Системы fieldbus предназначены для связи приборов и средств автоматики, находящихся в непосредственной близости от технологического процесса, и делают возможным простой шинный интерфейс, работающий в реальном времени. Стандарт прикладного уровня позволяет связывать средства промышленной автоматики, выпущенные различными производителями. В то время как канальный уровень обеспечивает внутреннюю связность, стандартизованный прикладной уровень - внутреннюю работоспособность. Помимо этого он позволяет легко интегрироваться в автоматические системы более высокой ступени иерархии. Этот уровень также дает возможность определять специфические профили (функциональные стандарты, ориентированные на приложения) для конкретных областей применения, таких как строительная автоматика, производство отдельных деталей, управление технологическими процессами и т.д.
Модель виртуального, расположенного на объекте, устройства (Virtual Field Device-VFD) системы PROFIBUS (рис. 4, 5) однозначно представляет ту
|
|
часть реального производственного процесса, которая видима и доступна для связи. Модель VFD основана на VFD-объекте. Такой объект содержит все явные и неявные объекты связи и их описания. Последние хранятся в словаре объектов. VFD-объект содержит в точности один словарь и приписан в точности к одному технологическому процессу. Реальное устройство может включать в себя несколько VFD-объектов, причем каждый адресуется по его оконечным точкам линии связи.
Прикладной уровень системы FIP предлагает разнообразный сервис, создающий настоящую распределенную среду реального времени. Основной механизм устанавливает связь между поставщиком данных и его пользователями. Временная и пространственная целостность пересылаемых данных поддерживается специальными механизмами.
5. Выводы
Производственные средства измерения и управления, связанные сетями на уровне объектов управления, уже нашли применение. Производители выпускают промышленные устройства с fieldblis-
интерфейсами в соответствии с государственными, а порой все еще собственными стандартами. Большинство из существующих на сегодняшний день систем fieldbus разработаны с прицелом на ту или иную область применения. Системы PROFIBUS и FIP подходят как для управления технологическими процессами, так и для комплексных автоматизированных производств, а система CAN -для небольших площадей. Система PROFIBUS — экономически выгодное решение, так как для нее не требуется никакого специального оборудования, за исключением универсального асинхронного приемопередатчика. Она также удобна, когда в одной и той же сети необходимо реализовать гибридный подход с использованием ведущих и ведомых устройств и равноправных узлов. Система FIP поддерживает более высокие скорости передачи данных и оптические среды, в ней используются более сложные протоколы передачи данных для получения лучших характеристик (за счет сложности). Прикладной уровень хорошо приспособлен для поддержания промышленной базы данных реального времени.
Подводя итог, можно сказать, что к системе FIP предъявлены более строгие
промышленные требования, тогда как система PROFIBUS наилучшим образом подходит для недорогих средств измерения и управления. Система CAN уже нашла применение в автомобильной промышленности и годится для кабельной связи и создания сетей реального времени на небольших площадях. Истинный фронт конкурентной борьбы проходит не в области разработки улучшенных, узко ориентированных протоколов или усовершенствованных интегральных схем, а в сфере накопления и использования опыта работы с открытыми промышленными системами связи и интеграции их в комплексные автоматизированные производства.
* * *
Данная работа выполнена в рамках спонсорского проекта, финансируемого группой TDC отделения электроники и программой CSIR-KFA научного обмена с ZEL (г. Юлих, Германия). Авторы выражают свою признательность вышестоящим организациям, а также благодарность проф. Р.Н. Бисвасу за бессменное руководство проектом.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
