Густав Олссон, Джангуидо Пиани - Цифровые системы автоматизации и управления (1087169), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Не случайно в настоящее время во всем мире как для лпкзпьных, таки для глобальных сетей передачи данных наиболее широко использу- 'пз протокол ТСР/1Р, который проще, чем модель ВОС (раздел 9.4.9). Модель ВОС представляет интерес не только для передачи информации на боль- "не асст б Р нысп Расстояния, но и для автоматизации. Эффективная автоматизация требует, что- н Разные п нпгс приложения, выполняющиеся в распределенной среде, могли взаимодеи- стпонать б ь без дополнительных усилий; модель ВОС обеспечивает базу для такого пмииодейст действия.
Новейшие стандарты в области промышленных и офисных прилоггнвй- и Ротоколы МАР и ТОР, описываемые в разделе 9.6.3, — базируются на мно- '!Ронневой модеди ВОС , 8 нерспек. ективе локальные системы управления должны интегрироваться в глоьную те Рриториально распределенную систему. Модель ВОС гарантирует, что не зада~и и управления, как складирование, производство и статистика, будут со- , 'Стаа исполн полняться, обмениваясь данными в рамках общего подхода к автоматиза" Нроизво с одства, поставок и планирования, независимо от места расположения г дпрнЯтий и пп„и и учреждений. Модель ВОС представляет собой базу для формироваРзциона нальной структуры системы обмена данными. остальн " ной части главы оолее детально рассматриваются 1-й (фнзический), 2-й "п льный) «ппв' ) и 7-й (прикладной) уровни.
Основное внимание будет уделено совреым реа. Р ализациям и тенденциям развития связи в производственных условиях Рнло. . о'кениях управления производственными тгроцессаыи. 351 350 Глава 9. Цифровые коммуникации в управлении и оцвскв ские соединения — физический уровень модели ВОС лгвзич 9.2.3. Виртуальные устройства физическое устройство типа 1 приквадпак программа 1 физическое устройсвмв типа 2 путкладкая программа 2 физическое устройство типа 3 интерфейс фиигчвского устройства типа 1 икпяврфвйс физического устройства типа 2 иктврфвйс физического устройаива типа 3 физическое ройаивв типа 1 ирикладнак программа 1 физическое устройакв' типа 2 приквадиав программа 2 ф агчвсков ройствв типа 3 дьгя' Рис.
9.5. Сравнение непосредственной пРивязки программы и механизма в Р' и туаз го устройства; а — непосредственная привязка прикладных программ к ф физвчегь ' устройствам; б — привязка к физическому устройству через виртуальное Виртуальное устройство (оггвиа1 свепясв) — понятие, часто применяемо. в ыоа ВОС, равно как и в других ооластях индустрии связи, операционных и ра „ Рекегь ных вычислительных системах, Виртуальное устройство представляет собой "ггккй ние на специальном языке функций и параметров некоторого устройства к которо ведет себя, как реальное.
Совокупность процедур, составляющих виртуз„„„ ройство, скрывает механизм выполнения функций реальным устройством в все у„ воскрк нимает и вырабатывает только "чистые" и структурированные команды и дкк„, вые Например, виртуальный терминал представляет собой набор команд, торе, позволяет перемещать курсор по экрану, выводить на экран строки символов „ лять их полужирным шрифтом или подчеркиванием, вводить символы с гглзквк„ и т.
д. Без применения концепции виртуального устройства программист, Разряда', ваюший текстовый редактор, должен учитывать различия в управляющих коыав для выполнения одних и тех же действий на разных типах терминального оборуко . ния. При использовании виртуального терминала этого кошмара удается взбекггк достаточно записать управляющие команды на абстрактном языке. Драйвер кокь ретного устройства преобразует эти команды в управляющие последователькош для реального терминала (рис. 9.5).
пие многих лет для виртуальных терминалов широко использовался язык 9 геле „„я теРминалами НТэ2 и кгТ100 компании О1811а1 ЕцсйРшепп Эти теРминао ени омные, 24 х 80 символов) имеют набор управляющих символов для пропопохр , ста, позиционирования курсора, мерцания или инверсии символов и т.
д. ;гкп тек каления терминалами ЧТэ2 и ч'Т100 поддерживается многими программа„. упра ' о л гпинство терминалов, в том числе и выпущенные конкурирующими компаогут работать в режиме их эмуляции. Таким образом обеспечивается, по Кгяьгп ' и мере, ьяиниьяальный уровень совместимости программ и терминалов. В бозйней „ние годы в качестве своего рода виртуального терминала использовалась „я козл яка гоок рввая система Х ЪЪ'1пг1оьч, являющаяся, в сущности, описанием протокола.
„, подробно Х %8пг(очг рассматривается в разделе 11.6. 0споквое достоинство концепции виртуального устройства в том, что эксплуатируе, „рвкладные программы не надо модифицировать для работы с новым реальным юг1ством. Достаточно снабдить каждое новое физическое устройство программным пирфейсом, сопрягающим его с виртуальным. Прикладная программа ничего не должвякмь о том, какое конкретное физическое устройство используется в системе.
Нккньгм виртуальным устройством, поддерживаемым моделью ВОС, является виркыьный накопитель файлов, работающий по протоколу ГТАМ (раздел 9А.8). Приокевкв ГТАМ применяются в распределенных системах при управлении произволагккыми процессами, финансовыми операциями, бронированием авиабилетов п т. п. ркротоколе РТАМ свойства файлов — дата создания, управление доступом и многие жуве — описываются на абстрактном языке, а операции поддерживаются в многозаюной среде с помощью функций типа "открыть/закрыть", "читатьг'писать", "блокироив к т.д. Программный интерфейс между службами гТАМ и конкретными устройовачкф " а як файловой системы обычно реализуется в рамках операционной системы. 1.3, Ф Физические соединения — физический уровень модели ВОС Наиболее чк кабель. П лес распространенная среда передачи цифровой информации — электричесль Простота, низкая стоимость и отработанная техническая база делают какцьнаиболее е удооным носителем для передачи информации на ограниченные расстовк Оптически вский кабель и радиосвязь более экономически эффективны при передаче 'ыкихобъемов мов информации па значительные расстояния.
Оптический кабель пред' р с и в промышленных условиях, так как он не подвержен влиянию элек' егиякте е кгнвтных по ного соединения с управляемым оборудованием невозможна из-за кокка кабельцо о каленвости ил и или подвижности, то в качестве среды передачи можно использовать 'олны, Пе еречпсленные виды носителей рассматриваются в этом разделе. 12,1 Ооно овные количественные характеристики 0гво ъ ввымпа „„ раметром, характеризующим канюг связи, является его пропускная ( ипе1 сараату), т.
е. количество информации, которое можно пере"есть (с~цщ единггц в цу времени. Пропускнукя способность обычно измеряют в битус. Пракыбраниь " Р иый канал связи имеет достаточную пропускную способность для пе'г еобхо димого количества информации за заданное время. Зкономический передать больше информации при меньших затратах.
Однако пропуск- 352 353 Глава 9. Цифровые коммуникации в управлении и„ Р одесса инские соединения — физический уровень модели ВОС Ризи ная способность канала, как правило, требует расходов — чем выше прону скнаяс. собность, тем дороже канал. Пропускная способность физического канала (электрического, оптиче еского,, радиоканала) тесно связана с полосой пропускания, мощностью сигнала „ " УРов;, шума.
Полоса пропускания (Ьапсссвпсссй) определяется как диапазон частот к т, кот, канал способен передавать с затуханием менее чем 3 дБ (что соответствуе 50, ' дения уровня мощности). Это понятие похоже, хотя и не тождественно, „„ , нв вель пропускания измерительной аппаратуры, описанную в разделе 4.1 3, Пол осв вв пускания измеряется в герцах (Гц) или в кратных единицах, Например, обь,„„ 1 лефонная линия передает сигналы в частотном диапазоне от 300 до 3400 Г„ полоса пропускания равна 3,1 кГц. Типичная ширина полосы пропускания т онного канала составляет 5,5 МГц.
Соотношение между шириной полосы пропускания электрического кавяяв (Гц! и максимальной скоростью передачи данных )С,„вх (бит/с! было устаневяв американским исследователем шведского происхождения Гарри Найквистом (Ввь Хус)у!зс) в 1924 году. В соотношении Найквиста важную роль играет метод колея вания сигнала, опредсляюший его способность переносить информацию. Прн уровнях сигнала можно передать !о82 Ибит, а полная пропускная способность кана Яьнвх = 2И' !о82)' (9 Это соотношение аналогично тому, которое применяется при дискретизации восстановлении сигнала (раздел 5 1). Достаточную информацию о сигнале с полоь пропускания И'можно получить при частоте выборки 2И'.