderware, TRACE MODE) OPC szerverei támogatják a vezérlőelemekkel (vezérlők, VFD-k, szabályozók stb.) való kommunikációhoz.

Rizs. 4. Profibus hálózat.

Európában széles körben elterjedt a PROFIBUS nyílt ipari hálózat (PROcess Field BUS). Kezdetben ennek a hálózatnak a prototípusát a Siemens fejlesztette ki ipari vezérlőihez.

A PROFIBUS egyesíti a terepi szintű soros kommunikáció technológiai és funkcionális jellemzőit. Lehetővé teszi a különböző automatizálási eszközök egyetlen rendszerbe való kombinálását az érzékelők és a meghajtók szintjén. A PROFIBUS hálózat több szabványon és protokollon alapul, adatcserét használva a master és a slave (DP és PA protokollok), vagy több master (FDL és FMS protokollok) között.

A PROFIBUS hálózat az OSI modell három rétegéhez társítható: fizikai, adatkapcsolati és alkalmazási réteghez.

A PROFIBUS összes verziójának egyetlen protokollja a buszhozzáféréshez az OSI modell második szintjén megvalósított PROFIBUS-FDL protokoll. Ez a protokoll token hozzáférési eljárást használ. Csakúgy, mint a Modbus protokollokon alapuló hálózatok, a PROFIBUS hálózat master és slave eszközökből áll. A master eszköz vezérli a buszt. Ha egy mestereszköz rendelkezik buszhozzáférési jogokkal, távoli kérés nélkül is képes üzeneteket küldeni. A szolgák közönséges perifériás eszközök, és nem rendelkeznek busz hozzáférési joggal, vagyis csak kérésre tudják nyugtázni a fogadott üzeneteket vagy továbbítani üzeneteket a masternek. Minimális konfigurációban a hálózat két masterből vagy egy masterből és egy slave-ből állhat.

A PROFIBUS hálózat azonos kommunikációs csatornái több adatátviteli protokoll egyidejű használatát teszik lehetővé. Nézzük meg mindegyiket.

A PROFIBUS DP (decentralizált periféria) egy olyan protokoll, amely nagy sebességű adatcserét biztosít a DP master eszközök és az elosztott I/O eszközök között. A protokollt minimális válaszidő és nagy ellenállás jellemzi a külső elektromágneses mezőkkel szemben. Nagy sebességű és alacsony költségű rendszerekhez optimalizálva.

A PROFIBUS PA (folyamatautomatizálás) a normál vagy veszélyes területen elhelyezett terepi szintű berendezésekkel való adatcserére szolgáló protokoll. A protokoll lehetővé teszi az érzékelők és aktuátorok egy lineáris buszra vagy gyűrűs buszra történő csatlakoztatását.

A PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification - Field level message specification) egy univerzális protokoll az intelligens hálózati eszközök (vezérlők, számítógépek/programozók, ember-gép interfész rendszerek) közötti adatcsere problémáinak terepi szintű megoldására. Az ipari Ethernet néhány analógja, amelyet általában a vezérlők és a felső szintű számítógépek közötti nagy sebességű kommunikációra használnak.

Minden protokoll ugyanazt az adatátviteli technológiát és közös buszelérési módot használja, így ugyanazon a buszon működhet.

Pozitív oldalak: nyitottság, függetlenség a szállítótól, elterjedtség.

Ipari alkalmazások:érzékelők és aktuátorok kommunikációjának megszervezése a vezérlővel, vezérlők és vezérlő számítógépek kommunikációja, kommunikáció érzékelőkkel, vezérlőkkel és vállalati hálózatokkal, SCADA rendszerekben.

A PROFIBUS protokollt használó berendezések nagy része a SIEMENS berendezése. De a közelmúltban a legtöbb gyártó ezt a protokollt használta. Ez nagyrészt a Siemens vezérlőkre épülő vezérlőrendszerek elterjedésének köszönhető.

Rizs. 5. ICP DAS berendezésen alapuló Profibus hálózat.

A PROFIBUS alapú projektek megvalósításához az ICPDAS számos slave eszközt kínál: a GW sorozat PROFIBUS/Modbus átjáróit, az I-7000 sorozat PROFIBUS-RS-232/485/422 átalakítóit, modulokat és távoli I/O kereteket. a PROFI-8000 sorozat PROFIBUS-ból. Jelenleg az ICPDAS mérnökei intenzív fejlesztéseket végeznek a PROFIBUS master eszköz létrehozása terén.

Dokumentum letöltése

A Szovjetunió ÁLLAMI SZABVÁNYA

FELÜLET
AUTOMATIZÁLT
VEZÉRLŐRENDSZEREK
OSZTOTT OBJEKTUMOK

ÁLTALÁNOS KÖVETELMÉNYEK

K.I. Didenko, Ph.D. tech. tudományok; Yu.V. Rosen; K.G. Karnaukh; M.D. Gafanovics, Ph.D. tech. tudományok; K.M. Usenko; Zh.A. Guseva; L.S. Lanina; S.N. Kiiko

A Műszerészeti, Automatizálási és Irányítórendszerek Minisztériuma BEVEZETE

Az Igazgatóság tagja N.I. Gorelikov

A Szovjetunió Állami Szabványügyi Bizottságának 1984. március 30-i 1145. sz. határozatával JÓVÁHAGYVA ÉS HATÁLYBA LÉPTETT

A Szovjetunió ÁLLAMI SZABVÁNYA

90. 01. 01-ig

A szabvány be nem tartása a törvény által büntetendő

Ez a szabvány arra az interfészre vonatkozik, amely a helyi alrendszerek interakciójának megszervezésére vonatkozó általános szabályokat szabályozza az elosztott objektumok gerinchálózati kommunikációs struktúráját használó automatizált vezérlőrendszerei részeként (a továbbiakban: interfész).

Ami a fizikai megvalósítást illeti, a szabvány az aggregátumok interfészeire vonatkozik, amelyek elektromos jeleket használnak az üzenetek továbbítására.

1. CÉL ÉS ALKALMAZÁSI TERÜLET

1.1. Az interfész célja a helyi alrendszerek közötti kommunikáció és információcsere megszervezése a technológiai folyamatok, gépek és berendezések automatizált vezérlőrendszereinek részeként különböző iparágakban és nem ipari területeken.

interfész az operatív és technológiai személyzettel;

interfész a felső szintű vezérlő számítógép komplexumokkal hierarchikus rendszerekben.

2. FŐ JELLEMZŐK

2.1. Az interfész bitsoros szinkron módszert valósít meg digitális adatjelek továbbítására kétvezetékes trönkcsatornán.

2.2. A jel teljes csillapítása az adó kimenete és a vevőállomás bemenete között nem haladhatja meg a 24 dB-t, míg a kommunikációs vonal (főcsatorna és leágazások) által bevezetett csillapítás nem haladhatja meg a 18 dB-t. minden kommunikációs eszköz által a vonallal - legfeljebb 0, 1 dB.

Jegyzet. RK-75-4-12 típusú kábel használata esetén a kommunikációs vezeték maximális hossza (beleértve az ágak hosszát is) 3 km.

(Új kiadás, 1. módosítás).

2.5. A jelek ábrázolásához kétfázisú modulációt kell alkalmazni fáziskülönbség kódolással.

2.6. A továbbított üzenetek kódvédelméhez ciklikus kódot kell használni generáló polinommal x 16 + x 12 + x 5 + 1.

2.7. A véletlenszerű hibák kiküszöbölése érdekében lehetővé kell tenni az üzenetek újraküldését ugyanazon helyi alrendszerek között.

2.8. Az üzenetek továbbítását a helyi alrendszerek között korlátozott számú funkcióbájt segítségével kell végrehajtani, amelyek sorrendjét az üzenetformátum határozza meg. Az interfész kétféle üzenetformátumot hoz létre (1. ábra).

Az 1-es formátum rögzített hosszúságú, és csak interfész üzenetek továbbítására szolgál.

A 2. formátum egy változó hosszúságú információs részt tartalmaz adatátvitelre.

A 2-es formátumnak az átviteli sebességtől függően (alacsony vagy nagy sebességű tartomány) 2.1-nek vagy 2.2-nek kell kinéznie.

Az üzenetformátumok típusai

1. formátum

2.9. Az üzenetformátumok a következő függvénybájtokat tartalmazzák:

CH szinkronizálása;

a hívott helyi AB alrendszer címe;

a végrehajtott funkció kódja CF;

az AS helyi alrendszerének saját címe;

adatbájtok száma a DS, DS1 vagy DS2 információs részében;

információs bájtok DN1 - DNp;

KB1 és KB2 vezérlőkód bájtok.

2.8, 2.9.

2.9.1. A CH szinkronizálási bájt az üzenet kezdetét és végét jelzi. A szinkronizálási bájthoz a?111111? kód van hozzárendelve.

2.9.2. Az AB alrendszer címbájtja azonosítja azt a helyi alrendszert, amelyhez az üzenet továbbítva van.

2.9.3. A végrehajtott CF függvény byte határozza meg az adott kommunikációs ciklusban végrehajtott műveletet. A CF bájton belüli bitek rendeltetése az ábrán látható. 2.

KF bájt szerkezet

2.9.4. A CF kódokat és a megfelelő végrehajtott műveleteket a táblázat tartalmazza.

Bájt megjelölés	Funkciókód								Elvégzendő művelet
									Multicast (általános címzés)
									Írni olvasni
									Az irányítók központosított lekérdezése
									A főcsatorna vezérlésének átadása
									A főcsatorna visszatérő vezérlése. Az általános címet tartalmazó üzenetet nem fogadták el
									A főcsatorna visszatérő vezérlése. Üzenet általános címmel elfogadva
									A vezérlők decentralizált lekérdezése. Nincs kérés a csatorna lefoglalására. Az általános címet tartalmazó üzenetet nem fogadták el
									Kérés a fő csatorna lefoglalására. Az általános címet tartalmazó üzenetet nem fogadták el
									Kérés a fő csatorna lefoglalására. Üzenet általános címmel elfogadva
									Token átadása
									Üzenet megerősítése
									Az üzenet kiadásának megerősítése
									Az átvétel megerősítése és az üzenet későbbi kiadása. Központosított felmérés válaszai
									Nincs kérés a csatorna lefoglalására. Az általános címet tartalmazó üzenetet nem fogadták el
									Nincs kérés a csatorna lefoglalására. Üzenet általános címmel elfogadva
									Csatorna lefoglalásának kérése. Az általános címet tartalmazó üzenetet nem fogadták el
									Csatorna lefoglalásának kérése. Üzenet általános címmel elfogadva

A nulla bit határozza meg a főcsatornán továbbított üzenet típusát (kihívás-válasz).

Az 1. bit egyetlen értéket vesz fel, ha az alrendszer foglalt (például adatpuffert hoz létre).

A 2. bit egyetlen értéket vesz fel, ha ebben a ciklusban 2. formátumú üzenet kerül továbbításra.

A 3. bit a helyi alrendszernek újra elküldött üzenetben szereplő egyes értékét veszi fel, ha hibát észlel vagy nincs válasz.

(Módosított kiadás, 1. sz. módosítás).

2.9.5. Az AC üzenetet generáló helyi alrendszer saját címét adják ki, hogy a hívott alrendszert tájékoztassák a válaszcímről, és ellenőrizzék a választás helyességét.

2.9.6. A DS bájt határozza meg az információs rész hosszát 2.1 formátumban, míg a DS bájt bináris kódjának értéke határozza meg a DN bájtok számát. A kivétel a ????????? kód, ami azt jelenti, hogy 256 információs bájt kerül továbbításra.

A DS1, DS2 bájtok meghatározzák az információs rész hosszát a 2.2 formátumban.

(Módosított kiadás, 1. sz. módosítás).

2.9.7. A DN adatbájtok egy 2-es formátumú üzenet információs részét képviselik.

2.9.8. A KB1, KB2 vezérlő bájtok képezik a vezérlő részt, és az átvitt üzenetek megbízhatóságának meghatározására szolgálnak.

3. AZ INTERFÉSZ FELÉPÍTÉSE

3.1. Az interfész lehetőséget biztosít elosztott rendszerek felépítésére gerinchálózati kommunikációs struktúrával (3. ábra).

Helyi alrendszerek kapcsolatának felépítése

LC1 - LCn- helyi alrendszerek; MK- főcsatorna; PC- megfelelő ellenállás

3.2. Minden interfészes helyi alrendszernek csatlakoznia kell ahhoz a fő csatornához, amelyen keresztül az információcsere történik.

3.3. A helyi alrendszerek és a fő csatorna összekapcsolásához kommunikációs vezérlőket kell tartalmazniuk. A kommunikációs vezérlőknek:

információ konvertálása a helyi alrendszerben elfogadott prezentációs űrlapról a főcsatornán keresztüli továbbításhoz szükséges formába;

szinkronizációs jelek hozzáadása és kiemelése;

ennek a helyi alrendszernek címzett üzenetek felismerése és fogadása;

vezérlőkódok generálása és összehasonlítása a fogadott üzenetek megbízhatóságának meghatározására.

3.4. A helyi alrendszerek közötti üzenetcserét ciklusok formájában kell megszervezni. Ciklus alatt azt az eljárást értjük, amely során egy 1. vagy 2. formátumú üzenetet továbbítanak a főcsatornára.Az átviteli folyamatot több, egymással összefüggő ciklus alkotja.

3.5. Az átviteli folyamatot aszinkron elv szerint kell megszervezni: a főcsatornára küldött hívásokra a helyi alrendszernek választ kell kapnia (a csoportos műveletek kivételével).

4. INTERFÉSZ FUNKCIÓK

4.1. Az interfész a következő vezérlési szinteken eltérő típusú funkciókat hoz létre, amelyek a helyi alrendszereket foglalják el az üzenetküldési folyamat során:

passzív vétel;

fogadás és válaszadás;

a főcsatorna decentralizált kezelése;

kérje a főcsatorna lefoglalását;

a főcsatorna központi vezérlése.

(Módosított kiadás, 1. sz. módosítás).

4.2. A helyi alrendszer által megvalósított interfész funkciók összetételét az ezen alrendszer által megoldott probléma összetétele és funkcionális jellemzői határozzák meg.

4.3. A helyi alrendszer típusát a biztosítottak közül a legmagasabb szintű funkció határozza meg. A helyi alrendszer az aktuális ciklusban végrehajtott funkciójához képest aktívnak tekinthető.

4.4. A megvalósított interfész funkciók összetételének megfelelően a következő típusú helyi alrendszereket különböztetjük meg:

passzív vezérlésű alrendszer;

ellenőrzött alrendszer;

vezérlő alrendszer;

proaktív ellenőrzési alrendszer;

vezető alrendszer.

4.4.1. A passzív vezérlésű alrendszer csak a neki címzett üzenetek azonosítását és fogadását végzi.

4.4.2. A vezérelt alrendszer fogadja a neki címzett üzeneteket, és a kapott funkciókódnak megfelelően válaszüzenetet generál.

4.4.3. A vezérlő alrendszernek képesnek kell lennie a következőkre:

elfogadja az adatcsere irányítását a fő csatornán centralizált és decentralizált módban;

üzenetek generálása és továbbítása a fő csatornán keresztül;

válaszüzenetek fogadása és elemzése;

a főcsatorna vezérlésének visszaadása vagy átadása az átviteli folyamat befejezése után.

(Módosított kiadás, 1. sz. módosítás).

4.4.4. A proaktív vezérlő alrendszernek a 4.4.3. pont szerinti funkción túlmenően képesnek kell lennie arra, hogy kérési jelet generáljon a fő csatorna lefoglalására, a megfelelő üzenetek fogadására és küldésére a kérelmező alrendszer keresési eljárása során.

4.4.5. A vezető alrendszer koordinálja az összes helyi alrendszer munkáját a főcsatorna központosított vezérlésének módjában. Ő végzi:

választottbíróság és a fő csatorna vezérlésének átadása az egyik vezérlő helyi alrendszernek;

az összes helyi alrendszer központi vezérlése;

az aktív vezérlésű helyi alrendszer működésének felügyelete;

üzenetek továbbítása közös címmel az összes (vagy több) helyi alrendszer számára.

A fő csatornához csak egy aktív master funkcióval rendelkező alrendszer csatlakoztatható.

(Módosított kiadás, 1. sz. módosítás).

5. ÜZENETCSERE ELJÁRÁS

5.1. A fő csatornán keresztül történő üzenetátvitel minden ciklusának az interfészen keresztül csatlakoztatott összes alrendszer szinkronizálásával kell kezdődnie.

5.1.1. A szinkronizálás végrehajtásához a mester vagy aktív vezérlő alrendszernek továbbítania kell a CH szinkronizáló bájtot a főcsatornára. Lehetőség van több szinkronizálási bájt egymás utáni továbbítására. A további szinkronizálási bájtok nem szerepelnek az üzenetformátumban.

5.1.2. Az összes alrendszer szinkronizálása után a fő vagy aktív vezérlő alrendszer 1-es vagy 2-es formátumú üzenetet küld a fővonalnak, beleértve a saját CH bájtjait.

5.1.3. A KB1 és KB2 vezérlő kivételével minden bájt a fő csatornára kerül, a legkisebb jelentőségű bittől kezdve.

A KB1, KB2 bájtokat a legjelentősebb bittől továbbítják.

5.1.4. Ahhoz, hogy a főcsatornára továbbított üzenetből kizárhassunk egy olyan bitsorozatot, amely egybeesik a CH byte kódjával, minden üzenetet úgy kell átalakítani, hogy 5 egymást követő „1” karakter után egy további „0” karaktert kell tartalmaznia. . A fogadó alrendszernek ennek megfelelően ki kell zárnia ezt a karaktert az üzenetből.

5.1.5. Az üzenet továbbítása után, beleértve a CH end byte-ot is, a küldő alrendszernek még legalább 2 CH bájtot kell továbbítania a vételi műveletek befejezéséhez, amely után az átviteli ciklus véget ér.

5.2. A főcsatorna-vezérlő eljárás meghatározza a műveletek sorrendjét az egyik vezérlő alrendszer aktiválásához az üzenetátviteli folyamat végrehajtásához. Az interfészen keresztül csatlakoztatott alrendszerek a főcsatorna központosított vezérlésének üzemmódjában működhetnek.

5.2.1. A főcsatorna központosított vezérlésének eljárása előírja egy vezető alrendszer jelenlétét, amely az alrendszerek interakcióját koordinálja azáltal, hogy kezeli a főcsatorna vezérlésének átadását.

5.2, 5.2.1. (Új kiadás, 1. módosítás).

5.2.2. A fővonali kapcsolat vezérlésének átadásakor a fő alrendszer kijelöli az aktív vezérlő alrendszert az üzenetátviteli folyamat végrehajtására. Ehhez a vezető alrendszernek 1-es formátumú üzenetet kell küldenie KF6 funkciókóddal a kiválasztott vezérlő alrendszernek.

5.2.3. A KF6 funkciókódú üzenet vétele után a vezérlő alrendszernek aktívvá kell válnia, és egy átviteli folyamatban több üzenetváltási ciklust is végrehajthat. A csereciklusok számát a fő alrendszernek kell szabályoznia és korlátoznia.

5.2.4. A főcsatorna vezérlésének átadása után a vezető alrendszernek aktiválnia kell a passzív vétel funkciót és be kell kapcsolnia a vezérlés időzítését. Ha a beállított időn belül (a válaszvárakozási idő nem lehet több 1 ms-nál) a kijelölt aktív alrendszer nem kezdi el az üzenetek továbbítását a főcsatornán, a vezető alrendszer újra küld egy 1-es formátumú üzenetet a KF6 funkciókóddal és a jel újraküldése a vezérlő alrendszernek.

5.2.5. Ha ismételt hozzáférés esetén a vezérlő alrendszer nem kezdi el az üzenetek továbbítását (nem válik aktívvá), a vezető alrendszer azt hibásnak minősíti, és végrehajtja az ilyen helyzetekre előírt eljárásokat.

5.2.6. Az átviteli folyamat végén az aktív vezérlő alrendszernek el kell látnia a főcsatorna vezérlésének visszaadási funkcióját. Ehhez üzenetet kell küldenie a vezető alrendszernek KF7 vagy KF8 funkciókóddal.

5.2.7. A főcsatorna decentralizált vezérlésére vonatkozó eljárás biztosítja az aktív funkció szekvenciális átvitelét más vezérlő alrendszerekhez egy token átadásával. A tokent elfogadó alrendszer aktív.

5.2.8. A kezdeti token rögzítéshez a főcsatornán keresztül csatlakoztatott összes alrendszernek tartalmaznia kell időzítőt, és az időintervallumok értékének minden alrendszerben eltérőnek kell lennie. A magasabb prioritású alrendszerhez kisebb időintervallumot kell hozzárendelni.

5.2.9. Ha az alrendszer saját időintervallumának lejárta után a főcsatorna szabad, akkor ennek az alrendszernek magát kell tekintenie a token tulajdonosának, és aktív vezérlő alrendszerként kell megkezdenie az átviteli folyamatot.

5.2.10. Az átviteli folyamat befejezése után az aktív vezérlő alrendszernek át kell adnia a főcsatorna vezérlését a következő AB = AC + 1 vezérlő alrendszerre, amelyhez jelölőt kell kiadnia, magában kell aktiválnia a passzív vétel funkciót és bekapcsolnia a időzítés szabályozása.

Jelölésként egy 1-es formátumú üzenetet (1. ábra) használunk KF13 funkciókóddal és AB címmel.

Ha a megadott időn belül a tokent fogadó alrendszer nem kezdi meg az átviteli folyamatot, akkor az azt küldő alrendszernek meg kell kísérelnie a tokent az alábbi AB = AC + 2, AB = AC + 3 stb. címekkel rendelkező alrendszerekhez. amíg a tokent el nem fogadják. A jogkivonatot fogadó alrendszer címét ennek az alrendszernek meg kell jegyeznie egy következő címként, amíg a kezdeti beszerzés meg nem történik.

5.2.11. Minden olyan aktív alrendszernek, amely a kommunikációs csatornához való jogosulatlan kilépést észlel, végre kell hajtania az 5.2.8. pontban leírt műveleteket.

5.2.12. A főcsatorna decentralizált vezérlésének módjában minden alrendszernek rendelkeznie kell aktív passzív vételi funkcióval. Token elvesztése esetén (például, ha az aktív vezérlő alrendszer meghibásodik), a kezdeti jogkivonat rögzítési mechanizmust be kell indítani (5.2.8, 5.2.9 szakasz), és vissza kell állítani a működést.

5.2.13. Bármely alrendszer, amely rendelkezik jogkivonattal, és kapott egy aktív mesterfunkciót, átveheti a főcsatorna központi vezérlését, és fenntarthatja azt mindaddig, amíg a hozzá rendelt aktív mesterfunkciót le nem vonják.

5.2.7 - 5.2.13. (Kiegészítően bevezetve, 1. módosítás).

5.3. A központosított vezérlési módban a fő csatorna vezérlésének átadása megszervezhető a proaktív vezérlő alrendszerek kérései alapján.

5.3.1. Az alrendszereknek rendelkezniük kell egy aktív fővonali csatorna rögzítési kérés funkcióval, hogy megszervezzék a vezérlés átadását a kérésekre.

5.3.2. A fő csatornához hozzáférést kérő alrendszer keresésének megszervezésének két lehetséges módja van - központosított és decentralizált.

5.3, 5.3.1, 5.3.2. (Új kiadás, 1. módosítás).

5.3.3. A központosított lekérdezés esetén a vezető alrendszernek szekvenciálisan le kell kérdeznie a főcsatornához kapcsolódó összes proaktív vezérlő alrendszert. A vezető alrendszernek 1-es formátumú üzenetet kell küldenie a KF5 funkciókóddal minden proaktív vezérlő alrendszernek.

A kezdeményező vezérlő alrendszernek válaszüzenetet kell küldenie a vezető alrendszernek a KF21 - KF24 funkciókódok egyikével, annak belső állapotától függően. A központosított felmérési eljárásban a műveletek sorrendje az ábrán látható. 4.

5.3.4. A decentralizált lekérdezés gyors folyamatot biztosít azon proaktív vezérlő alrendszerek azonosítására, amelyek hozzáférési kérelmet hoztak létre a gerinccsatornához. A vezető alrendszernek csak az első proaktív vezérlő alrendszerrel kell kapcsolatba lépnie egy 1-es formátumú üzenettel és a KF9 funkciókóddal.

Minden proaktív vezérlő alrendszernek kapnia kell egy neki címzett üzenetet, és el kell küldenie a következő alrendszernek címzett saját üzenetét a fő csatornára. A generált üzenetnek tartalmaznia kell a KF9 - KF12 funkciókódok egyikét, amely az alrendszer állapotát jellemzi. A decentralizált felmérési eljárást az ábra szemlélteti. 5.

5.3.5. A vezető alrendszer a decentralizált lekérdezés elindítása után aktiválja a passzív vétel funkciót, és fogadja a proaktív vezérlő alrendszerek által küldött összes üzenetet. Ez lehetővé teszi a vezető alrendszer számára, hogy a decentralizált lekérdezés befejezése után információval rendelkezzen az összes proaktív vezérlő alrendszertől a fő csatornához való hozzáférésre vonatkozó kérésekről.

A központosított alrendszer lekérdezésének folyamata

Decentralizált alrendszer lekérdezési folyamat

A decentralizált lekérdezés láncában az utolsó kezdeményezésvezérlő alrendszernek a vezető alrendszerhez kell címeznie üzenetét, ami a decentralizált lekérdezési eljárás végét jelenti.

5.3.6. Ha valamelyik alrendszer elérése után nem küld üzenetet a főcsatornának, akkor a vezető alrendszernek fel kell ébrednie, és az előzővel megegyező ismételt üzenetet kell küldenie. Ha nem érkezik válasz (vagy hiba) az ismételt hívásra, a vezető alrendszer sorra elindítja a decentralizált lekérdezést a következő alrendszerből, és ez az alrendszer kimarad a lekérdezésből.

5.4. Az adatátviteli eljárás az alábbi folyamatok egyikeként hajtható végre:

csoportos felvétel;

írni olvasni.

5.4.1. A csoportrögzítést a fő alrendszernek kell végrehajtania. Csoportos rögzítés végrehajtásakor a mester alrendszer 2-es formátumú üzenetet ad ki a főcsatornának, amelyben AB címként a 11111111 (255) kód és a KF1 funkciókód szerepel.

5.4.2. A csoportos címre válaszoló összes alrendszernek el kell fogadnia a fővonali kapcsolat üzenetét, és regisztrálnia kell egy állapotot, amely jelzi, hogy a nyilvános címüzenet elfogadásra került. A csoportos rögzítés során a válaszüzeneteket nem adják ki a fogadó alrendszerek.

5.4.3. A csoportos üzenet fogadásának megerősítése a központosított vagy decentralizált lekérdezés során, valamint a fő csatorna vezérlésének visszaadásakor történik, amelyhez a megfelelő állapotbitet a KF7, KF8, KF9 - KF12 és a funkciókódok tartalmazzák. KF21 - KF24.

5.4.4. A rögzítési folyamat során a mester alrendszer vagy az aktív vezérlő alrendszer KF2 funkciókóddal 2-es formátumú üzenetet küld a főcsatornának, amelyet egy meghatározott vezérelt alrendszer fogadására szántak, és amelynek címe az AB bájtban van feltüntetve. Az üzenet kiadása után az aktív vezérlő alrendszer bekapcsolja a vezérlő visszaszámlálást, és vár egy válaszüzenetre.

5.4.5. A címzett alrendszer felismeri a címét, és fogadja a neki küldött üzenetet. Ha az üzenetet hiba nélkül fogadják, a fogadó alrendszernek KF18 funkciókódú 1-es formátumú üzenet formájában kell választ adnia a főcsatornára.

5.4.6. Ha hibát észlel a fogadott üzenetben, a fogadó alrendszernek nem szabad választ adnia.

5.4.7. Ha a vezérlési időintervallumon belül nem érkezik válasz, az aktív vezérlő alrendszernek újra el kell küldenie ugyanazt az üzenetet.

5.4.8. Ha ismételt üzenetre nem érkezik válasz, akkor ez az alrendszer hibásnak minősül, és az aktív vezérlő alrendszernek végre kell hajtania az ilyen helyzetre előírt eljárást (riasztás bekapcsolása, alrendszer használatból való kivonása, tartalék bekapcsolása stb.).

5.4.9. A főcsatorna központosított vezérlésének módjában a vezérlő és a vezérelt alrendszerek közötti párbeszédet folyamatosan felügyelnie kell a vezető alrendszernek, amely jelenleg az üzenetek passzív fogadásának funkcióját látja el.

(Új kiadás, 1. módosítás).

5.4.10. Az olvasási folyamatot úgy kell kezdeni, hogy az aktív vezérlő alrendszer 1-es formátumú üzenetet küld KF3 funkciókóddal.

5.4.11. Annak az alrendszernek, amelynek ez az üzenet címzett, megfelelő vétel esetén 2-es formátumú válaszüzenetet kell kiadnia KF19 funkciókóddal.

5.4.12. Ha a hívott alrendszer nem tud adatot kiadni a megadott várakozási időn belül, akkor az olvasási funkcióval ellátott üzenet fogadása után rögzítenie kell az alrendszer foglaltságának jelét, és meg kell kezdenie egy adattömb kialakítását a kiadáshoz.

5.4.13. Ennek a felügyelt alrendszernek emlékeznie kell az őt megszólító aktív vezérlő alrendszer címére (amelyhez az adatok előkészítése folyamatban van), és be kell állítania a foglalt bejelentkezési válaszüzeneteket más vezérlő alrendszerekhez.

5.4.14. Az előkészített adatok kiolvasásához az aktív vezérlő alrendszernek ismét fel kell vennie a kapcsolatot a vezérelt alrendszerrel egy 1-es formátumú, KF3 funkciókódú üzenettel. Ha az adatok ekkorra elkészülnek, akkor a vezérelt alrendszernek 2-es formátumú válaszüzenetet kell kiadnia KF19 funkciókóddal.

Az alrendszer foglalt jelzését csak a 2-es formátumú válaszüzenet elküldése után szabad törölni.

5.4.15. Ha a válaszüzenetet hiba nélkül fogadja az aktív vezérlő alrendszer, akkor az olvasási folyamat befejeződik.

5.4.16. Ha hibát észlel, vagy nem érkezik válasz, az aktív vezérlő alrendszer megismétli a hívást, majd a bekezdésekben leírtakhoz hasonló intézkedéseket hajt végre. 5.4.7, 5.4.8.

5.4.17. Az írás-olvasás folyamatok kombinációja a bekezdések szerint. 5.4.4 - 5.4.15.

5.4.18. Az aktív vezérlő alrendszer 2-es formátumú üzenetet küld KF4 funkciókóddal a főcsatornára.

5.4.19. A címzett alrendszernek el kell fogadnia a neki küldött üzenetet, és választ kell generálnia.

5.4.20. Ebben a folyamatban a válaszüzenetnek 2-es formátumúnak kell lennie (olvasott adatokat kell tartalmaznia), és a KF20 funkciókóddal kell rendelkeznie.

5.4.21. A továbbított üzenetek megbízhatóságának felügyelete és az aktív vezérlő alrendszer által végrehajtott műveletek hasonlóak legyenek az írási és olvasási folyamatoknál megadottakhoz.

6. FIZIKAI MEGVALÓSÍTÁS

6.1. Fizikailag az interfész gerinccsatornát képező kommunikációs vonalak és kommunikációs vezérlők formájában valósul meg, amelyek közvetlen kapcsolatot biztosítanak a kommunikációs vonalakkal.

6.2. A kommunikációs vezérlőket az alrendszer részét képező funkcionális egységek, vagy szerkezetileg különálló eszközök formájában kell megvalósítani.

6.3. A kommunikációs vezérlőknek az alrendszer funkcionális részével való párosítására és interakciójára vonatkozó szabályokat ez a szabvány nem szabályozza.

6.4. A fővonali kommunikációs vonalakhoz 75 Ohm karakterisztikus impedanciájú koaxiális kábelt kell használni.

6.5. A koaxiális kábelt mindkét végén hozzáillő ellenállásokkal kell terhelni (75 ± 3,75) Ohm ellenállással. Az illesztő ellenállások teljesítményének legalább 0,25 W-nak kell lennie.

A kommunikációs vezetékek végeihez RF csatlakozókkal lezáró ellenállásokat kell csatlakoztatni.

Kommunikációs vezetékek földelése vagy csatlakoztatása a csatlakozó alrendszerekben nem megengedett.

6.6. A főcsatorna kommunikációs vonala mentén a csillapítás nem lehet több 18 dB-nél 500 kbit/s sebesség esetén.

6.7. A főcsatorna kommunikációs vonaláról az egyes ágak által bevezetett teljes csillapítás nem haladhatja meg a 0,1 dB-t, beleértve a csatlakozási pont minősége által meghatározott csillapítást, az ágon történő csillapítást és az illesztő áramkörök bemeneti-kimeneti paramétereitől függő csillapítást.

6.8. A főcsatorna kommunikációs vonaláról 75 Ohm karakterisztikus impedanciájú koaxiális kábellel kell leágazni. Az egyes ágak hossza nem haladhatja meg a 3 métert. Az összes ág teljes hossza beleszámít a főcsatorna teljes hosszába. A kommunikációs vonalhoz való csatlakozást RF csatlakozókkal kell megvalósítani. Az alrendszerek letiltása nem vezethet a kommunikációs vonal megszakadásához.

6.9. A kommunikációs vezérlőknek olyan adó-vevő erősítőket kell tartalmazniuk, amelyek biztosítják:

vételi érzékenység, nem rosszabb................................................ ...... .............. 240 mV

kimeneti jel szintje ................................................... ..................................... 4-5 V

kimeneti impedancia................................................ ........ ........................... (37,50 ± 1,88) Ohm

6.10. A fő csatornára történő továbbításhoz szükséges elektromos jelek kialakítása az órajel frekvenciájának a továbbított üzenet jeleivel történő modulálásával történik. Az átvitt üzenet minden bitje az órafrekvencia egy teljes periódusának felel meg, és az átvitt jel kezdő és lefutó élének egybe kell esnie az órajel frekvencia nulláról való átmenetével (6. ábra). A fő csatornától kapott szimbólumok és az értelmes állapotok megfeleltetése a következőképpen történik:

a „0” szimbólum az előző szimbólumhoz képest ellentétes fázisnak felel meg,