СТА 3/2010

«Необязательность» сетей Ethernet, сокрытая внутри его базового протокола IEEE 802.3, так или иначе нивелирована в ряду протоколов Real Time Ethernet, являющихся своего рода производными и физически совместимыми с Ethernet протоколами. О них и пойдёт речь далее. Ч ТО ТАКОЕ R EAL T IME E THERNET ? Системы реального времени стали неотъемлемой частью промышленной автоматизации. С увеличением вычис лительной мощности промышленных компьютеров и одновременным сниже нием их стоимости распределённые вы числительные системы прочно обосно вались на производственных линиях. Работа системы в реальном времени не означает её увеличенное быстродей ствие, а прежде всего подразумевает вы 8 СТА 3/2010 ОБЗОР/ ПРОМЫШЛЕННЫЕ СЕТИ www.cta.ru Сети Ethernet уже более 30 лет эф фективно решают задачи по высоко скоростной передаче данных. Ethernet как стандарт за это время стал самым распространённым в мире и проник во многие области повседневной жизни, в том числе в промышленность. Сегодня в промышленной автоматизации рас пределённые системы управления пос тоянно усложняются и объединяются в общую технологическую сеть предпри ятия. Однако если в административной части сети Ethernet уже стал стандартом де факто, то в технологической части преимущественно господствуют раз личные полевые шины, имеющие мало общего с Ethernet. Причиной этого слу жит один из основных недостатков се тей Ethernet, проявляющийся при адап тации их к автоматизации производ ственных процессов – невозможность функционирования в режиме так назы ваемого реального времени. И дело от нюдь не в аппаратной среде передачи: даже при использовании Gigabit Ethernet, тщательно выверенной топо логии, управляемых коммутаторов с настроенными приоритетами для тра фика нет чёткого регламента на время доставки конкретного пакета данных от отправителя к получателю. полнение задачи в заданный промежу ток времени. Среди таких систем от дельно можно выделить системы жёст кого реального времени, где задержка в работе может привести к серьёзным последствиям. Конечно, каждая систе ма реального времени может иметь пог решность, но её размеры жёстко огра ничены максимальными значениями. Принцип работы системы реально го времени проиллюстрирован на ри сунке 1. Готовность системы – момент, с кото рого система реально начинает выпол нять полученную задачу. Задача должна быть закончена до наступления крайне го срока. Соответственно, время с мо мента получения задачи до выполнения считается временем отклика системы. Распределённая система реального времени, связывающая вычислитель Сети Real Time Ethernet: от теории к практической реализации Иван Лопухов В статье рассматривается вопрос перспективности использования стандартов Real Time Ethernet для передачи данных в сетях реального времени. Освещены преимущества сетей Ethernet перед традиционными полевыми шинами, дан обзор основных стандартов Real Time Ethernet, специфики их использования, возможностей. Приведены примеры контроллеров и шлюзов для сетей реального времени, рассмотрены их технические особенности. Последняя часть статьи посвящена использованию коммутаторов Ethernet и специфике их работы в режиме реального времени. Дан обзор специализированных коммутаторов для Real Time Ethernet. Получение задачи Готовность системы Задача выполнена Крайний срок Время ответа Время исполнения Время Рис. 1. Принцип работы системы реального времени © СТА-ПРЕСС