Густав Олссон, Джангуидо Пиани - Цифровые системы автоматизации и управления (1087169), страница 99
Текст из файла (страница 99)
ия в зависимости от х'Рнх Стандарт АТМ обеспечивает р т азныевидыобслуживанияв й (Сопктапх Вху !хаее— выбо между постояннои ( опж неипв жения Основным является р и опк ш иге — 'хдВВ) скоростью передачи о пер™ННО~ ~ ~ — явные запаздыв им ля задач, где недопустимы прои ку.
Первый тип необходим для 3 е ача голосовых сообщений. торой тип п отп анки се~ аз"ьвамежд момен~а иотпр файлов, где величина раз,, х то снп 6 щения и ег .. ьшои оли, о приема не играет большой роли, .я 50п к1 стоимость услуг связи. м инте фейсом для АТМ является 5 сотным стандартным интер е Наиболее изв.с цая оптоволоконная сеть), обеспе' (ууис!хгоххоих Орекса ! гыегихогй — си нхрошшя г .
к; олоконного кабеля и 15э и- пропускную способность 2 Г Гбитус для оптов, витой пары. 8 9. Заключение К„кхмуникации играют определяющую роль в работе сложных систем, в которых жен происходить обмен данными между Различными компонентами. Распредедолж „„ое управление производством — пример такой системы.
~енн Ключевым параметром, описывающим коммуникации, является пропускная спосп хх бносгь каналов связи. Пропускная способность есть функция полосы пропускания „ла, уровня шума и применяемого способа кодирования. капа для того чтобы упорядочить содержание понятий "коммуникации" и "совмести„сть", была разработана эталонная модель взаимодействия открытых систем. В моде- „„ВОС процесс коммуникаций разбит па семь уровней, начиная с физического (кабеля, Разъемы и величина электрических сигналов) хи до уровххя приложений, на котором „„ппсходнт обмен прикладной информацией (файлы, данные о производстве).
На кдждом уровне специфицирован набор стандартных услуг и механизм их предоставлекпя, На базе модели ВОС разработаны несколько коммуникационных стандартов. Неко~орые решения на физическом и канальном уровнях имеют особое значение. для промышленной автоматизации и систем управления процессами. Ддхя передачи данных применяются витая пара, коаксиальный и оптоволоконный кабель. Важнейвпмн электрическими интерфейсами являются Е1А-232-Р и К8-485, рассмотренные кетой главе. Широко распространенными протоколами для передачи данных являются НР! С и его производные (например, протокол Ег)хегпес) н протокол ТСР/1Р.
Последний был первоначально разработан для передачи информации по сложным, кданыосвязанпым сетям, но оказался вполне подходяхцилх продуктом для задач пропышленного производства. Лвумя важными концепциями, на которых основан обмен информацией в пРохышленностн, являются МАР и ТОР. Они ориентированы на различные составляыхыпе промышленной деятельности, соответственно производство н общее управле"ые), но в значительной мере совместимы друг с другом. Как МАР, так и ТОР "пляюхся сложными продуктами и поддерживают взаимодействие большого колихеств 'тва устройств на производстне среднего и крупного масштаба.
1 ешення, применяемые на нижнем уровне (уровень участка) промышленной автохахнз ""зации, обычно базируется на 1, 2 и 7 уровнях ВОС. П!ины локальнох о управления кыд,а дставляют собой устройства, специально разработанные для использования в пропышленг енных Условиях. Развитие техники .локальных вычислительных сетей, доступность не недорогого, гибкого и стандартизированного коммуникационного оборудования 'сжата о в основе успешного применения цифровой техники на всех уровнях промышыпной ав автоматизации, вплоть до датчиков и исполнительных механизмов.
Благодаря ыаых цхзч Ровьгьх решениям, например обеспечиваемым шинами локально~о управле""" патчн ' ' тчнкн и исполнительньхе механизмы ыхогут обладать некоторыми собственныкиаычнслн пын ЭВ нслххтельными ресурсами и непосредственно взаимодействовать с управляюПероят х ВМ, минуя этапы обработки и согласования аналоговых сипхалов. хзпн бы ватно, не существует другой области, кроме связи, где потребность в стандартиыла бы столь велика. В случае, когда возникает потребность в применении ночл тех» хннки, но соответствующие стандарты либо отсутствуют, либо нс полностью зяют ситуацию, целесообразно использовать продукхппо одного признанного заеден , пзв "пхе" "однтеля.
Последний должен взять на себя ответственность по обеспечению бу- Н интеграции его продукции в рамках постспенхю создаваемых стандартов. Глава 9 ЦифРовые коммУникации в Управлен~~ Ронессаы Рекомендации по дальнейшему чтению Классическим трудом по осно сновам теории связи является !БЬаппоп/Юсачег, 1949] собрание классических статей по с о статистическому анализу процессов переда„„и Ь, 1996] ' высоком уровне излагает практически все „ формации. Книга ]Тапеп ацп), на очень в жду ЭВМ, и при этом не утомляет читат „ необходимо о коммуникациях между . ТапепЬацп>, 9 ] посвящен Ь, 1995] сна работе сетей как важнейшей части распределен„'ц Об книги рекомендуются для изучения, носк „, вычислительных систем. е книг 1 многих авторов, которые способны дать весьма с„.
ТапепЬацш является одним из немно е и, не выходя за рамки устоявшихся способов изл . лидное техническое обоснование и, не гляды, не отрываясь в то же время от реальиь, жения, сообщить новые идеи и взглядь, практических залач. В1ас]п, 1989] является современны менным и глубоким справочным руководством по щения по передаче голоса и данных, веду!цих те. общим вопросам связи, включая решени ".
Текст содержит детальную информацию о прото- лекоммуникацнонных компаний, екст зи. Не1а, 1989] описывает передачу данных, уделяя основное внимание колах связи. 1- а, 9 91 те фейсы). Это весьма современный бо ованию (модемы, мультиплексоры, интер„,ейсы,. о орудова ий пс сдач информации по сетям оощегп материал, в деталях иллюстрирующий передачу ия. П отокол ТСР/1 Р детально описан в 1ЪЪ'азЬЬцгп/Ечапз, >, с соолю- пользования. Протокол ожсниями и практически. денисм очень удачного баланса ме ду р ж тео етическими полож ми требованиями.
та книга .Э содержит также и хорошее описание о щих принц построения сетей. ы РКОГ1ВПЗ дано в [Вепг]ег, 1990]. Полный стапд р у ап а тс шествуя> б " б пм» ть 1 и 2, Обзо предложений и тре о )] 1988] С б стандарту шин локального управлен ( в ния(Г)е!ОЬцз)данв~ЪЧОО, . оо ст ойствами тан а тов для взаимодействия с устр связанные с проблемой открытых станд р типа Г!еЫЬцз, рассмотрены в 1'>лгаг пот/СоЬЬ, 1988]. ые в основу МАР В статье 1Каш)пз]11, 1986] опис, ые в о „ аны главные идеи, положенные в о „ В том же журнале 1ГаголчкЬ, 1986] представляет и протокол .
Оз 1 ЩЕН ЦЕЛЫЙ РЯД КНИГ, ПОСВЯЩЕННЫХ Описанию протоколов И там можно затре 1У Документацию по всем упомянуть р. ым но мативам и стандартам мо им по стан артизации, Некоторыеадре ' вать в национальных организациях по станд р в прил иложении "Стандарты и организац ни по стандартизации". 1 Программирование систем ~,/ реального времени Методы программирования.
Управление ресурсами. Обмен.ппнформацией между процессами. Операционные системы и язьц<и реального времени 6бзо)> Производственные процессы обычно управляются группой связанных друг с друюм ЭВМ, каждая из которых решает свои задачи; этот подход обсуждается в разде)!9 6, Способ программирования в основном зависит от требуемого времени рсакппи. На верхних уровнях иерархии обычно используются программы управления юани данных и статистического анализа. Эти програмл!ы могут выполняться, например, раз в сутки, и поэтому здесь нет жестких требований ко времени реакции; кисльзуется обычная техника программирования для административных систем, подробно описанная в соответствующих учебниках. Иначе обстоит дело на нижних )рознях, которые осуществляют непосредственное управление физическим процес!пм, Здесь время реакции обычно настолько жестко ограничено, что требуются спегжальные метолы и техника программирования. Эти методы являются предметом рпссмотрения настоящей главы.
Лля создания эффективных систем реального времени вычислительная техника зияет нс меньшее значение, чем программные средства. В определенном смысле тех!я'!еские средства и программы являются логически эквивалентными — многие за)л'!и можно решить с помощью как аппаратных, так и программных средств. Липа>оплыв средства должны обладать достаточными ресурсами, а программные— л])фективно их использовать. Однако бывает, что программное обеспечение сводит па нет вседостоипства оборудования. Целью настоящей главы является практическое знакомство с программировани!и и . и Реальном времени. В идеальном случае предполагается, что програмл!ист не вы!пдит дит за пределы защищенной среды языка программирования, в рамках котоРой— 'поста ответствии с учебниками по программированию — можно решить все задачи.