ЖУРНАЛ СТА №4/2000

бы ведущий «знал», какие из участков своей двух- портовой памяти передать каждому из абонентов и, соответственно, какую длину пакета ожидать в ответ и что это будет обо- значать, такая сеть изна- чально должна быть одно- кратно сконфигурирована с помощью специальной программы. В результате работы программаконфи- гуратор настраивает веду- щего и ведомых участни- ков друг на друга и сохраняет инфор- мацию о параметрах сети в энергоне- зависимой памяти всех узлов. Такая дисциплина работы PROFIBUSPD, конечно, не допускает «горячего» (на ходу) изменения числа участников се- ти и даже состава их модулей ввода вывода, но зато обеспечивает высокую скорость обмена. Так, например, цикл обмена по сети, которая обслуживает 5000 дискретных сигналов и 1000 ана- логовых, может составлять менее 2 миллисекунд! 3. Цикл управления внутри рабочей станции. Эта работа возлагается на центральный процессор. Он работает с так называемым образом про- цесса, который находится в двухпортовой памяти сете- вой карты. Процессору тре- буется считать из памяти информацию о входных ка- налах, осуществить над ней необходимые преобразова- ния и выдать управляющие воздействия, занеся в опре- деленные ячейки памяти но- вые данные. Такая конфигурация уп- равляющей системы по принципу работы и програм- мирования почти ничем не отличается от «вырожден- ной» централизованной сис- темы. Один и тот же процес- сор здесь отвечает и за уп- равление, и за интерфейс с оператором. Преимущества, которые мы смогли получить на данном этапе, — это ос- вобождение процессора от задач вводавывода (обслу- живание прерываний от АЦП, поддержка каналов DMA, необходимость работы с резидентными драйверами устройств и т.п.), а также возможность максимально приблизить УСО к объ- екту контроля. Однако для многих задач такой под- ход не обеспечивает управление в ре- альном времени. Связано это с тем, что современное программное обеспече- ние операторского интерфейса в своей массе предназначено для работы под управлением операционной системы Windows, которая пока не оптимизиро- вана для работы в режиме жесткого реального времени. Кроме того, операторская стан- ция обычно отличается нестабильным программ- ным окружением (опера- тор может, например, за- пустить зараженную виру- сом программу), что в сочетании со сложностью самой операционной сис- темы может нарушить функционирование при- ложения, отвечающего за управление технологичес- ким процессом вплоть до полного «зависания» компьютера с хо- рошо знакомым для многих визуаль- ным эффектом «голубого экрана». Рас- смотрим два возможных пути для пе- рехода к системе, построенной по клас- сической схеме «верхний уровень» + «слепые узлы». В первом случае (рис. 5) в сети присут- ствуют три типа устройств: одинединст- венный ведущий контроллер (PLC или IBMРС совместимый контроллер), одна или более рабочих станций верхнего уровня, выполняющих роль операторских станций, сер- веров архивации или шлю- зов для связи с локальной сетью предприятия, и необ- ходимое количество расп- ределенных по территории цеха или предприятия уст- ройств вводавывода (кон- троллеры WAGO I/O фирмы WAGO, ET200 фирмы Siemens, а также широкий спектр датчиков и исполни- тельных устройств других фирм, совместимых с прото- колом PROFIBUSDP). Единственным ведущим в этой сети является сетевая карта, установленная в кон- троллере. Контроллер «видит» че- рез окно двухпортовой па- мяти мастеркарты каналы вводавывода удаленных УСО и область памяти slaveкарты рабочей стан- ции. Программа, выполня- ющаяся в контроллере, пи- шется на любом процедур- ном языке программиро- вания общего назначения или на одном из языков стандарта IEC 61131. С по- мощью специальных инст- рументальных средств (на- 83 СТА 4/2000 www.cta.ru в зАПИСную кнИжк у ИнжЕнЕ РА Объект 2 Объект 1 Объект 3 Контроллеры (Slave) Локальные УСО Процесс в рабочей станции Процесс в контроллере Рабочая станция (Master) Цикл HMI/SCADA Данные из контроллера Данные в контроллер Цикл управления Локальные УСО Входы УСО Образ в сетевой плате Выходные данные Входные данные Выходы УСО Ðèñ. 6. Ðàñïðåäåëåííîå óïðàâëåíèå, ëîêàëüíûå ÓÑÎ Ðèñ. 7. Âîçìîæíîñòü ðàáîòû êîíòðîëëåðîâ îäíîâðåìåííî â ðåæèìàõ «Master AS-i» è «Slave PROFIBUS-DP» Объект 1 Объект 2 Цикл управления Контроллер (Master) Процесс в котнроллере Процесс в рабочей станции Рабочая станция Сетевая карта (Slave) УСО (Slave) Входы УСО 1 Входы УСО 2 Выходы УСО 1 Выходы УСО 2 Цикл HMI/SCADA Данные из контроллера Данные в контроллер Образ Slave-карты рабочей станции Ðèñ. 5. Ñèñòåìà ñ âûäåëåííûì óïðàâëÿþùèì êîíòðîëëåðîì