ЖУРНАЛ СТА №3/1999

Хотя обе системы способны управ- лять событиями в самой сети, приме- няемая в PROFIBUS-PA коммуникаци- онная модель «главный-подчинен- ный», а также отсутствие протокола системного администрирования де- лают PROFIBUS-PA неудовлетвори- тельным решением для управления распределенными процессами. FOUNDATION™ fieldbus, напротив, создавалась не только для организа- ции обмена цифровой информацией между управляющим устройством се- ти и устройствами нижнего уровня (полевого оборудования), но и для распределенного управления, вклю- чая поддержку функции автоматичес- кого конфигурирования (plug-and- play), что существенно расширяет гра- ницы совместимости оборудования. FOUNDATION™ fieldbus при переда- че данных одновременно поддержи- вает маркерный доступ и обмен по расписанию. Таким образом, данные, передаваемые между функциональ- ными блоками прикладной програм- мы, исполняющейся на разных узлах сети, могут быть точно синхронизи- рованы по времени. Исполнение функционального блока координиру- ется с передачами по шине, так как каждое устройство содержит синхро- низируемый таймер. Таким образом, контур управления, распределенный между несколькими устройствами, может завершить операцию в наи- кратчайшее время. Это, в свою оче- редь, приводит к уменьшению време- ни запаздывания и увеличению быст- родействия контура. Прикладной уровень в FOUNDA- TION™ fieldbus обеспечивает под- держку квитированного взаимодейст- вия между клиентом и сервером, что может использоваться для изменения оператором значений уставок, уда- ленной загрузки и настройки параме- тров конфигурации. Кроме того, под- держивается рассылка оповещений об аварийных событиях и их под- тверждений. Это основано на том же прикладном уровне, который исполь- зуется в PROFIBUS-FMS. В PROFIBUS-PA один ведущий узел использует протокол DP для опроса подчиненных узлов, содержащих функциональные блоки ввода/выво- да. Время опроса всех узлов сети зави- сит от количества узлов и ряда других факторов, поэтому детерминирован- ным может быть только время начала опроса. На прикладном уровне PROFIBUS- PA вместо FMS использует расшире- ния DP, что приводит к ограничению возможностей по удаленному конфи- гурированию, а также по чтению и за- писи. Какая система обеспечивает управление на базе устройств нижнего уровня? Одним из ожидаемых достоинств полевой шины является возможность распределения функций управления процессом среди устройств нижнего уровня (уровня полевых устройств) АСУ ТП. Архитектура FOUNDATION™ fieldbus, основанная на модели публи- кации данных одними сетевыми узла- ми и подписки на эти данные других сетевых узлов, позволяет организовы- вать тесное взаимодействие между ус- тройствами различных производите- лей, объединенными в одну сеть. Та- ким образом, логика алгоритма уп- равления может быть перенесена на нижний уровень системы управления (т.е. УСО, датчики и исполнительные механизмы). Архитектура «ведущий- подчиненный», используемая в PROFIBUS, означает, что весь обмен происходит по инициативе ведущего устройства. В результате из-за непред- сказуемых задержек невозможно обеспечить функционирование рас- пределенных по устройствам нижне- го уровня контуров управления с об- ратной связью. Функции системного администри- рования в FOUNDATION™ fieldbus обеспечивают исполнение функцио- нальных блоков на разных узлах сети в точно заданной последовательнос- ти в течение детерминированных ин- тервалов времени, что необходимо при реализации контуров регулиро- вания на нижнем уровне системы. Подсистема администрирования и канальный уровень FOUNDATION™ fieldbus способны также выполнять следующие важные функции: • автоматическое присвоение сетевого адреса при добавлении нового уст- ройства, что обеспечивает функцио- нальность plug-and-play; • предотвращение дублирования сете- вых адресов, каждому устройству на- значается один уникальный адрес; • синхронизация времени в приклад- ных программах, когда по сети рас- ОБЗОР ПРОМЫШЛЕННЫЕ СЕТИ 18 3/99 Таблица 2. Сравнение достоинств Преимущества полевой шины PROFIBUS-PA FOUNDATION fieldbus Начальная экономия на стоимости Да Да монтажных материалов Идентификация устройства Да Да Диагностическая и регламентная В ограниченном объеме Да информация Удаленное конфигурирование В ограниченном объеме Да устройств Удаленная калибровка Нет Да Управление на уровне датчиков Нет Да и исполнительных механизмов (полевых устройств) Обработка аварийных событий Нет Да и тренды Расширенное представление Да, однако имена тегов Да о контролируемом процессе и параметров не хранятся в устройстве Свобода выбора поставщика Ограниченная Да оборудования Поддержка нескольких Ограничена. Да. ведущих узлов Добавление следующего Количество ведущих узлов ведущего устройства влияет не влияет на характеристики на длительность цикла опроса шины Классы производимых устройств Устройства цифрового Устройства цифрового и аналогового ввода/вывода и аналогового ввода/вывода с функциями сбора данных с функциональными блоками