Farg‘ona politexnika instituti energetika fakulteti

Standart parametrlari interfeys stoli

Maksimal raqam qurilmalar	32 - 256 ta qurilma (32 yuklangan)
Maksimal masofa	1200 metr
O'tkazish rejimi	Differensial signal (muvozanatli)
Kuchlanishi	-7 IN oldin +12 IN
(bir)	(AB) > +200 mV
(0)	(AB) < −200 mV
Signallar	Tx+/Rx+, Tx-/Rx-(Yarim dupleks) Tx+, Tx-, Rx+, Rx-(Toʻliq)

O'ralgan juftlik va yuqori uzatish tezligi orqali ulangan qurilmalar o'rtasidagi uzoq masofalarda uzoq chiziq effektlari paydo bo'la boshlaydi. Buning sababi elektromagnit to'lqinlarning o'tkazgichlarda cheklangan tarqalish tezligidir. Bu tezlik vakuumdagi yorug'lik tezligidan ancha past va 200 mm / ns dan bir oz ko'proq. Elektr signali, shuningdek, uzatish liniyasining ochiq uchlari va uning shoxlaridan aks etish xususiyatiga ega. Qisqa chiziqlar va past uzatish tezligi uchun bu jarayon shunchalik tez sodir bo'ladiki, u e'tiborga olinmaydi. Biroq, qabul qiluvchilarning javob vaqti o'nlab/yuzlab ns ni tashkil qiladi. Bunday bir necha o'nlab metrli vaqt shkalasida elektr signali bir zumda tarqalmaydi. Va agar masofa etarlicha katta bo'lsa, chiziqning oxirida aks ettirilgan va orqaga qaytgan signalning chekkasi joriy yoki keyingi signalni buzishi mumkin. Bunday hollarda aks ettirish effektini qandaydir tarzda bostirish kerak.
Har qanday aloqa liniyasi to'lqin empedansi Zv kabi parametrga ega. Bunga bog'liq ishlatiladigan kabelning xususiyatlari, lekin uzunligi emas. Aloqa liniyalarida tez-tez ishlatiladigan o'ralgan juftliklar uchun Zv = 120 Ohm. Aylanadi, Agar chiziqning uzoq uchida, o'ralgan juftlik o'tkazgichlari orasiga chiziqning to'lqin empedansiga teng nominal qiymatga ega bo'lgan rezistor ulangan bo'lsa, u holda "o'lik" ga yetgan elektromagnit to'lqin so'riladi. bunday rezistor. Shuning uchun uning nomi - tugatish qarshiligi yoki "terminator".
Rezistorlarda mos keladigan katta minus - bu transmitterdan oqim iste'molining oshishi, chunki chiziqqa past qarshilik yuki kiritilgan. Shuning uchun transmitterni faqat posilka jo'natish vaqtida yoqish tavsiya etiladi. Tugatish rezistori bilan ketma-ket doimiy oqim ajratuvchi kondansatkichni qo'shish orqali oqimni kamaytirish usullari mavjud. Biroq, bu usul o'zining kamchiliklariga ega. Qisqa chiziqlar (bir necha o'nlab metrlar) va past tezliklar (38400 boddan kam) uchun moslashish umuman amalga oshirilmasligi mumkin.
Ko'zgu effekti va to'g'ri moslashish zarurati aloqa liniyasining konfiguratsiyasiga cheklovlar qo'yadi. Aloqa liniyasi bitta o'ralgan juftlik kabeli bo'lishi kerak. Barcha qabul qiluvchilar va transmitterlar ushbu kabelga ulangan. Chiziqdan RS-485 interfeysi chiplarigacha bo'lgan masofa imkon qadar qisqa bo'lishi kerak, chunki uzoq musluklar nomuvofiqlikni keltirib chiqaradi va aks ettirishga olib keladi. 120 ohm (0,25 Vt) Rt tugatuvchi rezistorlar kabelning ikkala eng uzoq uchiga (Zv \u003d 120 Ohm) kiritilgan (1.13-rasm). Agar tizimda faqat bitta transmitter mavjud bo'lsa va u chiziqning oxirida joylashgan bo'lsa, u holda chiziqning qarama-qarshi uchida bitta tugatish qarshiligi etarli.

1.5-rasm Muvofiqlashtirish chiziqlar

Iloji bo'lsa, kabel yotqizish elektr kabellari bo'ylab, ayniqsa umumiy o'ralgan holda amalga oshirilmasligi kerak, chunki shovqin xavfi mavjud. quvvat oqimlaridan o'zaro indüktans orqali. Yuqori oqimlarni o'zgartiradigan quvvat uskunalari ham shovqin manbai hisoblanadi. Boshqa narsalarni quvvatlantirish uchun optoizolyatsiya qilingan liniyaning signal quvvat davrlarini ishlatmaslik yaxshiroqdir, chunki "tuproq" signali orqali oqadigan ortiqcha oqimlar chiziqqa qo'shimcha shovqin keltirishi mumkin. Asimmetrik o'tkazgich xususiyatlariga ega past sifatli o'ralgan juftlik muammolarning yana bir manbai hisoblanadi. Buralgan juftlik qadami qanchalik kichik bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi.
Elektromagnit shovqin jihatidan og'ir bo'lgan sanoat muhitida ekranlangan o'ralgan juft kabeldan foydalanish tavsiya etiladi. Chiziq o'tkazgichlarini qoplaydigan ekran ularni parazit sig'imli birikmalardan va tashqi magnit maydonlardan himoya qiladi. Ekran faqat birida erga ulangan bo'lishi kerak ekstremal ball chiziqlar. (1.14-rasm) topraklama ichida bir nechta ball qabul qilib bo'lmaydigan
Stimo: mahalliy "tuproqlar" ning potentsial farqi tufayli ekran orqali sezilarli oqimlar oqishi mumkin, bu signal o'tkazgichlarida pikaplarni hosil qiladi. Ba'zi ishlab chiquvchilar radio shovqinidan himoya qilish uchun ekran va tuproq o'rtasidagi bir nechta joylarda 1...10 nF sig'imli maxsus yuqori chastotali kondansatkichlarni qo'shimcha ravishda kiritishni tavsiya qiladi.
Agar yuqori chastotali shovqin baribir chiziqqa kirsa, ularni induktiv filtrlar bilan filtrlash mumkin. Aloqa liniyalarida yuqori chastotali shovqinlarni bostirish uchun mo'ljallangan maxsus induktiv filtrlar mavjud. Ular to'g'ridan-to'g'ri qabul qiluvchilarda chiziqqa ketma-ket ulanadi (1.14-rasm). Masalan, Epcos-dan B82790-S**** filtri, to'rt terminalli tarmoq shaklida ishlab chiqarilgan, bu orqali o'ralgan juftlik qabul qilgichga ulangan.

1.6-rasm topraklama chiziqlar Va ilova filtrlar

Protokol Modbus
Ushbu protokol 1980-yillarda Modicon tomonidan o'z kontrollerlari uchun ishlab chiqilgan va hozirda sanoat avtomatlashtirish tizimlarida keng qo'llaniladi. Yoshiga qaramay, u nafaqat eskirgan, balki avtomatlashtirish tizimlarida unga bo'lgan talabni ham namoyish etadi. OSI modeliga ko'ra, u 3 qatlamni egallaydi: jismoniy, ma'lumotlar havolasi va amaliy. Modbus RTU ba'zi jismoniy uzatish liniyalari orqali ulangan master va tobelar o'rtasida mijoz-server tranzaksiyalarini ta'minlaydi. RS-232, RS-422 va RS-485 standartlarining jismoniy qatlamidan foydalanish ko'zda tutilgan. Transmitterda uzatish tezligi kamida 1% aniqlikda saqlanishi kerak, qabul qiluvchi esa uzatish tezligining 2% gacha og'ishi bilan ma'lumot olishi kerak. Magistralning maksimal uzunligi 9600 bit / s uzatish tezligida kabel va 0,13 mm dan ortiq yadro kesimi 1 km. Asosiy kabeldan novdalar 20 metrdan oshmasligi kerak. Kabelning xarakterli impedansi iloji boricha tanlanadi 100 Ohm, ayniqsa 19200 bit / s dan yuqori bod tezligi uchun. Protokolga muvofiq, ustida qator bo'lishi kerak bitta yetakchi qurilma, qaysi tarmoq manziliga ega emas. Barcha tobe qurilmalar 1 dan 247 gacha bo'lgan diapazonda bir baytli manzilga ega (248 dan 255 gacha bo'lgan manzillar zaxiralangan, 0 manzili efirga uzatiladi). Shunday qilib, protokol 247 tagacha tobe qurilmalarni masterga ulash imkonini beradi. Usta qullarga protokol tomonidan taqdim etilgan ikkita rejimda ko'rsatmalar beradi - translyatsiya va unicast
Modbusdagi xabarlar ramkalar shaklida uzatiladi (1.7-rasm), ularning boshlanishi va oxiri ma'lum. Kadrning boshlanishi va oxirining belgisi 3,5 o'n oltilik belgilar uzunligi (14 bit) bo'lgan sukunat oralig'idir. Ramka uzluksiz uzatiladi. Agar freymni uzatishda pauza aniqlansa, 1,5 o'n oltilik belgilar (6 bit) dan ortiq bo'lsa, qabul qiluvchi qurilma ramkada xatolik bor deb hisoblaydi va uni rad etadi. Modbus RTU da paritetdan tashqari xatoliklarni aniqlash paritetdan foydalanishdan qat’iy nazar har doim qo‘llaniladigan CRC-16 nazorat summasini hisoblashdan foydalanadi.[7] CRC-16 qiymati transmitter tomonidan hisoblanadi. Qabul qiluvchi ham CRC-16 ni hisoblab chiqadi va natijada olingan qiymatni mos keladigan ramka maydonidagi qiymat bilan taqqoslaydi. Agar bu qiymatlar mos kelsa, qabul qiluvchi ramka xatosiz olingan deb hisoblaydi. To'xtash, boshlash va paritet bitlari nazorat summasini hisoblashda ishtirok etmaydi.

1.7-rasm Format ramka Modbus RTU

Manzil maydonida har doim qulning manzili mavjud, hatto usta tomonidan yuborilgan buyruqqa javoblarda ham. Buning yordamida xo'jayin qaysi quldan javob kelganini biladi. Funktsiya kodi maydoni qulga qaysiligini bildiradi funktsiyasi qilish kerak. Maydon "Ma'lumotlar" balki o'z ichiga oladi 252 baytgacha ma'lumot. PDU Modbus ramkasining asosiy blokidir va OSI modelining transport va bog'lanish qatlamlarining boshqa protokollari bilan birgalikda foydalanilganda o'zgarmaydi. ADU ilova maʼlumotlar elementidir. Modbus protokoli funksiya kodlarining uchta toifasini o'rnatadi: standart sifatida o'rnatilgan, foydalanuvchi tomonidan belgilangan va zahiralangan. Kodlar 1 dan 127 gacha bo'lgan raqamlardir 62 dan 70 gacha va 100 dan 110 gacha foydalanuvchi tomonidan belgilangan funktsiyalar. 128 dan 255 gacha kodlar (mantiqiy bitga teng eng muhim bit) javob kvadratlarida xato kodlarini yuborish uchun ishlatiladi.
3-jadval
Kodlar xatolar Modbus stol

Xato kodi	Ma'nosi
01	xato kod funktsiyalari
02	Manzil ma'lumotlar, belgilangan ichida iltimos, mavjud emas
03	Yaroqsiz ma'nosi ichida maydon ma'lumotlar iltimos
04	noma'lum Xato ichida vaqt talabni bajarish
05	haydalgan qurilma talab qiladi Ko'proq vaqt uchun bajarilishi iltimos
06	haydalgan qurilma allaqachon mavjud band qayta ishlash boshqa buyruqlar
07	ishlatilgan dan funktsiya kodlari 13 Va o'n to'rt
08	Qurilma da o'qish xotira kashf etilgan Xato paritet

To'g'ri qurilmaning javob xabarida xato yaratish quyidagicha hosil bo'ladi: "Funktsiya kodi" maydonida eng muhim bitning qiymati bittaga o'zgartiriladi va 3-jadvalda keltirilgan kodlardan biri "Ma'lumotlar" ga kiritiladi. "maydon.

Standart OPC
OPC standarti OPC Foundation xalqaro tashkiloti tomonidan ishlab chiqilgan bo'lib, uning a'zolari avtomatlashtirish sohasida ishlaydigan 400 dan ortiq kompaniyalardir. Ushbu standartning asosiy maqsadi o'zaro muvofiqlikni ta'minlashdir mablag'lar avtomatlashtirish, ishlaydi ustida boshqacha apparat kengash shakllar, ichida boshqacha sanoat tarmoqlar, yaratilgan boshqacha ishlab chiqaruvchi. IN haqiqiy moment amaliy jihatdan hammasi SCADA tizimlari OPC mijozlari sifatida sozlangan. Ushbu standart bir necha qismlardan iborat:

• 
  OPC DA (OPC Ma'lumotlar kirish) - spetsifikatsiya almashish ma'lumotlar real vaqtda mijoz dasturiy ta'minoti va apparat o'rtasida;
  
• 
  OPC A&E - spetsifikatsiya uchun bildirishnomalar mijoz haqida voqealar Va signalizatsiya;
  
• 
  OPC HDA (Tarixiy Ma'lumotlar kirish) - spetsifikatsiya kirish uchun jarayon tarixi (saqlangan ma'lumotlarga);
  
• 
  OPC To'plam - spetsifikatsiya uchun maxsus fizik va kimyoviy texnologik jarayonlar.
  

Standart doimiy kengaytiradi Va paydo bo'ladi uning yangi spetsifikatsiyalar.
IN Rossiya keng Tarqalish qabul qildi faqat OPC DA Va OPC HDA.[18]
OPC DA serveri mijoz bilan ma'lumotlar almashinuvining sinxron, asinxron yoki obuna rejimini ta'minlaydi. Ma'lumotlar uzatish yordamida tashkil etiladi teglar. Har teg hisoblanadi o'zgaruvchan, saqlash holat ba'zi maxsus tizim sozlamalari. Sinxron rejimda mijoz teg so'rovini yuboradi va serverdan javob kutadi. Asinxron rejimda mijoz so'rovdan so'ng darhol boshqa vazifalarni hal qilishga kirishadi va serverdan javob mijozning yangi ma'lumotlarni qayta ishlash ishini to'xtatishiga olib keladi. Obuna rejimida mijoz serverga faqat qiymati o'zgargan taqdirdagina server yuborishi kerak bo'lgan teglarning nomlarini aytadi. Obuna rejimi tarmoq yukini minimallashtirish imkonini beradi. Mijoz dasturi va OPC DA serveri bitta kompyuterga o'rnatilishi yoki tarmoqda ajratilishi mumkin (1.8-rasm). Bunday tizimda har qanday kompyuterdan har qanday OPC mijozi bir xil sanoat tarmog'i segmentidagi masofaviy kompyuterda ishlaydigan istalgan OPC serveridan ma'lumotlarni so'rashi mumkin. Ko'pincha OPC serveri faqat kompyuterdagi COM portini egallaydi, chunki u tez-tez ma'lumotlarni yangilaydi. MAQOMOTI portlarining sonini ko'paytirish uchun ko'pincha interfeys konvertorlari (USB - RS-232) ishlatiladi.

1.8-rasm Misol ilovalar OPC uchun tarmoq kirish uchun ma'lumotlar avtomatlashtirish qurilmalarida

OPC texnologiyasining kamchiliklari uning DCOM texnologiyasi bilan bog'lanishi, manba kodi yopiq, faqat Windows operatsion tizimlarida mavjudligi (yana DCOM bilan bog'liq), noto'g'ri xabarlar. DCOMdan aloqa uzilishlari, DCOMning Internet orqali ma'lumot almashish imkoniyati yo'qligi haqida. Bundan tashqari, ba'zida muammo DCOM ning axborot xavfsizligini ta'minlay olmasligi bo'lishi mumkin, bu foydalanuvchi tomonidan talab qilinishi mumkin.

0.