Данных и сетевые устройства

Передача данных в локальной промышленной сети происходит по каналу связи. В качестве физической среды применяется: а) витая пара, б) коаксиальный кабель, в) оптоволокно.Витая пара представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой, покрытых пластиковой оболочкой. Коаксиальный кабель представляет собой медную токоведущую жилу, окруженную слоем диэлектрика и покрытием в виде металлической оплетки или фольги. Существует в двух вариантах: тонкий –6 мм и толстый – 12 мм. Достоинство – возможность прямых ответвлений (путем прокалывания изоляционного слоя), благодаря чему сеть

может легко наращиваться, а также помехозащищенность. Оптоволоконный кабель состоит из оптоволокна и защитного покрытия. Изготавливается из специального пластика и служит для передачи световых сигналов. Оптоволокно покрывается светоотражающим составом, предотвращающим рассеивание света. Снаружи оптоволокно покрыто защитным покрытием повышающим его прочность.

Методы доступа к среде передачи данных. Используются два основных метода упорядоченного доступа к общей для нескольких взаимодействующих сетевых устройств среде передачи данных (шинной магистрали):

• централизованный метод доступа предполагает наделение одного из устройств правами ведущего (master). Другие устройства являются ведомыми (slave).

Ведущее устройство определяет порядок и время доступа ведомых

устройств к шине, инициирует циклы обмена данными по шине с

ведомыми устройствами. • децентрализованный метод доступа к шине предполагает наделение правами ведущего группы устройств сети.

Сетевые устройства Л П С Каждый из узлов сети содержит сетевой адаптер (плату  или микросхему интерфейсного контроллера) реализующий функции фиического и канального уровней OSI-модели и предназначенный для сопряжения сети со средой передачи данных. В его функции входят: • контроль возможности доступа к сети;

• идентификация адреса; • кодирование и декодирование сигнала; • преобразование параллельного кода в последовательный и обратное преобразование соответственно при передаче и приеме; • промежуточное хранение данных в буферной памяти;

• контроль ошибок.Основными  специализированными сетевыми устройствами, ис-

пользуемыми в локальных сетях, являются: • трансивер – приемопередатчик, который служит для подключения сетевого узла к основной магистрали сети из коак-

сиального кабеля или оптоволокна; • концентратор  – используется при создании инфраструктуры сети. • мост (bridge) – интеллектуальное устройство, которое служит

для соединения двух различных сетей.• маршрутизатор – используется в сложных сетях в точках разветвления маршрутов для определения дальнейшего наилучшего пути пакета, функционирует на сетевом уровне OSI-модели.
24 Локальные промышленные сети нижнего уровня (полевые шины)

Сети нижнего уровня (локальные САУ) служат для обмена информацией между промышленными контроллерами и удаленной пе

риферией (например, устройствами ввода/вывода, контрольно-

измерительными приборами, снабженными соответствующими сете-

выми интерфейсами. Такие устройства часто называют интеллекту-

альными, так как они поддерживают высокоуровневые протоколы се-

тевого обмена). Существует множество стандартов полевых шин. Наибольшее

распространенные из них получили: Modbus RTU, Profibus DP, Profi-

bus PA, HART, Foundation Fieldbus и т. д.

Полевые шины должны удовлетворять строгим требованиям, вви-

ду их эксплуатации в жестких промышленных условиях: 1. Детерминированность, т.е. передача сообщения от одного сетевого устройства к другому за фиксированный отрезок времени. 2. Поддержка больших расстояний, т.к. расстояние между объек-

тами управления может порой достигать нескольких километров. 3. Защита от электромагнитных наводок. Длинные линии подвер-жены влиянию электромагнитных помех (излучаемых различными электрическими агрегатами), искажающих передаваемые данные. 4. Упрочненная механическая конструкция кабелей и соедините-лей.