Белов М.П. - Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов (1249706), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Если же достоверность передачи достаточно высока, сеть не должна сама исправлять обнаруженные ошибки; функции анализа, принятия решения и исправления ошибки должны выполняться подключенными устройствами. Перечисленные требования обусловливают основные особенности промышленных сетей: возможность размещения их на сравнительно небольшой территории; наличие высокоскоростного общего канала (физической среды); отсутствие применения средств и методов сетей общего пользования без накладывания ограниче- 77 ний на зти сети! соединение в сетях самых разнообразных и неза- висимых устройств (термин «высокоскоростной канал» условен, поскольку скорость передачи оценивается только по отношению к подключенным устройствам). 1.4.2.
Сетевые средства Основным сетевым средством любой сети является интеллектуальный коммуникационный процессор, позволяющий подключать персональные компьютеры, программируемые контроллеры, программаторы и другие устройства и осуществлять их взаимодействие с системой управления. Основными характеристиками коммуникационного процессора являются: тип монтажной шины (слота), скорость передачи данных, количество соединений и потребляемый ток. Коммуникационные процессоры выпускаются с монтажными слогами следуюших типов: 13А, РСМС1А, РС1. Скорость передачи данных у коммуникационных процессоров от 9,6 кбит/с до 12 Мбит/с для сетей среднего уровня и от !О до 100 Мбит/с для сетей верхнего уровня.
Для подключения к сети активных и пассивных оконечных устройств применяются шинные терминалы КБ485, шинные штекеры, трансиверы и другие специальные модули, например Орйса! Впз Тепп!па! для подключения устройств к оптической сети. Технологические комплексы могут использовать несколько децентрализованных систем управления, связанных друг с другом мощной информационной сетью.
В этом случае для их совместной работы применяют коммутаторы или маршрутизаторы. На нижнем уровне для подключения датчиков и исполнительных механизмов используют различные модули. Целый модуль состоит из верхней (пользовательский модуль) и нижней (монтажный модуль) частей. Эти части имеют различные исполнения. Для монтажных модулей возможна установка на профильную планку или крепеж с помощью винтового соединения. Пользовательские модули по своим функциям соответствуют обычным модулям входов/выходов.
Для передачи информации на большие расстояния применяют повторители, позволяющие конфигурировать сети, состояшие из нескольких сегментов. Физическая среда сетей представляет собой физический материал, по которому передается информация. В качестве такого материала могут использоваться различные виды кабелей (витая пара, коаксиальные, многожильные, волоконно-оптические), а также эфир (радиоканалы, УКВ-каналы, инфракрасные каналы). Кабель состоит из проводников, слоев экрана и изоляции.
В некоторых случаях кабели оборудуются разъемами, с помошью которых присоединяются к оборудованию. Для обеспечения быстрой перекоммутации кабелей и оборудования используются различные электромеханические устройства, называемые кроссовыми секциями, кроссовыми коробками или шкафами. В сетях применяются кабели, удовлетворяющие определенным стандартам, что позволяет строить кабельную систему сети из кабелей и соединительных, устройств разных производителей.
Наиболее распространены в мировой практике следующие стандарты: американский Е1А/Т1А-568А; международный 18О/1ЕС 11801; европейский ЕХ 50173. В кабеле на витой паре обычно используются несколько пар изолированных проводов, обвитых друг вокруг друга. Взаимная обвивка обеспечивает защиту от собственных и внешних паводок. Кабель на витой паре бывает неэкранированным и экранированным. Стандарт Е1А/Т1А 568А Соттегсвз! Вш!гйп8%1пп8 8гапдап1 определил семь категорий кабелей на неэкранированной витой паре (()пз)пе)оес1 ТвчзГед Ра1г, 13ТР1 ... 13ТР7). Наиболее современным является кабель 13ТР5, способный работать со скоростью 100 Мбит/с; его волновое сопротивление 100 Ом в диапазоне частот от 1 МГц до предельной.
Для кабеля ()ТР5 установлено минимальное число взаимных скручиваний на единицу длины (примерно 26 на 1 м). Его основными недостатками являются: взаимное наложение сигналов между смежными проводами, чувствительность к внешним электромагнитным полям, ббльшая степень затухания сигнала по пути, чем у кабелей других типов. Кабели категорий б и 7 промышленность начала выпускать сравнительно недавно. Для кабеля категории 6 характеристики определяются до частоты 200 МГц, а для кабелей категории 7 — до 600 МГц. Все кабели 13ТР выпускаются в четырехпарном исполнении.
Каждая из четырех пар кабеля имеет определенный цвет и шаг скрутки. Для соединения кабелей с оборудованием используются вилки и розетки, представляющие восьмиконтактные разъемы. Экранированная витая пара (Зп)еред ТиЬгед Ра)г, БТР) содержит электрически заземляемую медную оплетку или алюминиевую фольгу.
Существуют кабели с общим экраном и экраном вокруг каждой пары. Экран обеспечивает защиту от всех внешних электромагнитных полей. Однако по скорости передачи данных и ограничениям, накладываемым на максимальное расстояние, такие кабели идентичны кабелям без экранирования. Коаксиальные кабели (ВО-8, ВО-11, ВО-58/О, ВО-58 А/Б, кО-58 С/Н, ВО-59) способны обеспечивать передачу данных со скоростью 10 Мбит/с на расстояние до 500 м. Минимальное расстояние между точками подключения должно быть не меньше 2,5 м. Кабели имеют волновое сопротивление 50 или 75 Ом. Волоконно-оптический кабель состоит из свободно уложенных или определенным образом скрученных волоконных световодов и 79 защитного покрытия.
Передача данных производится прн помощи лазерного нлн светодиодного передатчика, который генерирует световые импульсы, проходящие через световоды. Перед попаданнем в световод сигнал от передатчика (нзлучателя) проходит через оптическое согласующее устройство н оптический разъемный соеднннтель (коннектор). На принимающем конце сигнал воспрнннмается фотоднодом, который преобразует его в электрический ток. Волоконно-оптический кабель обладает рядом преимуществ: малым затуханием н независимостью затухания от частоты передаваемого сигнала; высокой степенью защиты от внешних электромагнитных полей; исключает несанкционированный доступ к данным.
В зависимости от условий распространения световой волны в центральном световоде волоконно-оптические кабели делятся на одномодовые (з(п81е тоде — БМ) н многомодовые (пш111 тоде— ММ). Максимальная длина кабеля (412 м) определяется временными параметрами. Полоса пропускання одномодового кабеля очень широкая — до сотен гигагерц на километр. Многомодовые кабели имеют более узкую полосу пропускания — от 500 до 800 МГц/км. Сужение полосы происходит нз-за потерь световой энергии прн отражениях, а также нз-за интерференции лучей разных мод. Для передачи информации применяется свет с длиной волны 1550 нм (1,55 мкм), 1300 нм (1,3 мкм) и 850 нм (0,85 мкм). Светодиоды могут излучать свет с длиной волны 850 нм н 1300 нм.
Волоконно-оптические кабели присоединяют к оборудованию разъемами М1С, ЯТ н КС. Волоконно-оптические кабели обладают отличными параметрами всех типов: электромагннтнымн, механическими (хорошо гнутся, а в соответствующей изоляции обладают хорошей механнческой прочностью). Однако у ннх есть один серьезный недостаток — сложность соединения волокон с разъемами н между собой прн необходимости наращивания длины кабеля. Для работы промышленной сети используется программное обеспечение, позволяющее: реализовывать связь между активнымн аппаратными устройствами, входящнмн в сеть любого уровня; производить обмен данными в сети; реализовывать различные режимы передачи данных по сети; реализовывать функции удаленного программирования контроллеров по сети; реализовывать функции диагностирования и др.
1.5. Режимы работы технологического оборудования и электроириводов Любой технологический процесс, связанный с производством материалов н изделий, стремятся, руководствуясь экономической целесообразностью, сделать непрерывным. В соответствии с этим 80 технологические комплексы и агрегаты могут длительное время работать непрерывно. Примерами непрерывных технологических комплексов являются бумаго- и картоноделательные машины, непрерывные станы холодной прокатки, конвейерные линии многих производств и др. Соответственно агрегаты и механизмы этих комплексов работают в непрерывном режиме. Наряду с этим многие технологические агрегаты и их механизмы работают в циклическом режиме со сменой скоростей и нагрузок.
В их работе могут быть перерывы. Такие агрегаты и механизмы называются агрегатами и механизмами циклического действия. К ним относятся разнообразные подъемно-транспортные машины (мостовые, козловые краны), экскаваторы, металлообрабатывающие станки, промышленные манипуляторы и др. Среди механизмов выделяются механизмы циклического и условно циклического режимов. Последние работают с изменяющимися параметрами цикла (ускорения, скорости, время от цикла к циклу). Имеются и механизмы кратковременного режима работы, выполняющие, как правило, вспомогательные функции. Режимы работы комплексов, агрегатов и механизмов учитываются при выборе автоматизированных электроприводов и систем улравления с точки зрения реализации заданных технологических функций и соответствия номинальным режимам работы электродвигателей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
