Типовая схема автоматизации систем

Типовая схема автоматизации систем Типовая схема автоматизации систем
Типовая схема автоматизации систем
Типовая схема автоматизации систем

Ethernet появился более 30 лет назад. В настоящее время под Ethernet понимают семейство продуктов для локальных сетей, которые соответствуют стандарту IEEE 802.3. Промышленному применению стандарта долгое время мешал метод случайного доступа к сети, не гарантировавший доставку сообщения в короткое и заранее известное время. Однако это проблема была решена применением коммутаторов (см. ниже). Доля Ethernet среди установленных промышленных сетей в 2000 году составляла 11%, в 2005 г. - уже 23% [Xi]. В настоящее время (с 2004 по 2009 год) рынок промышленного Ethernet растет со скоростью 51% в год [Prytz], он стал промышленным стандартом и имеется  большой выбор оборудования,  удовлетворяющего промышленным требованиям. Недостатком промышленного Ethernet является относительно высокая цена: Ethernet модули ввода-вывода в среднем в 2 раза дороже аналогичных Modbus-устройств.

Внедрению Ethernet в промышленность способствовали следующие его качества:

  • высокая скорость передачи (до 10 Гбит/с) и соответствие требованиям жесткого реального времени при высоком быстродействии (например, при управлении движением);
  • простота интеграции с Internet и Intranet, в том числе по протоколам прикладного уровня SNMP (Simple Network Management Protocol), FTP, MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions), HTTP;
  • простота интеграции с офисными сетями;
  • наличие большого числа специалистов по обслуживанию Ethernet;
  • по-настоящему открытые решения;
  • возможность организации многомастерных сетей;
  • неограниченные возможности по организации сетей самых разнообразных топологий;
  • широкое применение в офисных сетях, что обеспечило экономическую эффективность технической поддержки стандарта со стороны международных организаций по стандартизации;
  • появление недорогих коммутаторов, решивших проблему недетерминированности Ethernet.

Продвижением и технической поддержкой промышленного Ethernet занимается Industrial Ethernet Association (IEA, www.industrialethernet.com), которая была организована в 1999 году по инициативе шести компаний (Synergetic Micro Systems, Grayhill, HMS Fieldbus Systems, Hilscher, Contemporary Controls и Richard Hirschmann).

Существуют 4 стандартные скорости передачи данных в сетях Ethernet по оптоволоконному кабелю и витой паре проводов: 10 Мбит/с, 100 Мбит/с, 1 Гбит/с и 10 Гбит/с. Ethernet имеет несколько модификаций, структура наименований которых имеет следующий вид: <скорость передачи>Base<дополнительные обозначения>. Скорость указывается цифрой в Мбит/с или в Гбит/с, в последнем случае к цифре добавляется буква G. Буквы после "Base" означают тип кабеля (T - "Twisted pair"- "витая пара", F - "Fiber optic" -"оптоволоконный", S - "Short wavelength optic" - "оптический коротковолновый", L - "Long wavelength" - "длинноволновый", C - "short Copper cable"). Символ "X" означает наличие блока кодирования на физическом уровне. В тексте стандарта IEEE 802.3-2005 [IEEE] приводится 44 варианта таких обозначений. Например, 10Base‑T означает спецификацию физического уровня для скорости 10 Мбит/с с методом доступа CSMA/CD и с использованием двух витых пар проводов; 100Base-FX - для скорости 100 Мбит/с, CSMA/CD с применением двух многомодовых оптических кабелей.

В промышленной автоматизации наибольшее распространение получили стандарты 10Base‑T и 100Base‑TX, а также 100Base‑FX, которые и будут рассмотрены ниже.

Табл. 2.14. Уровни модели OSI для сети Ethernet

Номер уровня

OSI модель

Сеть Ethernet

Варианты реализации

7

Прикладной

Прикладной

HTTP, FTP, SMTP, DNS

NFS, XDR, RPC

6

Уровень представления

5

Сеансовый

4

Транспортный

Транспортный

TCP

UDP

3

Сетевой

Интернет-протокол

IP

2

Канальный (передачи данных)

LLC или другие клиенты MAC

Ethernet IEEE 802.3

MAC

1

Физический

PHY

Витая пара, оптический кабель, коаксиальный кабель

В табл. 2.14 приведена типовая модель OSI для локальной сети LAN, в которой Ethernet, как стандарт IEEE 802.3, охватывает только физический и канальный уровень. На других уровнях в табл. 2.14 в качестве примера представлены протоколы интернета. Здесь LLC - "Logical Link Control" ("управление логическими связями") -  клиент подуровня MAC; MAC ("Medium Access Control") - подуровень управления доступом к линии передачи; PHY (от "PHYsical") - физический уровень (линия передачи).

Уровни 1 и 2 Ethernet-протокола обычно воплощаются аппаратно, остальные - программно [A beginners].

2.9.1. Отличительные особенности

При использовании стандартного Ethernet время реакции сети часто превышает 100 мс. В локальных сегментах сети с малым количеством устройств оно снижается до 20 мс при использовании протокола TCP и до 10 мс - для UDP. Использование прямой MAC - адресации в локальных сегментах сети может уменьшить время реакции до 1 мс [Fourteen]. Однако это время в Ethernet является случайной величиной. Поэтому основным отличием промышленного Ethernet от офисного является наличие коммутаторов, которые превращают Ethernet в сеть с детерминированным поведением.

Для промышленных применений не годятся кабели и разъемы, используемые в офисных сетях. Поэтому ряд производителей представляют на рынке разъемы RJ-45 со степенью защиты IP67 от воздействий окружающей среды.

Надежность промышленного Ethernet обеспечивается резервированием кабельных линий и сетевых карт, а также специальным программным обеспечением для резервирования [Кисилев], см. также раздел "Аппаратное резервирование".

Для повышения степени защиты системы управления от несанкционированного доступа магистральную сеть Industrial Ethernet отделяют от офисной брандмауэром.

Отличительными признаками промышленного Ethernet являются:

  • отсутствие коллизий и детерминированность поведения благодаря применению коммутаторов;
  • индустриальные климатические условия;
  • устойчивость к вибрациям;
  • отсутствие вентиляторов в оборудовании;
  • повышенные требования к электромагнитной совместимости;
  • компактность, крепление на ДИН-рейку;
  • удобное подключение кабелей;
  • диагностическая индикация на панели прибора;
  • электропитание от источника напряжения в диапазоне от 10 до 30 В;
  • возможность резервирования;
  • разъемы и оборудование со степенью защиты до IP67;
  • защита от электростатических зарядов, электромагнитных импульсов, от превышения напряжения питания;
  • полнодуплексная передача.

Недостатком Ethernet является значительный уровень "накладных расходов" в протоколах TCP/IP, которые рассчитаны на пересылку данных больших объемов. Если же устройство пересылает всего 8 байт, что типично для АСУ ТП, то полезная информация в протоколе составляет всего 11%, поскольку каждый пакет TCP/IP содержится 68 байт служебной информации. Однако это часто можно скомпенсировать большой пропускной способностью сети.

2.9.2. Физический уровень

Рис. 2.27. Структура физического и канального уровня Ethernet

Физический уровень состоит из среды передачи (оптический кабель или витая пара) и методов кодирования информации для каждой скорости передачи. На рис. 2.27 представлена структура канального и физического уровня Ethernet 100Base-T в соответствии со стандартом IEEE802.3. Здесь MDI - "Medium Dependent Interface" - интерфейс, зависящий от среды передачи данных; PMA - "Physical Medium Attachment" - дополнение физической среды передачи; PCS - "Physical Coding Sublayer" - подуровень физического кодирования; MII - "Media Independent Interface" - интерфейс между подуровнями, не зависящий от типа линии передачи.

MDI на рис. 2.27 - это устройство для соединения линии связи с трансивером. Подуровень PMA включает в себя трансивер, а также схему синхронизации принимаемых данных. Подуровень PCS обеспечивает схему кодирования, мультиплексирования и синхронизации потока символов, а также выравнивание спектра кодового сигнала, демультиплексирование и декодирование. Подуровень согласования обеспечивает согласование интерфейса MII с MAC - уровнем. Интерфейс MII, не зависящий от типа среды передачи, обеспечивает связь между уровнем MAC и подуровнем PHY.

Описанная структура 100Base- T с помощью MII может быть подключена к физическим уровням типа 100Base- T4 (использует 4 неэкранированные витые пары категории не ниже 3), 100Base-TX (использует 2 неэкранированные или экранированные витые пары категории не ниже 5), 100 Base-FX (использует два многомодовых оптических кабеля) и 100Base-T2 (использует две неэкранированные витые пары категории не ниже 3).

В структуре на рис. 2.27 может еще присутствовать необязательный блок автоматического выбора скорости передачи. Термин "100 Base-X" используется для общего обозначения 100Base-TX и 100 Base-FX.

Методы кодирования

Наиболее распространенные в промышленной автоматизации стандарты 10Base-T и 100 Base-TX используют манчестерский код (см. раздел "Физический уровень") для скорости передачи 10 Мбит/с и 4B/5B кодирование в сочетании с NRZI (NRZ Inverted - инвертированный NRZ, см. рис. 2.28) для скорости 100 Мбит/с.

При низкой скорости обмена (10 Мбит/с) используется манчестерский код, при котором логическая единица кодируется переходом сигнала с низкого уровня на высокий (рис. 2.28), а логический ноль - переходом с высокого уровня на низкий. Недостатком манчестерского кода является широкая полоса частотного спектра, связанная с необходимостью переключения уровней сигнала при поступлении каждой двоичной цифры (сравните его с NRZ-кодом на рис. 2.28). В спектре манчестерского кода присутствует две ярко выраженные гармоники, которые при скорости передачи 10 Мбит/с составляют 10 МГц при передаче всех единиц и 5 МГц - для сигнала, состоящего из чередующихся нулей и единиц.

Рис. 2.28. Сравнение разных способов кодирования двоичных цифр электрическими сигналами

Для уменьшения помех, излучаемых линией передачи при скорости 100 Мбит/с (100Base-TX), используется NRZI-кодирование, при котором двоичной единице соответствует смена уровня NRZI-сигнала, а нулю - ее отсутствие (рис. 2.28). Высокий или низкий уровень NRZI-сигнала устанавливается в зависимости от того, какой уровень был до него. Логической единице соответствует изменение сигнала независимо от того, какой уровень присутствовал на шине ранее. Уровень не изменяется, если нужно закодировать логический ноль. Иначе говоря, логическая единица при NRZI-кодировании инвертирует предыдущее логическое состояние, поэтому в названии кода присутствует слово " Inverted".

NRZI-кодирование, как и NRZ, позволяет передать в два раза больше информации по сравнению с манчестерским кодированием при той же частоте смене уровней сигнала и, соответственно, в два раза понизить максимальную частоту излучаемых помех при той же скорости передачи информации. Максимальная частота смены уровней при NRZI кодировании понижается до 62,5 МГц по сравнению с максимальной частотой смены уровней сигнала 125 МГц для скорости передачи 100 Мбит/с (пояснения см. ниже, при описании 4В/5В кодирования).

При переходе к скорости передачи 100 Мбит/с проблема снижения мощности излучаемых помех становится особенно остро, поэтому для дальнейшего снижения ширины спектра сигнала в 100Base-TX вместо двухуровневого сигнала используется трехуровневый MLT-3 ("MultiLevel Threshold-3"- "многоуровневый  3-пороговый"), см. рис. 2.28. Благодаря тому, что для кодирования информации используются три уровня (а не два), увеличивается количество информации, которое может быть закодировано в сигнале при той же ширине спектра и длительности сигнала. Максимальная частота смены уровней сигнала при скорости передачи 100 Мбит/с снижается с 62,5 МГц при NRZI-кодировании до 31,25 Мгц при сочетании NRZI кода с MLT-3.

Поскольку при использовании NRZI-кодирования последовательность нулей кодируется нулевым уровнем сигнала, в передаваемом сигнале появляются последовательности из нескольких повторяющихся нулей, которые порождает проблему синхронизации на стороне приемника. Для ее устранения используют кодирование 4B/5B. Суть его состоит в следующем. К каждой тетраде (4 бита) передаваемых данных добавляется 5-й бит. Получившееся слово длиной 5 бит позволяет записать  кодовых комбинаций, из которых исключают комбинации, имеющие три и более нулей. Оставшиеся комбинации ставят в соответствие шестнадцатеричным  числам от 0 до F, получая таим образом таблицу кодирования. Этот подход позволяет обеспечить по крайней мере 2 фронта сигнала на одну тетраду, что упрощает синхронизацию данных в приемнике. Добавление пятого бита (25% от длины тетрады) влечет за собой необходимость увеличения частоты передачи со 100 МГц до 125 МГц для сохранения эффективной пропускной способности канала 100 Мбит/с.

Диапазон частот, в котором мощность излучаемых помех максимальна, зависит от распределения нулей и единиц в передаваемых данных. При 4B/5B кодировании максимальная мощность помех приходится на частоту, с которой повторяются 5-битные последовательности. Для уменьшения помех можно выбрать такое шифрование (скремблирование) передаваемых данных, при котором мощность помех будет распределена по всему диапазону частот равномерно. Это выполняется с помощью блока скремблирования и позволяет на 20 дБ (в 10 раз) снизить мощность основной гармоники, распределив ее равномерно по всему диапазону излучаемых частот.

Рис. 2.29. Структурная схема блока PHY Ethernet [A beginners]

Перечисленные методы уменьшают ширину спектра до 31,25 МГц при скорости передачи 100 Мбит/с.

Структурная схема блока PHY показана на рис. 2.29. Блок состоит из приемного (внизу) и передающего (вверху) канала, которые через изолирующие трансформаторы подключаются к линии передачи (две витые пары) через разъем RJ-45. Трансформаторы используется для изоляции трансивера от высоких синфазных напряжений, которые могут появляться на линии вследствие электромагнитных и электростатических наводок.

Цоколевка разъема RJ45 показана на рис. 2.30.  При соединениях двух компьютеров (и других конечных станций, которые имеют идентичные разъемы) необходим перекрещивающийся кабель (рис. 2.30, б), поскольку приемник должен быть соединен с передатчиком, и наоборот. При соединении компьютера с сетевыми устройствами (коммутаторами, повторителями и т.д.) используется прямой кабель (рис. 2.30, а), поскольку необходимые соединения контактов с печатной платой выполнены на самой плате. Многие современные Ethernet-коммутаторы автоматически определяют полярность жил кабеля, поэтому для них можно использовать оба варианта. Неиспользуемые выводы на рис. 2.30 иногда применяются для передачи напряжения питания между устройствами.

Доступ к линии передачи

Блок CSMA/CD на рис. 2.29 выполняет прослушивание линии передачи (CS - "Carrier Sense"), чтобы определить ее занятость; обеспечивает доступ многим участникам сети к общей линии передачи (MA - "Multiple Access") и обнаруживает коллизии в линии (CD - "Collision Detection"). Если при прослушивании линии обнаружено, что она свободна, может начинаться передача данных. Если в то же время передачу начинают и другие устройства в сети, это считается нормальным событием (напомним, что в RS-485 интерфейсе одновременная передача нескольких устройств является запрещенным режимом и приводит к перегреву выходных каскадов передатчиков).

а)

б)

Рис. 2.30. Цоколевка разъемов Ethernet-кабеля: нормального (а) и перекрещивающегося (б)

Если при прослушивании линии устройство обнаруживает, что во время работы его передатчика в линии имеются данные от других устройств (это состояние линии называется коллизией), то передача прекращается и возобновляется по истечении случайного промежутка времени. Коллизии возникают не только при одновременном начале передачи несколькими устройствами, но и в случае, когда в сети имеется большая задержка (например, из-за большой длины кабеля или большого количества повторителей). При наличии задержки возможна ситуация, когда одна станция начала передачу, но данные еще не дошли до другой станции, которая прослушивает линию с целью начать передачу.

Для нормального распознавания коллизии она должна бать обнаружена во время передачи кадра (а не после). Для этого задержка сигнала в сети не должна быть слишком большой. Так, при скорости передачи 100 Мбит/с длина кабеля не должны превышать 100 м и между любыми двумя станциями должно быть не более четырех концентраторов.

Во время передачи данных по линии все устройства сети находятся в режиме приема, но только одно из них, которое узнает в передаваемом кадре свой адрес, принимает данные в буфер и посылает кадр-ответ. После завершения одного акта обмена данными все станции должны выдержать паузу длиной в 9,6 мкс при скорости передачи 10 Мбит/с и 0,96 мкс при 100 Мбит/с.

Коллизии и повторные попытки передачи кадра являются причиной того, что время доставки сообщения в сети Ethernet не является детерминированным и его величина резко возрастает с ростом загруженности сети. Причина состоит в том, что при возникновении коллизий Загруженность сети возрастает вследствие попыток повторной передачи одних и тех же кадров при возникновении коллизий. Поэтому теоретически возможна ситуация, при которой устройство никогда не получит доступ к сети.

Такое положение явилось основной причиной, по которой сеть Ethernet долгое время не находила применение в промышленной автоматизации. Эту проблему удалось решить с помощью коммутаторов.

Коммутаторы

Коммутатор представляет собой интеллектуальное многопортовое устройство, которое устанавливает физическую связь между двумя Ethernet-устройствами. При этом другие устройства сети оказываются не подключены к образованному каналу передачи. Таким образом, вместо обобществленного канала передачи коммутатор позволяет получить несколько независимых друг от друга каналов между парами устройств. Сеть оказывается разделена на независимые сегменты, в каждом из которых может происходить обмен информацией независимо от других. Это приводит к увеличению пропускной способности сети, снижению коэффициента загруженности, а также к устранению коллизий.

Коллизии полностью устраняются только при полнодуплексной передаче, поскольку благодаря коммутатору в одно и то же время в любом сегменте сети могут одновременно передавать данные только два устройства, и они могут это делать не мешая друг другу благодаря дуплексному каналу, использующему две витые пары проводов. При полудуплексной связи оба устройства могут начать передачу одновременно, и, поскольку они подключены к одной и той же паре проводов, может возникнуть коллизия, хотя и с очень малой вероятностью. Заметим, что полнодуплексный режим возможен только при соединении "точка-точка", которое реализуется с помощью коммутаторов.

Для выполнения задачи сегментирования сети коммутатор содержит таблицу MAC-адресов сетевых устройств (до нескольких тысяч [Кисилев]). Таблица адресов может быть занесена в коммутатор при его настройке или сгенерирована коммутатором автоматически. В последнем случае некоторое время после инсталляции коммутатор пассивно наблюдает за деятельностью сети, собирая MAC-адреса устройств, от которых приходят данные и занося их в таблицу. После завершения акта "обучения" коммутатор пользуется созданной таблицей для распределения входящих в него кадров.

MAC-адрес (Ethernet-адрес) - это аппаратный, или физический адрес устройства (или сетевой карты) в сети. Состоит из 48 бит (6 байт, например, 00-08-74-4 lang=EN>C-7 lang=EN>F-1 lang=EN>D), три из которых устанавливаются организацией IEEE каждому производителю индивидуально, а вторые три устанавливает производитель. MAC-адрес записан в ПЗУ сетевого устройства и не может быть изменен. MAC-адрес надо отличать от IP-адреса (например, 192.168.0.1), который является логическим (протокольным, виртуальным) адресом и назначается администратором сети (младшие цифры), интернет-провайдером и региональным интернет-регистратором.

Если 2N устройств соединяются через коммутатор попарно, пропускная способность сети возрастает в N раз. Однако в общем случае увеличение пропускной способности может быть меньше, если несколько устройств пытаются соединиться через коммутатор с одним и тем же сетевым устройством. Поскольку пропускная способность выходного порта коммутатора ограничена, входящий трафик оказывается в несколько раз больше исходящего, а буферная память коммутатора ограничена. Это может привести к потере данных, если не предпринять мер для подавления входящего трафика. Подавление выполняется с помощью специальной технологии "Advanced Flow Control", когда сетевой адаптер, поддерживающий этот стандарт, после получения команды от коммутатора «Приостановить передачу», прекращает передачу кадров, а после команды «Возобновить передачу» возобновляет ее.

2.9.3. Канальный уровень

Рис. 2.31. Структура фрейма Ethernet. Общая длина 72 байта. Пакеты TCP/UDP и IP инкапсулированы в поле "Данные"

Канальный уровень модели OSI состоит из подуровня управления логическим соединением LLC (Logical Link Control) и подуровня доступа к физической линии передачи MAC (Media Access Control).

На рис. 2.31 представлена структура Ethernet-фрейма. Он начинается с преамбулы, которая представляет собой чередующиеся единицы и нули и указывает получателю, что начинается передача фрейма. Поле "Флаг начала" указывает получателю, что сразу по окончании этого поля начнется передача содержательной части фрейма. Адрес отправителя и получателя представляют собой MAC-адреса. Поле "Тип" указывает, какой тип протокола более высокого уровня (TCP/UDP и IP) инкапсулирован в поле данных. Поле CRC содержит значение циклического избыточного кода (CRC) для всего фрейма.

Поле данных содержит пакеты протокола более высокого уровня, например, TCP/UDP и IP, и данные. Это поле может также содержать протоколы прикладного уровня других промышленных сетей, образуя гибридные сетевые протоколы Modbus TCP (на основе Modbus RTU, от компании Schneider Electric), EtherNet/IP (на основе DeviceNet, разработан Rockwell Automation и ODVA), HSE (на основе Foundation Fielbus), ProfiNet (Profibus в Ethernet), Interbus-TCP/IP и другие (более 14 протоколов). В этих протоколах остаются следующие общие черты Ethernet:

  • технология передачи данных на физическом уровне (Ethernet);
  • метод доступа к сети CSMA/CD;
  • IP протокол на 3-м уровне модели OSI;
  • TCP и UDP протоколы на 4-м уровне модели OSI.
2.9.4. Modbus TCP

Протокол Modbus TCP [Modbus] (или  Modbus TCP/IP) используется для того, чтобы подключить устройства с протоколом Modbus к Ethernet или Internet сети. Он использует кадры Modbus RTU на 7-м (прикладном) уровне модели OSI, протоколы Ethernet на 1-м и 2-м уровне модели OSI и TCP/IP на 3-м и 4-м уровне, т. е. Ethernet TCP/IP используется для транспортировки модифицированного кадра Modbus RTU.

Рис. 2.32. Часть фрейма Modbus TCP, встраиваемая в поле "Данные" фрейма Ethernet (рис. 2.31)

Кадр Modbus RTU (рис. 2.25) используется без поля контрольной суммы, поскольку используется стандартная контрольная сумма Ethernet TCP/IP. Не используется также поле адреса, поскольку в Ethernet используется иная систем адресации. Таким образом, только два поля: "Код функции" и "Данные" (блок PDU) встраиваются в протокол Ethernet TCP/IP. Перед ними вставляется новое поле - заголовок MBAP (ModBus Application Protocol- "прикладной протокол MobBus"), рис. 2.32.

Поле "Идентификатор обмена" используется для идентификации сообщения в случае, когда в пределах одного TCP соединения клиент посылает серверу несколько сообщений без ожидания ответа после каждого сообщения.

Поле "Идентификатор протокола" содержит нули и зарезервировано для будущих применений. Поле "Длина" указывает количество следующих за ним байт.

Поле "Идентификатор устройства" идентифицирует удаленный сервер, расположенный вне сети Ethernet (например, в сети Modbus RTU, которая соединена с Ethernet с помощью межсетевого моста). Чаще всего это поле содержит нули или единицы, игнорируется сервером и отправляется обратно в том же виде (как эхо).

Рис. 2.33. Процесс передачи кадра Modbus RTU по уровням модели OSI через стек протоколов Ethernet TCP/IP в сетях с протоколом Modbus TCP

Изображенный на рис. 2.32 фрейм называется фреймом ADU (Application Data Unit), встраивается в поле "Данные" фрейма Ethernet (рис. 2.31) и посылается через TCP порт 502, специально зарезервированный для Modbus TCP (порты назначаются и контролируются организацией IANA (Internet Assigned Numbers Authority), www.iana.org). Клиенты и серверы Modbus посылают, получают и прослушивают сообщения через TCP порт 502.

Таким образом, структура кадра и смысл его полей "Код функции" и "Данные" для Modbus и Modbus TCP совершенно идентичны, поэтому для работы с Modbus TCP не требуется дополнительного обучения по сравнению с Modbus RTU. Те же самые коды функций и данные, что и в Modbus RTU, передаются по очереди с прикладного (7-го) уровня модели OSI  (рис.2.33) на транспортный уровень, который добавляет к блоку PDU кадра Modbus RTU (рис. 2.25) заголовок  с протоколом TCP.  Далее новый полученный кадр передается на сетевой уровень, где в него добавляется заголовок IP, затем он передается на канальный уровень Ethernet и на физический. Дойдя до физического уровня, блок PDU оказывается "обросшим" заголовками протоколов всех уровней, через которые он прошел. Пройдя по линии связи, сообщение продвигается снизу вверх по стеку протоколов (уровням модели OSI) в устройстве получателя, где на каждом уровне из него удаляется соответствующий заголовок, а на прикладном уровне выделяется блок PDU (код функции и данные) кадра протокола Modbus RTU.

В сети c протоколом Modbus TCP устройства взаимодействуют по типу "клиент-сервер", где в качестве клиента выступает ведущее устройство, в качестве сервера - ведомое. Сервер не может инициировать связи в сети, но некоторые устройства в сети могут выполнять роль как клиента, так и сервера.

Modbus TCP не имеет широковещательного или многоабонентского режима, он осуществляет соединение только между двумя устройствами.

2.9.5. Profinet

Profinet (Profibus + Ethernet) является одним из современных стандартов (IEC 61158 и IEC 61784), который обеспечивает простую интеграцию устройств Profibus, ASI и Interbus c промышленным Ethernet. Протокол ProfiNet разработан Profibus International на базе Ethernet как совместимый с протоколом Profibus, поддерживаемым компанией Siemens.

Типовая схема автоматизации систем Типовая схема автоматизации систем Типовая схема автоматизации систем Типовая схема автоматизации систем Типовая схема автоматизации систем Типовая схема автоматизации систем Типовая схема автоматизации систем Типовая схема автоматизации систем Типовая схема автоматизации систем Типовая схема автоматизации систем

Похожие статьи:




Схема топливной системы вольво d12a




Поздравления с 18-летием со дня свадьбы




Вязание крючком накидки пончо крючком




С днём рождения открытка мужские имена




Схемы примера условного обозначения проката