Вопрос 44. Протокол передачи данных HART.
HighwayAddressableRemoteTransducer) — набор коммуникационных стандартов для промышленных сетей.
Предназначен для подключения промышленных датчиков. Включают проводной и беспроводной физические уровни, а также протокол обмена. Проводной вариант позволяет передавать цифровые данные и питание по двум проводам, сохраняя совместимость с аналоговыми датчиками стандарта токовая петля 4-20 мА.
Физический уровень HART выполнен поверх токовой петли стандарта 4-20 мА. Данные передаются модуляцией тока амплитудой ±0,5 мА со спектром выше 500 Гц, постоянная составляющая недопустима. При этом спектр аналогового сигнала токовой петли должен быть ограничен до 25 Гц. Минимальное сопротивление источника питания линии (приемника сигнала 4-20 мА) 230 Ом. Таким образом, питание датчика, снятие его первичных показаний и вторичной информации осуществляется по двум проводам.
Частотная модуляция
Первоначальный стандарт допускал только одну скорость и один вид модуляции, заимствованный из модемного стандарта Bell 202: частотную манипуляцию 1200/2200 Гц со скоростью 1200 бод. Для передачи логической «1» HART использует один полный период частоты 1200 Гц, а для передачи логического «0» — два неполных периода 2200 Гц. Разделение приемного и передающего каналов временное, то есть в один момент времени работает только один передатчик. Этот физический уровень стандартизирован в документе HCF_SPEC-54.
Частотно-модулированный режим является обязательным для всех HART устройств.
|
|
|
Фазовая модуляция
Впоследствии стандарт был дополнен более скоростным вариантом с фазовой модуляцией. Несущая 3200 Гц, 8-позиционная манипуляция, скорость 9600 бод.[2]Стандарт определяет вариант с фазовой модуляцией как дополнительный и рекомендует возвращаться к ЧМ при проблемах со связью. Этот физический уровень стандартизирован в документе HCF_SPEC-60.
Полевая шина Profibus.
Profibus (с англ. ProcessFieldBus — шина полевого уровня, (prɔfɪbʌs)) — открытая промышленная сеть, прототип которой был разработан компанией Siemens AG для своих промышленных контроллеров Simatic. На основе этого прототипа Организация пользователей Profibus разработала международные стандарты, принятые затем некоторыми национальными комитетами по стандартизации. Очень широко распространена в Европе, особенно в машиностроении и управлении промышленным оборудованием. Сеть Profibus — это комплексное понятие, она основывается на нескольких стандартах и протоколах. Сеть отвечает требованиям международных стандартов IEC 61158 и EN 50170. Поддержкой, стандартизацией и развитием сетей стандарта Profibus занимается ProfibusNetworkOrganization (PNO).
Profibus объединяет технологические и функциональные особенности последовательной связи полевого уровня. Она позволяет объединять разрозненные устройства автоматизации в единую систему на уровне датчиков и приводов.
|
|
|
Profibus использует обмен данными между ведущим и ведомыми устройствами (протоколы DP и PA) или между несколькими ведущими устройствами (протоколы FDL и FMS). Требования пользователей к получению открытой, независимой от производителя системе связи, базируется на использовании стандартных протоколов Profibus.
Сеть Profibus построена в соответствии с многоуровневой сетевой моделью ISO 7498. Profibus определяет следующие уровни:
- 1 — физический уровень — отвечает за характеристики физической передачи;
- 2 — канальный уровень — определяет протокол доступа к шине;
- 3 — уровень приложений — отвечает за прикладные функции.
Физически Profibus может представлять собой:
- электрическую сеть с шинной топологией, использующую экранированную витую пару, соответствующую стандарту RS-485;
- оптическую сеть на основе волоконно-оптического кабеля;
- инфракрасную сеть.
Скорость передачи по ней может варьироваться от 9,6 Кбит/сек до 12 Мбит/сек.
Протокол доступа к шине
Для всех версий Profibus существует единый протокол доступа к шине. Этот протокол реализуется на 2 уровне модели OSI (в Profibus называемый FDL). Данный протокол реализует процедуру доступа с помощью маркера (англ. token). Сеть Profibus состоит из ведущих (англ. master) и ведомых (англ. slave) станций. Ведущая станция может контролировать шину, то есть может передавать сообщения (без удалённых запросов), когда она имеет право на это (то есть когда у неё есть маркер). Ведомая станция может лишь распознавать полученные сообщения или передавать данные после соответствующего запроса. Маркер циркулирует в логическом кольце, состоящем из ведущих устройств. Если сеть состоит только из одного ведущего, то маркер не передаётся (в таком случае в чистом виде реализуется система master-slave). Сеть в минимальной конфигурации может состоять либо из двух ведущих, либо из одного ведущего и одного ведомого устройства.
|
|
|
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 309; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!