ЖУРНАЛ «СТА» №4/2002

команды в соответствии с заложенной в него технологической программой. Протокол обмена данными гарантиру- ет определенное время цикла опроса в зависимости от скорости обмена и чис- ла узлов в сегменте (рис. 3), что позво- ляет применять PROFIBUS в системах реального времени. На более высоком уровне применя- ется сеть PROFIBUSFMS, ориентиро- ванная на обеспечение информацион- ного обмена одноранговых устройств. Во взрывоопасных зонах используется PROFIBUSPA, основанная на стан- дарте физического уровня IEC 611582. Сегмент PROFIBUSPA может иметь длину до 1900 метров со скоростью об- мена между узлами 31,25 кбит/с. При- меняемый кабель — Belden 3077. Сег- менты PROFIBUSPA подключаются к PROFIBUSDP через разделительные мосты, обеспечивающие функциони- рование ЦПС во взрывоопасной зоне. Foundation Fieldbus Foundation Fieldbus — пожалуй, наи- более «продвинутый» стандарт ЦПС, появившийся на свет только в 1995 году как результат усилий консорциума крупных, в основном североамерикан- ских производителей. По многим пара- метрам эта система схожа с PROFIBUSРА: возможность установ- ки во взрывоопасных зонах, передача информационного сигнала вместе с пи- тающим напряжением по одной паре проводов, двухуровневая иерархия и т.д. В Foundation Fieldbus на верхнем уровне используется высокоскоростная магистраль Ethernet, а на нижнем — технология передачи по стандарту IEC 61158.2, как и в PROFIBUSPA. Две особенности выделяют Founda- tion Fieldbus среди других ЦПС. Вопервых, был разработан специаль- ный язык описания оконечных уст- ройств (Device Description Language), использование которого позволяет подключать новые узлы к сети по ши- роко применяемой в обычных IBM РС совместимых компьютерах технологии plugandplay. Достаточно физически подключить новое устройство, и оно тут же самоопределится на основании заложенного описания DD (Device Description), после чего все функцио- нальные возможности нового узла ста- новятся доступными в сети. При кон- фигурировании инженеру достаточно соединить входы и выходы имеющих- ся в его распоряжении функциональ- ных блоков, чтобы реализовать требуе- мый алгоритм (рис. 4). Пользователям доступны как типовые DD для стан- дартных устройств (клапанов, датчи- ков температуры и т.д.), так и возмож- ность описания нестандартных изде- лий. Вовторых, в отличие от других промышленных сетей, Foundation Fieldbus ориентирована на обеспече- ние одноранговой связи между узлами без центрального ведущего устройства. Этот подход даёт возможность реали- зовать системы управления, распреде- ленные не только физически, но и ло- гически, что во многих случаях позво- ляет повысить надежность и живучесть АСУ ТП. В Foundation Fieldbus реали- зованы самые сложные технологии обмена информацией: подписка на данные, режим «клиентсервер», син- хронизация распределенного процес- са и т.д. Т ЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ЦПС Приведенные примеры описывают сетевые решения, получившие на сего- дняшний день широкое признание: это миллионы совместимых оконечных ус- тройств и десятки производителей, вы- пускающих аппаратные средства пост- роения ЦПС. Наличие на рынке разно- образных наборов программноаппа- ратных решений позволяет решить тех- нологические проблемы практически любого производства. Отсюда следуют два вывода. Вопервых, для предприя- тий практически полностью потеряли смысл собственные разработки в этой области. Попытка сэкономить средства за счет внутренних ресурсов в боль- шинстве случаев оборачивается созда- нием громоздких, ненадежных, ни с чем не совместимых и дорогих в обслу- живании систем. Вовторых, можно считать законченной дискуссию о «войне филдбасов» и о некоем «наи- лучшем» решении в этой области. Сей- час уже очевидно, что ни одна из суще- ствующих ныне ЦПС не станет единст- венной, похоронив все остальные. Многообразие требований автомати- зируемых технологических процессов не может быть удовлетворено универ- сальным и экономически оптималь- ным решением. Вопрос должен ста- виться несколько иначе: только гра- мотное структурирование комплекса АСУ ТП и выбор оптимальных реше- ний для конкретных технологических участков может обеспечить прорыв предприятия на новый уровень качест- ва и эффективности производства. Когда обсуждается вопрос о выборе типа промышленной сети, необходимо уточнять, для какого именно уровня автоматизации этот выбор осуществля- ется. В зависимости от места ЦПС в иерархии промышленного предприя- тия требования к её функциональным характеристикам будут различны. Еще не так давно иерархия АСУ ТП выглядела в виде «трехэтажной» пира- миды (сверху вниз): 1)уровень управления предприятием, ОБ ЗО Р / П Р ОМЫШЛ Е ННЫ Е С Е Т И 9 СТА 4/2002 www.cta.ru 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 5 10 20 30 500 кбит/с Время (мс) Число узлов 1,5 Мбит/с 12 Мбит/с Рис. 3. Зависимость длительности цикла опроса от конфигурации сети PROFIBUS Рис. 4. Настройка алгоритма управления в Foundation Fieldbus