Промышленные контроллеры. Сравнительный анализ протоколов fieldbus применительно к промышленным приборам. Специализированные контроллеры TeleSAFE, объединяющие алгоритмы управления и сбор данных в системе телеметрии, страница 11

CAN представляет собой протокол последовательной связи, эффективно поддерживающий распределенное уп­равление в реальном времени с очень высоким уровнем защиты. Система имеет широкий диапазон применений: от высокоскоростных сетей до недорогого уплотненного монтажа. Данный стан­дарт приобрел популярность в автомо­бильной электронике, где различные подсистемы связываются между собой

с помощью CAN при скорости передачи 1 Мбит/с. Информация посылается по каналу в виде сообщений фиксированно­го формата. Узел CAN не использует какой-либо информации о конфигура­ции системы (адрес станции). Содержа­нию сообщения присваивается имя (идентификатор). Идентификатор не указывает на само сообщение, но описы­вает содержащуюся в нем информацию. Таким образом, все узлы сети могут решать, фильтруя сообщения, должна ли обрабатываться на них эта информация или нет.

Как следствие из концепции переда­чи сообщения, любое число узлов может получать и одновременно отрабатывать одно и то же сообщение. Следовательно, согласованность данных в системе достигается путем группового исполь­зования данных и обработки ошибок. Всегда, когда канал свободен, любой узел сети может начать передачу сооб­щения. Конфликты в системе разреша­ются с помощью поразрядного арбит­ража. Во время арбитража каждый передатчик сравнивает уровень передан­ного бита с уровнем бита в канале. Когда посылается рецессивный уровень, а обнаруживается доминантный, блок считается проигравшим арбитраж и должен быть отозван без посылки бита. Общее число блоков, которое може1 быть охвачено сетью CAN, ограничено лишь временем задержки и электричес­кой нагрузкой линии связи.

4. Сравнительное изучение

В данном разделе проводится деталь­ное сравнение всех аспектов полного протокола.

4.1. Многоуровневая структура

Каждый сетевой протокол обыч­но сравнивают с многоуровневой ISO-моделью и между ними устанавли-

вают соответствие. Систему PROFIBUS можно прямо свести к ISO-модели с пустыми уровнями 3...6 (рис. 1, а...г). Аппаратура, канал передачи данных и управление определены в разделе 1; FMS, LLI и управление уровнем — в разделе 2. Канальный уровень делится на подуровни Medium Access Control -MAC (уровень доступа в среду) и Fieldbus Logical Control - FLC (логичес­кое управление fieldbus). MAC обеспечи­вает протокол доступа в гибридную среду. FMS описывает объекты связи, сервис и соответствующую модель с точки зрения партнера по коммуника­ции. Основными задачами LLI являются организация отображения FMS и FMA** на FDL***, установление связи, отключение, диспетчеризации связи и управление потоками. FMA выполняет контекстное конфигурирование и ис­правление ошибок.

Система CAN имеет трехуровневую структуру: физический уровень, уровень пересылки и объектный уровень. Уро­вень пересылки воспроизводит сообще­ния, получаемые на объектном уровне, и принимает сообщения, которые следу­ет передать на объектный уровень. Уровень пересылки ответствен за бито­вое тактирование и синхронизацию, кадрирование сообщений, арбитраж и т.д. Объектный уровень занимается фильтрацией сообщений, а также обра­боткой статуса и сообщений.

Система FIP является также трех­уровневой моделью с физическим уров­нем, уровнем передачи данных и уров­нем приложений. Уровень передачи данных отвечает за все функции управ­ления в реальном времени, а именно: за выбор в реальном времени циклов ска-

**Упраняс1ШС доступом ч среду fieldhux. -Прим. пер. **"'Kulшлы^hlйуpмiel^ьfii:ldhll.'i —Прч.и. пер.

нирования, подтверждение управления качеством и передачи переменной, связность элементов распределенной базы, синхронизированное квантование и управление, выбор множества диспет­черских услуг без внесения помех в трафик реального времени и т.д.

4.2. Физический уровень 4.2.1 .Сред а