Промышленные Fieldbus (полевые) сети

В настоящее время интенсивно развиваются распределенные системы автоматизации. Их цель – удешевление и упрощение технология производства и эксплуатации системы автоматизации за счет обеспечения сквозного сетевого доступа от мощных супервизорных компьютеров и многофункциональных контроллеров до интеллектуальных пассивных компонентов. Возможности управления с верхнего уровня технологического процесса на уровни производства. Под термином «fiеldbus» (полевая шина) или по-другому промышленная сеть, понимается коммуникационная технология построения единой информационной сети, объединяющие контроллеры, датчики и исполнительные механизмы, т.е. fieldbus включает в себя некоторую физическую компоненту (обычно RS – 485 или оптоволокно) и программно-логический протокол взаимодействия элементов. Сейчас на рынке существует 50 вариантов промышленных сетей и основная проблема это проблема выбора конкретного варианта (закрытые системы или открытые системы). Под закрытыми системами понимают уникальные системы, т.е. производит и поддерживает одна компания, работающие по уникальным протоколам связи. Большинство этих систем зародилось в те времена, когда проблема интеграции изделий различных производителей не считалось актуальной. Для стандартизации сетей была разработана специальная модель.

10.1.1 Модель OSI (Open System Interconnection) (ISO/OSI) для стандартов.

Таблица 10.1

Модель OSI для стандартов сетей

7-ми уровневая система. Когда организация или фирма разрабатывает собственный интерфейс, должна ориентироваться на эту модель. В стандарте на интерфейс могут быть представлены не все уровни, но в основном нижние уровни, представлены. Могут встречаться и другие уровни.

RS-232	L=15 м V=20 Кбит/с
RS-422	L=12 м; V=10 Мбит/с L=120 м; V=1 Мбит/с L=1200 м; V=100 Кбит/с
RS-423	L=9 м; V=100 Кбит/с L=91 м; V=10 Кбит/с L=1200 м; V=1 Кбит/с
RS-485	L=12 м; V=10 Мбит/с L=120 м; V=1 Мбит/с L=1200 м; V=100 Кбит/с

Первыми после RS-232 появились RS-422, RS-423, но наибольшее распространение получил интерфейс RS-485, т.к. он позволяет реализовать сеть (многоточечное соединение). RS-232 и RS-423 используют несимметричные линии интерфейса. В RS-423 использование дифференциального кода повышает показатели. Для того, чтобы обеспечить высокую помехоустойчивость, в RS-422 и RS-485 используется симметричная линия (источник с противофазным выходом, а приемник с дифференциальным входом). Физическое представление симметричной линии – витая пара.