Популярные интерфейсы и протоколы, используемые в приборах и контроллерах
Практическая работа
Тема: Промышленные сети и интерфейсы . Изучение схем интерфейсов RS- 232 и RS- 485.
Цель работы: Изучить теоретический материал и схемы интерфейсов RS-232 и RS-485.
Порядок работы:
1. Ознакомиться с руководством по выполнению практической работы.
2. Изучить материалы методических указаний и литературы.
3 Выполнить задание и ответить на контрольные вопросы.
4. Подготовить отчет.
Отправить отчет преподавателю на почту: shov_tpgk@vtomske.ru
не позднее 27.04.2020
Отчет по работе должен содержать:
1. Титульный лист , Тему и цель работы.
2. Глоссарий
3 .Ответы на контрольные вопросы
Ход работы:
Изучите теоретический материал
Прослушайте видио-лекции
Промышленные сети https://youtu.be/QH2QEMocIjc
Модель OSI https :// youtu . be / LoaIILWU 5 TM
Основные стандарты https://youtu.be/O7uBRkgAE4Q
Интерфейс передачи данных RS485 https://youtu.be/6DEfGM6dUxA
RS 232 - https://youtu.be/Idn1OvPNvJs
Составьте глоссарий основных понятий по теме
4 Ответьте на контрольные вопросы
Теоретический материал:
Промышленные сети и интерфейсы
Обмен информацией между устройствами, входящими в состав автоматизированной системы (компьютерами, контроллерами, датчиками, исполнительными устройствами), происходит в общем случае через промышленную сеть (Fieldbus, "полевую шину").
Промышленные сети отличаются от офисных следующими свойствами:
o специальным конструктивным исполнением, обеспечивающим защиту от пыли, влаги, вибрации, ударов;
|
|
|
o широким температурным диапазоном (обычно от -40 до +70 град);
o повышенной прочностью кабеля, изоляции, разъемов, элементов крепления;
o повышенной устойчивостью к воздействию электромагнитных помех;
o возможностью резервирования для повышения надежности;
o повышенной надежностью передачи данных;
o возможностью самовосстановления после сбоя;
o детерминированностью (определенностью) времени доставки сообщений;
o возможностью работы в реальном времени (с малой, постоянной и известной величиной задержки);
o работой с длинными линиями связи (от сотен метров до нескольких километров).
Промышленные сети обычно не выходят за пределы одного предприятия. Однако с появлением Ethernet и Internet для промышленных сетей стали применять ту же классификацию, что и для офисных
o LAN (Local Area Network) - сети, расположенные на ограниченной территории (в цехе, офисе, в пределах завода);
o MAN (Metropolitan Area Networks) - сети городов;
o WAN (Wide Area Network) - глобальная сеть, охватывающая несколько городов или континентов. Обычно для этого используют Internet-технологию.
В настоящее время насчитывается более 50 типов промышленных сетей (Modbus, Profibus, DeviceNet , CANopen , LonWorks , ControlNet , SDS , Seriplex, ArcNet, BACnet, FDDI, FIP, FF, ASI, Ethernet, WorldFIP, Foundation Fieldbus, Interbus, BitBus и др.). Однако широко распространенными является только часть из них.
|
|
|
В России подавляющее большинство АСУ ТП используют сети Modbus и Profibus. В последние годы возрос интерес к сетям на основе CANopen и DeviceNet. Распространенность в России той или иной промышленной сети связана, в первую очередь, с предпочтениями и активностью Российских фирм, продающих импортное оборудование.
Общие сведения о промышленных сетях
Промышленной сетью называют комплекс оборудования и программного обеспечения, которые обеспечивают обмен информацией (коммуникацию) между несколькими устройствами. Промышленная сеть является основой для построения распределенных систем сбора данных и управления.
Поскольку в промышленной автоматизации сетевые интерфейсы могут быть неотъемлемой частью соединяемых устройств, а сетевое программное обеспечение прикладного уровня модели OSI исполняется на основном процессоре промышленного контроллера, то отделить сетевую часть от устройств, объединяемых в сеть, иногда физически невозможно. С другой стороны, смену одной сети на другую часто можно выполнить с помощью замены сетевого ПО и сетевого адаптера или введением преобразователя интерфейса, поэтому часто один и тот же тип ПЛК может использоваться в сетях различных типов.
|
|
|
Соединение промышленной сети с ее компонентами (устройствами, узлами сети) выполняется с помощью интерфейсов. Сетевым интерфейсом называют логическую и (или) физическую границу между устройством и средой передачи информации. Обычно этой границей является набор электронных компонентов и связанного с ними программного обеспечения. При существенных модификациях внутренней структуры устройства или программного обеспечения интерфейс остается без изменений, что является одним из признаков, позволяющих выделить интерфейс в составе оборудования.
Наиболее важными параметрами интерфейса являются пропускная способность и максимальная длина подключаемого кабеля. Промышленные интерфейсы обычно обеспечивают гальваническую развязку между соединяемыми устройствами. Наиболее распространены в промышленной автоматизации последовательные интерфейсы RS-485, RS-232, RS-422, Ethernet, CAN, HART, AS-интерфейс.
Для обмена информацией взаимодействующие устройства должны иметь одинаковый протокол обмена. В простейшей форме протокол - это набор правил, которые управляют обменом информацией. Он определяет синтаксис и семантику сообщений, операции управления, синхронизацию и состояния при коммуникации. Протокол может быть реализован аппаратно, программно или программно-аппаратно. Название сети обычно совпадает с названием протокола, что объясняется его определяющей ролью при создания сети. В России используются сетевые протоколы, описанные в серии стандартов ГОСТ.
|
|
|
Обычно сеть использует несколько протоколов, образующих стек протоколов - набор связанных коммуникационных протоколов, которые функционируют совместно и используют некоторые или все семь уровней модели OSI . Для большинства сетей стек протоколов реализован с помощью специализированных сетевых микросхем или встроен в универсальный микропроцессор.
Взаимодействие устройств в промышленных сетях выполняется в соответствии с моделями клиент-сервер или издатель-подписчик (производитель-потребитель) . В модели клиент-сервер взаимодействуют два объекта. Сервером является объект, который предоставляет сервис, т. е. который выполняет некоторые действия по запросу клиента. Сеть может содержать несколько серверов и несколько клиентов. Каждый клиент может посылать запросы нескольким серверам, а каждый сервер может отвечать на запросы нескольких клиентов. Эта модель удобна для передачи данных, которые появляются периодически или в заранее известное время, как, например, значения температуры в периодическом технологическом процессе. Однако эта модель неудобна для передачи случайно возникающий событий, например, события, состоящего в случайном срабатывании датчика уровня, поскольку для получения этого события клиент должен периодически, с высокой частотой, запрашивать состояние датчика и анализировать его, перегружая сеть бесполезным трафиком.
В модели взаимодействия издатель-подписчик имеется один издатель и множество подписчиков. Подписчики сообщают издателю список тегов, значения которых они хотят получать по определенному расписанию или по мере появления новых данных. Каждый клиент может подписаться на свой набор тегов. В соответствии с установленным расписанием издатель рассылает подписчикам запрошенную информацию.
В любой модели взаимодействия можно выделить устройство, которое управляет другим (подчиненным) устройством. Устройство, проявившее инициативу в обмене, называют ведущим, главным или мастером (Master). Устройство, которое отвечает на запросы мастера, называют ведомым, подчиненным или слейвом (Slave). Ведомое устройство никогда не начинает коммуникацию первым. Оно ждет запроса от ведущего и только отвечает на запросы. Например, в модели клиент-сервер клиент является мастером, сервер - подчиненным. В модели издатель-подписчик на этапе подписки мастером является клиент, а на этапе рассылки публикаций - сервер.
В сети может быть одно или несколько ведущих устройств. Такие сети называется, соответственно, одномастерными или многомастерными.В многомастерной сети возникает проблема разрешения конфликтов между устройствами, пытающимися одновременно получить доступ к среде передачи информации. Конфликты могут быть разрешены методом передачи маркера, как, например, в сети Profibus, методом побитного сравнения идентификатора (используется в CAN), методом прослушивания сети (используется в Ethernet) и методом предотвращения коллизий (используется в беспроводных сетях).
Во всех сетях применяется "широковещательная рассылка" без определенного адреса, т.е. всем участникам сети. Такой режим используется обычно для синхронизации процессов в сети, например, для одновременного запуска процесса ввода данных всеми устройствами ввода или для синхронизации часов.
Некоторые сети используют многоабонентский режим, когда одно и то же сообщение посылается нескольким устройствам одновременно.
Передача информации в сети выполняется через канал между передающим и приемным устройством. Канал является понятием теории информации и включает в себя линию связи и приемопередающие устройства. В общем случае вместо термина "линия связи" используют термин "среда передачи", в качестве которой может выступать, например, оптоволокно, эфир или витая пара проводов.
В распределенных системах на основе промышленных сетей может быть пять типов данных: сигналы, команды, состояния, события, запросы .
Сигналы - это результаты измерений, получаемые от датчиков и измерительных преобразователей. Их "время жизни" очень короткое, поэтому часто требуется получить только последние данные и в максимально короткий срок.
Команды - это сообщения, которые вызывают некоторые действия, например, закрытие клапана или включение ПИД-регулятора. Большинство систем должны обрабатывать потоки команд, которые передаются адресату с высокой надежностью и их нельзя передать повторно.
Состояние показывает текущее или будущее состояние системы, в которое она должна перейти. Требование к времени его доставки может быть не такие жестким, как для команд; непринятое состояние может быть послано повторно.
Событие наступает обычно при достижении текущим параметром граничного значения. Например, событием может быть выход температуры за технологически допустимую границу. За появлением события должны следовать ответные действия, поэтому для событий особенно важно требование гарантированного времени доставки.
Запрос - это команда, посылаемая для того, чтобы получить ответ. Примером может быть запрос серверу, который выдает на него ответ.
Ниже при описании сетей будет использоваться понятие фрейма. Под фреймом понимают набор данных, передаваемых по сети и имеющих строго оговоренную структуру (формат). Термины "кадр" , "дейтаграмма" "сегмент", используемые в стандартах на различные промышленные сети, ниже будут использованы как синонимы фрейма.
Сети могут иметь топологию звезды , кольца, шины или смешанную. "Звезда" в промышленной автоматизации используется редко. Кольцо используется в основном для передачи маркера в многомастерных сетях. Шинная топология является общепринятой, что является одной из причин применения термина "промышленная шина" вместо "промышленная сеть". К общей шине в разных местах может быть подключено произвольное количество устройств.
Основными параметрами промышленных сетей являются производительность и надежность.
Производительность сети характеризуется временем реакции и пропускной способностью .
Время реакции сети определяется как интервал времени между запросом ведущего устройства и ответом ведомого при условии, что ведомое устройство имеет пренебрежимо малую задержку выработки ответа на запрос.
Пропускная способность сети определяет количество информации, переносимой сетью в единицу времени. Измеряется в бит/с и зависит от быстродействия сетевых приемопередатчиков и среды передачи.
Важной характеристикой промышленных сетей является надежность доставки данных. Надежность характеризуется коэффициентом готовности, вероятностью доставкиданных , предсказуемостью времени доставки, безопасностью, отказоустойчивостью .
Коэффициент готовности равен отношению времени наработки до отказа к сумме времени наработки до отказа и времени восстановления после отказа.
Вероятность доставки данных определяется помехоустойчивостью канала передачи и детерминированностью доступа к каналу. В беспроводных сетях вероятность потери пакетов при передаче гораздо выше, чем в проводных. В сетях со случайным методом доступа к каналу существует вероятность того, что данные никогда не будут доставлены абоненту.
Время доставки данных в офисных сетях Ethernet является случайной величиной, однако в промышленном Ethernet эта проблема решена применением коммутаторов.
Безопасность - это способность сети защитить передаваемые данные от несанкционированного доступа.
Отказоустойчивость - это способность сети продолжать функционирование при отказе некоторых элементов. При этом характеристики системы могут ухудшиться, но она не теряет работоспособности.
В последнее время появился термин "качество обслуживания" (QoS - "Quality of Service"). QoS определяет вероятность того, что сеть будет передавать заданный поток данных между двумя узлами в соответствии с потребностями приложения .
Современные технические средства автоматизации (ТСА) работают в составе промышленных информационно-вычислительных сетей (ИВС). Наряду с аппаратными средствами сети и ТСА должны иметь в своем составе и сложное программное и информационное обеспечение.
Управление таким сложным, использующим многочисленную и разнообразную аппаратуру процессом, как передача и обработка данных в разветвленной сети, требует формализации и стандартизации множества процедур.
Указанные задачи решаются с помощью системы протоколов, стандартов и программ в рамках сетевой операционной системы (СОС), регламентирующих нормализованные процедуры взаимодействия элементов сети при установлении связи и передаче данных.
Протокол – это набор правил и методов взаимодействия объектов вычислительной сети, охватывающий основные процедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечивающие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети. Реализацией протокольных процедур обычно управляют специальные программы, реже – аппаратные средства.
Протоколы для ИВС – то же самое, что язык для людей. Говоря на разных языках, люди могут не понимать друг друга, – так же ведут себя и сети, использующие разные протоколы. Но и внутри сети протоколы обеспечивают разные варианты обращения с информацией, разные виды сервиса при работе с ней. От эффективности этих сервисов, их надежности, простоты, удобства и распространенности зависит то, насколько эффективна и комфортна вообще работа в сети.
HART протокол. Обмен данными между системой управления и интеллектуальными первичными датчиками может осуществляться с помощью стандартного коммуникационного протокола HART (Highway Addressable Remote Transducer - адресуемый дистанционный магистральный преобразователь). Протокол HART является "открытым" и доступен для всех производителей приборов и систем управления, желающих его использовать.
Интеллектуальные первичные устройства с HART протоколом позволяют аналоговым и цифровым сигналам сосуществовать в одной и той же паре проводов, не портя аналоговый сигнал.
Эти устройства обеспечивают преимущества цифровой связи и в то же время сохраняют совместимость и надежность аналоговых входных сигналов, которые требуются для существующих систем.
HART протокол разработан компанией Rosemount Inc. Для распространения цифровой связи компания Rosemount Inc. сделала HART протокол открытым для любого желающего его использовать.
HART протокол использует стандарт BELL 202 кодировки сигнала методом частотного сдвига (FSK) для обмена данными на скорости 1200 Бод; сигнал накладывается на аналоговый измерительный сигнал 4–20 мА, на нижнем уровне. Поскольку среднее значение частотного сигнала равно нулю, цифровая связь не влияет на токовый сигнал (рис.1).
Рис. 1. Аналоговый и цифровые сигналы по HART протоколу
HART протокол построен по принципу главный (Master)–подчиненный (Slave). Это означает, что первичное устройство только отвечает на запросы. Но может оказаться двое главных (система управления и ручной коммуникатор, например). К одной линии моноканала можно подсоединить до 15 подчиненных устройств (в неискробезопасных цепях). Состояние первичного устройства передается по мере того, как каждую секунду выполняются две-три транзакции ответного сообщения.
Интерфейс - это стандартизованная среда или способ обмена информацией между двумя или более единицами оборудования: приборами, контроллерами, персональный компьютером и т.п.
Интерфейсы информационного обмена между приборами, применяемые в промышленности, могут быть двух типов:
· «точка-точка», соединяющий два прибора между собой;
· мультиприборный, позволяющий подключать более двух приборов на одну линию передачи данных.
Основная характеристика интерфейса - пропускная способность, которая показывает, сколько бит информации передается по интерфейсу за 1 секунду и измеряется в bit per second (bps, Mbps), или бит в секунду (бит/с, Мбит/с). Необходимо учитывать, что эта пропускная способность включает «накладные расходы», связанные со способом передачи данных. Для разных интерфейсов и протоколов доля полезной информации, передаваемой в секунду, может быть от 30 % до 90 % от общей пропускной способности.
Применительно к взаимодействию ЦР и промышленной сети протокол - это стандартизованный набор правил передачи информации по какому-либо интерфейсу.
Для сложных протоколов принята практика разделения их на несколько уровней (слоев). При этом каждый уровень реализуется отдельно и дополнительно стандартизуется обмен между уровнями. Это также позволяет заменять какие-то уровни (например, для адаптации к разным интерфейсам), оставляя неизменными другие. Интерфейсы и протоколы, используемые в приборах и контроллерах представлены в табл. 1.
Таблица 1.
Популярные интерфейсы и протоколы, используемые в приборах и контроллерах
| Интерфейс | Тип | Пропускная способность | Длина линии связи | Протоколы |
| RS-485 | мультиприборный (до 32 приборов) | стандартно 115200 bps, есть реализации до 2 Mbps | не более 1200 м (без повторителя) | ОВЕН Modbus ASCII Modbus RTU DCON |
| RS-232 | точка-точка | не более 3м | ||
| «токовая петля» | точка-точка | до 115200 bps | не более 1000 м | |
| Ethernet 10/100 base T (по витой паре) | точка-точка | 10 Mbps/ 100Mbps | не более 100 м | Modbus TCP |
| USB 1.1 | точка-точка | 12 Mbps | не более 3 м | Mass Storage Device CDC Device |
| USB 2.0 | точка-точка | до 480 Mbps |
Совместимость приборов - это их способность осуществлять ин формационный обмен между собой. Каждый из приборов, участвующих в информационном обмене, должен иметь определенный интерфейс и понимать определенный протокол. И даже в этом случае не гарантируется возможность обмена, т.к. один прибор может оказаться неспособным передавать ту информацию, которую требуется получать другому. Но что делать, если приборы способны к передаче нужной информации, но имеют разные интерфейсы и/или понимают разные протоколы? В этом случае требуется применение преобразователей интерфейсов или шлюзов.
Преобразователь интерфейсов - это устройство, имеющее два или более различных интерфейсов, ретранслирующее информацию из одного интерфейса в другой (другие). При этом передача информации осуществляется без ее преобразования. Поэтому к преобразователю интерфейсов имеет смысл подключать только те устройства, которые способны работать по одному протоколу.
Шлюз (или мост) - это интеллектуальное устройство, способное к преобразованию данных из одного протокола в другой. При этом шлюз может выступать также и в качестве преобразователя интерфейсов. Шлюз, в отличие от преобразователя интерфейса, требует дополнительной настройки, т.к. ему требуется указать, какие данные по каким протоколам надо принимать и передавать.
Интерфейс RS-485. При проектировании промышленных систем автоматизации наибольшее распространение получили информационные сети, основанные на интерфейсе стандарта EIA RS-485. Это высокоскоростной и помехоустойчивый последовательный интерфейс, который позволяет создавать сети путем параллельного подключения многих устройств к одной физической линии. Практически все современные компьютеры в промышленном исполнении, большинство интеллектуальных датчиков и исполнительных устройств, программируемые логические контроллеры наряду с традиционным интерфейсом RS-232 содержат в своем составе ту или иную реализацию интерфейса RS-485.
Сигналы интерфейса RS-485 передаются дифференциальными перепадами напряжения величиной (0,2…8) В, что обеспечивает высокую помехоустойчивость и общую длину линии связи до 1 км (и более с использованием специальных устройств – повторителей). Кроме того, интерфейс RS-485 позволяет создавать сети путем параллельного подключения многих устройств к одной физической линии (так называемая «мультиплексная шина»).
В обычном персональном компьютере (ПК), не промышленного исполнения, этот интерфейс отсутствует, поэтому для подключения к ПК промышленной сети RS-485 необходим специальный адаптер - преобразователь интерфейса RS-485/RS-232 или RS-485/USB.
В качестве линии связи используется экранированная витая пара (рис. 2) с волновым сопротивлением ≈120 Ом. Для защиты от помех экран (оплетка) витой пары заземляется в любой точке, но только один раз: это исключает протекание больших токов по экрану из-за неравенства потенциалов “земли”. Выбор точки, в которой следует заземлять кабель, не регламентируется стандартом, но, как правило, экран линии связи заземляют на одном из ее концов.
Рис. 7.2. Экранированная витая пара
Качество витой пары оказывает большое влияние на дальность связи и максимальную скорость обмена в линии. Существуют специальные методики расчета допустимых скоростей обмена и максимальной длины линии связи, основанные на паспортных параметрах кабеля (волновое сопротивление, погонная емкость, активное сопротивление) и микросхем приемопередатчиков (допустимые искажения фронта сигнала). Но на относительно низких скоростях обмена (до 19200 бит/с) основное влияние на допустимую длину линии связи оказывает активное сопротивление кабеля. Опытным путем установлено, что на расстояниях до 600 м допускается использовать кабель с медной жилой сечением 0,35 мм (например, кабель КММ 2´0,35), на большие расстояния сечение кабеля необходимо пропорционально увеличить.
По интерфейсу RS-485 данные передаются с помощью «симметричного» (дифференциального) сигнала по двум линиям (А и В). Максимальная длина линии связи между крайними устройствами может составлять до 1200 м (и более с использованием повторителей). При длине линии связи более 100 м в максимально удаленных друг от друга точках сети рекомендуется устанавливать оконечные согласующие резисторы номиналом от 100 до 250 Ом мощностью не менее 0,25 Вт – так называемые “терминаторы”, позволяющие компенсировать волновое сопротивление кабеля и минимизировать амплитуду отраженного сигнала (рис. 3). Количество приборов в сети не должно превышать 32 (без использования повторителя).
Рис. 3. Типовая схема промышленной сети, построенной на базе интерфейса RS-485 и адаптеров Российской компании «ОВЕН»:
АС3-М - адаптер RS-485/RS-232,
АС4 - RS-485/USB
Интерфейс RS-232. Интерфейс стандарта EIA RS-232C предназначен для последовательной связи двух устройств. Он является общепринятым и широко используется для подсоединения манипулятора типа “мышь”, модема к РС – совместимому компьютеру, и реже – для передачи данных на небольшое расстояние из одного компьютера в другой. Передача производится последовательно, пословно, каждое слово длиной (5…8) бит предваряют стартовым битом и заканчивают необязательным битом четности и стоп-битами. Интерфейс RS-232 принципиально не позволяет создавать сети, так как соединяет только два устройства (так называемое соединение “точка - точка”). Передача данных по интерфейсу RS-232C осуществляется с помощью «несимметричного» сигнала перепадами напряжения величиной (3…15) В по двум линиям - TxD и RxD, а амплитуда сигнала измеряется относительно линии GND («нуля») (рис. 4).
Рис..4. Схема подключения контроллера (ПЛК) к ПК по интерфейсу RS-232
Несимметричность сигнала обуславливает низкую помехозащищенность данного интерфейса, особенно при промышленных помехах, поэтому длина линии связи RS-232, как правило, ограничена расстоянием в несколько метров. Наличие линий приема (RxD) и передачи (TxD) данных позволяет поддерживать полнодуплексную передачу информации, т.е. одновременно информация может как передаваться, так и приниматься. Устройства для связи по интерфейсу RS-232 обычно соединяются кабелем с 9-контактными или 25-контактными разъемами (DB9, DB25 и др.).
Интерфейс «токовая петля» - разновидность интерфейса RS-232, также обеспечивающая связь двух приборов (соединение «точка-точка»). Информация в токовой петле передается не напряжением, а током по двухпроводной линии, что обеспечивает высокий уровень помехозащищенности. Стандарт «токовая петля» позволяет передавать данные на расстояния до 1000 м со скоростью до 19,2 кбит/с. Из-за наличия одной линии связи стандартом обеспечивается полудуплексная передача данных, т.е. в каждый момент времени информация может либо передаваться, либо приниматься.
Приборы могут иметь встроенный интерфейс «токовая петля», которые могут быть подключены (рис. 5):
1) к ПК через адаптер «токовая петля»/RS-232;
2) к сети RS-485 через шлюз «токовая петля»/RS-485.
а б
Рис. 5. Типовые схемы подключения приборов с интерфейсом
«токовая петля» к сети:
а – к промышленной сети RS-485, б – к ПК
Интерфейс Ethernet. Ethernet - транспортная технология для передачи данных в вычислительных сетях, преимущественно локальных. Протокол, используемый в кабельных сетях Ethernet - CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) - Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов. В соответствии с этим протоколом устройства начинают передачу данных только после обнаружения свободного канала связи для сокращения между ними количества коллизий (ошибок). Все версии семейства Ethernet ориентированы на поддержку работы до 1024 узлов сети. Этот интерфейс получил широкое распространение в компьютерных сетях благодаря высокой пропускной способности и помехоустойчивости. Чаще используется встроенный интерфейс Ethernet 10/100 Base-T, что позволяет встраивать приборы и программируемые логические контроллеры (ПЛК) в распределенные информационные системы более высокого уровня.
Интерфейс USB. Стандарт USB разработан как альтернатива более «медленным» компьютерным стандартам RS-232 и LPT. В настоящее время устройства с интерфейсом USB 2.0 позволяют передавать данные со скоростью до 480 Мбит/с.
Интерфейс USB, как и RS-485, является симметричным и позволяет передавать данные по двум проводам (D+ и D-), при этом логические уровни аналогичны соответствующим уровням стандарта RS-485. Интерфейс USB имеет линии питания Vcc и GND для запитывания подключенного устройства (при условии, что потребляемый им ток не превышает 500 мА). После установки драйвера операционная система распознает подключаемое устройство как СОМ-порт и использует стандартный асинхронный режим передачи данных, применяемый для работы с аппаратным СОМ-портом.
Вопросы для самопроверки
1. Дайте определение промышленной сети. В чем ее отличие от офисной?.
2. Приведите классификацию компьютерных сетей по радиусу действия
___________________________________
____________________________________
___________________________________
3. Опишите приведенные на рисунке топологии, их достоинства и недостатки
4. Дайте определение понятиям «протокол» и «интерфейс».
5. Поясните HART протокол.
6. Объясните, почему цифровая составляющая HART-сигнала не влияет на токовый?
7. Приведите примеры интерфейсов и протоколов, используемых в приборах и контроллерах.
8. Нарисуйте схему подключения контроллера (ПЛК) к ПК по интерфейсу RS-232.
9. Охарактеризуйте интерфейс RS-485.
10. Охарактеризуйте интерфейс RS-232.
11. Нарисуйте схему подключения контроллера (ПЛК) к ПК по интерфейсу RS-485.
12. Охарактеризуйте интерфейс Ethernet 10/100 Base-T.
13. Дайте пояснения к интерфейсу USB.
Рекомендуемая литература:
Интернет-ресурсы:
Источник http: https://www.bookasutp.ru/Chapter2_1.aspx
Источник http: https://inf1.info/localnet
Источник http://masters.donntu.org/2004/fema/kovalenko/library/art7.html
Дата добавления: 2021-04-15; просмотров: 101; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!