ЖУРНАЛ «СТА» №1/2008

ОБ ЗО Р / П Р ОМЫШЛ Е ННЫ Е С Е Т И 8 Средой передачи могут быть медные провода и оптоволокно. Возможно применение в сети PROFINET разных топологий (линейной, кольцевой, «звезда», «дерево»). В линейной сети коммутатор устанавливают ближе к приборам или даже встраивают вместе с процессором в устройство. Для каж- дого устройства выделяется свой ком- мутатор для управления конвейерными передачами. Кольцевая топология, ис- пользуемая для повышения надёжно- сти, может включать две сети со встреч- ным направлением передачи. Коммута- торы могут быть соединены радиально или по произвольной топологии. Особенности кабельной связи в про- мышленных сетях PROFINET связаны с жёсткими условиями эксплуатации оборудования. В сети PROFINET ис- пользуются экранированные витые медные пары проводов длиной до 100 м и с характеристическим сопротивлени- ем 100 Ом (100BaseTX), со свойствами не хуже тех, что соответствуют катего- рии 5 и классу D (ISO/IEC 11801). Каждое удалённое устройство под- ключают через активный компонент, образуя узел в сети. Соединители для применения вне шкафов оборудования создают на основе промышленного ва- рианта RJ4 в жёстком корпусе с за- щёлкивающимся креплением. В поле- вых условиях для подключения обору- дования связи применяют 4контакт- ные соединители типа М12 (IEC 6094752, IEC 610762101). Для разных приложений стандарт PROFINET определяет три уровня про- изводительности: PROFINET NRT, PROFINET RT, PROFINET IRT. PROFINET NRT с временем цикла бо- лее 100 мс не поддерживает режим реаль- ного времени и предназначен в основ- ном для автоматизации отдельных тех- нологических процессов. PROFINET RT используется в случаях с более высо- кими требованиями к времени цикла (более 10 мс), например в системах авто- матизации предприятия. Самым высо- ким требованиям по производительно- сти отвечает PROFINET IRT (время цикла менее 1 мс), основной областью его применения является управление комплексными приводными системами. E THERNET ДЛЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРИБОРНЫХ СИСТЕМ ИЗМЕРЕНИЯ На основе стандарта Ethernet разра- ботан новый отраслевой стандарт LXI (2004 г.). Спецификация LXI предна- значена для измерительных систем и призвана заменить прежний прибор- ный байтовый интерфейс с разделяе- мой средой связи. Сети приборов на ос- нове архитектуры LXI предложил кон- сорциум производителей контроль- ноизмерительных систем, одним из главных инициаторов выступила ком- пания Agilent Technologies. Широкое использование преимуществ сетевых протоколов в последовательной сети небольшого количества приборов по- зволяет отказаться от аппаратных сек- ций и перейти к прямому подключе- нию компактных приборов с интер- фейсом LXI к портам коммутаторов и маршрутизаторов или использовать адаптеры для связи с существующими стандартными приборными системами. Стандарт LXI охватывает физические требования, протоколы, интерфейсы и запуск процессов в сети. Различают 3 класса LXIприборов: A, B, C. Класс C является базовым, приборы этого клас- са обладают функциями обнаружения и конфигурации сети, имеют Webинтер- фейс и соответствуют физическим тре- бованиям стандарта. Приборы класса B имеют дополнительные возможности запуска по локальной сети и поддержки синхронизации. Класс A удовлетворяет требованиям классов C и B с дополне- нием в виде аппаратной шины синхро- низации с низкой задержкой передачи (эта шина обеспечивает максимально возможную скорость отклика на собы- тие запуска). Физический уровень интерфейса LXI создан для обеспечения гибкости связи приборов в сети. Он позволяет соединять настольные приборы по пе- редней панели, настенные приборы и встраиваемые модули без передней па- нели. В отличие от существующих уст- ройств типа PXI/VXI устройства с та- ким сопряжением могут иметь любые размеры и приобретают самодостаточ- ность. Каждое устройство имеет источ- ник питания, систему запуска, защиту и интерфейс. В случае применения ис- точников постоянного тока напряже- ние питания источника должно быть 48 В. Разъёмы подключения сигналов находятся на передней панели, а ин- терфейс сети, вход питания и шина за- пуска – на задней. Стандартом допус- каются версии сети 10 и 100 Мбит/c, но рекомендуется сеть Gigabit Ethernet с автоматическим выбором скорости пе- редачи и с автоматическим распозна- ванием полярности кабеля сети. Каж- дый прибор в сети должен иметь посто- янный сетевой MACадрес и IPадрес с возможностью динамической конфи- гурации в сети по протоколу DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol). Устройства должны легко идентифи- цироваться в сети с помощью протоко- ла сетевого обследования VXI11. Как минимум, приборы должны отправлять свой идентификатор при получении команды «IDN». Предусмотрены 2 ре- жима связи LXIприборов: программ- ный (с драйверами IVI) и интерактив- ный (с Webбраузером). В программном режиме приоры поддерживают драйве- ры IVI (IVICOM, IVIC). Драйвер IVICOM предусматривает применение языков программирования, а драйвер IVIC – языка на базе ANSI C в среде, например, LabWindows CVI. В интерак- тивном режиме приборы используют Webстраничку в формате HTML, кото- рую можно просматривать с помощью любого браузера. Страничка должна включать номер модели и серийный номер прибора, описание прибора и его производителя, версию стандарта LXI, MACадрес и IPадрес устройства, номер версии программной прошивки или программного обеспечения и син- хронизацию по спецификации IEEE 1588. С помощью информации на стра- ничке пользователь может настраивать конфигурацию устройства в сети и имя хосткомпьютера, а также получить описание прибора. Кроме того, реко- мендуется предусмотреть возможность проверки состояния прибора и наличия ошибок. Приборы класса B должны иметь ре- жим синхронизации по стандарту IEEE 1588, который поддерживается встро- енными часами и ПЛИС, позволяющей сообщениям миновать стек протоколов TCP/IP. Устройства устанавливают еди- СТА 1/2008 www.cta.ru Рис. 3. Промышленный 18-портовый управляемый коммутатор EKI-7656C для сетей Gigabit Ethernet