Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
Топ:
Процедура выполнения команд. Рабочий цикл процессора: Функционирование процессора в основном состоит из повторяющихся рабочих циклов, каждый из которых соответствует...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Аура как энергетическое поле: многослойную ауру человека можно представить себе подобным...
Как мы говорим и как мы слушаем: общение можно сравнить с огромным зонтиком, под которым скрыто все...
Дисциплины:
2019-10-25 | 288 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Физические каналы передачи данных
(Харазов)
Общие характеристики промышленных сетей
Способы обмена информацией
Существуют следующие способы обмена сообщениями:
Опрос (Polling): опрашивающее устройство поочередно запрашивает данные из каждого конкретного устройства сети либо посылает данные в это конкретное устройство. Таким образом, каждый узел должен поддерживать как входящие, так и исходящие сообщения. Данный метод является самым совершенным, но, вместе с тем, и самым медленным способом сбора информации.
(Широковещательное) стробирование (Strobing): опрашивающее устройство посылает подчиненным устройствам общий запрос, после чего подчиненные устройства по очереди отсылают главному данные о своем состоянии (первым отвечает узел с номером 1, вторым с номером 2 и т.д.). Меняя порядок нумерации узлов, можно задавать приоритетность сообщений. Опрос и широковещательное стробирование наиболее распространенные способы сбора данных.
Периодическая отсылка (Cyclic): сетевые устройства автоматически с установленной периодичностью передают центральному узлу сведения о своем состоянии. Сообщения данного типа, называемые иногда heartbeat-сообщениями (сообщениями типа "я живой"), нередко используются совместно с сообщениями об изменении состояния (Change of State) для индикации текущей работоспособности устройства.
|
Изменение состояния (Change of State): отсылка сообщения происходит только по факту изменения состояния устройства. Данный метод отличается наименьшими временными затратами; при этом в крупных сетях его производительность может оказаться выше, чем в сетях с использованием метода опроса и с гораздо более высокой скоростью передачи. Метод Change of State является самым экономичным с точки зрения временных затрат, но, вместе с тем (иногда), и наименее точным, поскольку производительность и время отклика становятся статистическими, т.е. непредсказуемыми величинами.
Явное сообщение (Explicit Messaging): передача сообщения с одновременным указанием способа его интерпретации устройством. Широко используется для связи с такими сложными устройствами, как приводы и контроллеры в целях получения значений параметров, меняющихся не так быстро и часто, как производственная информация. Данный метод представляет собой общее многоцелевое средство обмена информацией между двумя устройствами и обеспечивает выполнение функций типа конфигурирования устройства.
Фрагментированное сообщение (Fragmented Messaging): если размер передаваемого сообщения превышает восемь байт, оно может быть разделено на несколько восьмибайтовых фрагментов с последующим восстановлением сообщения в принимающем устройстве. Отсылка одного большого сообщения требует, таким образом, нескольких операций передачи по шине. Обычно в системе DeviceNet фрагментирование сообщений выполняется автоматически, без вмешательства со стороны пользователя.
Полевые сети
В полевых сетях (расположенных рядом с технологическим оборудованием) наиболее распространенными способами передачи данных являются:
- токовая петля (наиболее распространен аналоговый вариант. Цифровой вариант сети не получил широкого распространения);
- дифференциальный способ (RS-485, RS-422, CAN и сети построенные на базе технологии CAN – CANopen, SDS, DeviceNet и др.);
|
- передача информации путем изменения частоты сигнала (HART);
- применение Манчестерского кода во взрывозащищенных сетях – стандарт IEC 1158-2 (AS-Interface, Foundation Fieldbus H1, Profibus PA).
Токовая петля 4-20 мА
Большинство контроллеров можно условно разделить на два типа по способу подключения датчиков с выходом 4–20мА:
1) Контроллеры со встроенными блоком питания и сопротивлением нагрузки, с т. н. прямым подключением датчиков с выходом 4–20мА. Схема подключения к таким контроллерам приведена в табл.1;
Рис – Подключение датчиков 4-20 мА и 0-10 В к модулю Siemens
2) Контроллеры, для подключения к которым датчиков 4–20мА требуется наличие внешних блока питания и сопротивления нагрузки. К такому типу контроллеров, например, относится модуль аналогового ввода МВА8 пр-ва ф.ОВЕН. Схема подключения к таким контроллерам приведена в табл.2.
Для контроллеров с прямым подключением датчиков 4–20 мА номиналы напряжения блока питания и сопротивления нагрузки как правило согласованы, для контроллеров с внешними блоком питания и нагрузкой эти номиналы необходимо рассчитывать.
Рекомендуется следующий алгоритм выбора сопротивления нагрузки и напряжения блока питания в зависимости от диапазона аналогового входа контроллера:
а) Из спецификации на применяемый контроллер получают данные о диапазоне входного напряжения аналогового входа контроллера, например, 0-10 В;
б) Для входного диапазона 0-10В выбирают номинал сопротивления нагрузки, равный 500 Ом из расчета, что при максимальном измерительном токе с датчика, равном 20 мА, на сопротивлении нагрузки должно падать 10 В;
в) Рассчитывают минимально допустимую величину напряжения источника питания путем сложения минимально допустимого напряжения на клеммах датчика, равного 9 В, и падения напряжения на сопротивлении нагрузки, равного 10 В. Получают величину 19 В.
В качестве источника питания датчика можно выбрать блок питания со стандартным выходом 24 В.
Таблица соответствия между рядом стандартных входных диапазонов контроллеров, сопротивлением нагрузки и необходимым напряжением блока питания приведена ниже.
Интерфейсы RS-485, RS-422
Принцип построения
В основе интерфейса RS-485 лежит принцип дифференциальной (балансной) передачи данных (рис.1.2.1). Суть его заключается в передаче одного сигнала по двум проводам. Причем по одному проводу (условно A) идет оригинальный сигнал (при передачи 1 – высокое напряжение относительно земли - до +12 В, при передаче 0 – низкое напряжение +1,5 В), а по другому (условно B) – его инверсная копия (при передаче 1 – низкое отрицательное напряжение относительно земли -1,5 В, при передаче 0 – высокое отрицательное напряжение относительно земли – до -12 В). Таким образом, между двумя проводами витой пары всегда есть разность потенциалов: при "1" она положительна, при "0" - отрицательна.
|
Рис. 1.2.1. Принцип дифференциальной передачи данных
Именно этой разностью потенциалов и передается сигнал. Такой способ передачи обеспечивает высокую устойчивость к синфазной помехе. Синфазной называют помеху, действующую на оба провода линии одинаково. К примеру, электромагнитная волна, проходя через участок линии связи, наводит в обоих проводах потенциал. Если сигнал передается потенциалом в одном проводе относительно общего, как в RS-232, то наводка на этот провод может исказить сигнал относительно хорошо поглощающего наводки общего провода ("земли"). Кроме того, на сопротивлении длинного общего провода будет падать разность потенциалов земель – дополнительный источник искажений.
Дифференциальное напряжение на выходе передатчика в
|
|
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!