АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

SDS (Smart Distributed System)

Читайте также:
  1. Air-conditioning
  2. BASIC TECHNICAL DATA
  3. Biophysical features of arterioles of the big circle of blood circulation.
  4. CHAPTER 1. ENGINE MAIN DATA
  5. Classification of expressive means and stylistic devices by Y. M.Skrebnev
  6. D) Duron
  7. D.Транспортный уровень
  8. Economic effects of monopoly
  9. ELEMENTS OF MECHANICS OF LIQUIDS.
  10. EXERCISES
  11. I.Обзорная кольпоскопия.
  12. II. Классификация документов

 

SDS — детище компании Honeywell Inc. (Micro Switch Division). Наряду со стандартом DeviceNet, SDS представляет собой еще одно недорогое и законченное решение для сетевого управления интеллектуальными датчиками и актуаторами от центрального контроллера (PLC, компьютера) в системах промышленной автоматизации. По степени завершенности — от спецификаций физической среды до прикладного уровня — и по ориентировке на снижение стоимости системы SDS-стандарт напоминает DeviceNet, а функционирование сети походит на работу сети DeviceNet в режиме Predefined Master/Slave. Архитектура протокола SDS включает в себя три уровня модели OSI/ISO — физический, канальный и прикладной. Шинная топология представляет собой линейную шину (магистраль или транк) с короткими отводами (рис. 5)

 

 

Определены два базовых типа кабельной разводки: Mini (применяемый при сборке транка сети) — 4-проводной кабель с максимальной токовой нагрузкой 8 А, 5-контактный разъем, и Micro (для подключения физических устройств к сети) — 4-проводной кабель, 3 А, 4-контактный разъем без отдельного контакта для экрана кабеля. В сети SDS допускается и обычная проводная разводка с использованием открытых клеммных соединителей. Всеми типами кабельной разводки и соединителей, так же как и в сети DeviceNet, предусмотрено подведение питающего напряжения (диапазон 11-25 В на стороне устройства) кузлам. Предельные значения длин магистрали и отводов сети SDS в зависимости от скорости передачи приведены в таблице

 

 

Дробные представления длин в метрах связаны с прямым пересчетом их величин, выраженных в футах.

Сообщения, циркулирующие в сети SDS, носят название APDU (Application layer Protocol Data Unit) — блоки данных протокола прикладного уровня. APDU представляет собой CAN-фрейм стандартного формата (расширенный формат фрейма в SDS-сети не применяется), элементы которого имеют свое собственное назначение в SDS (рис. 6)

 

 

Поле арбитража (ID3-ID9) расположен 7-разрядный адрес устройства (максимально допустимое количество устройств в сети SDS — 126). Тип APDU (3-разрядное поле) определяет тип сервиса (0…7) прикладного уровня, которому соответствует данный APDU. Нулевое значение бита ID10 (DIR) поля арбитража указывает, что адрес устройства (device adrress) является адресом назначения, а единичное — адресом источника. Чем ниже значения логического адреса, тем выше приоритет сообщения. Бит RTR в SDS CAN-фреймах всегда имеет нулевое значение (удаленный CAN-фрейм в SDS-спецификации не применяется). Блок APDU имеет две формы — укороченную и длинную. Укороченная форма APDU содержит в поле DLC все нули и для передачи данных не используется. В поле данных длинной формы APDU содержится код длины (2…8) поля данных CAN-фрейма (2), два первых байта которого содержат спецификатор сервиса (Service Specifier), идентификатор встроенного объекта (EOID) и дополнительные параметры сервиса, а оставшиеся шесть предназначены для передачи собственно данных. При необходимости передачи последовательностей данных более шести байтов используется фрагментированный формат (до 64 фрагментов по 4 байта) длинной формы APDU.

Укороченная форма APDU используется в следующих сервисах прикладного уровня:

§ Change of State (Off, On, Off ACK, On ACK) — обнаружение изменения состояния логического устройства,

§ Write (On State, Off State, On State ACK, Off State ACK) — управление состояниями логического устройства.

К сервисам, использующим длинную форму APDU, относятся следующие:

§ Channel — обеспечение как широковещательного (multicast), так и равноправного (peer-to-peer) каналов соединения,

§ Connection — открытие/закрытие индивидуальных типов соединения,

§ Write — чтение атрибутов объектов устройства,

§ Read — изменение атрибутов объектов устройства,

§ Action — команда объекту устройства выполнить действие,

§ Event — сигнализация объектов устройства о событии.

При инициализации взаимодействия модулей сети SDS используются 4 сервисные функции-примитива:

§ Запрос (Request) — генерация APDU устройством-инициатором соединения,

§ Ответ (Response) — ответный APDU устройства-ответчика, Индикация (Indication) — фиксация факта приема APDU устройством-ответчиком,

§ Подтверждение (Confirm) — подтверждение приема APDU устройством-инициатором.

Сеть SDS всегда требует наличия единственного мастера-менеджера сети, как минимум, на этапе включения для выполнения автонастройки скорости передачи модулей. В процессе работы сети допускается наличие нескольких мастеров на шине, но они должны функционировать в пределах своих адресных доменов, а при включении сети только один из них может брать на себя функцию сетевого менеджера для автонастройки скорости устройств.

Модули с внешним питанием (не от SDS-шины) должны иметь механизм обнаружения пропадания питания шины для блокировки своей активности и выполнения автонастройки скорости после повторного включения сети. В сети SDS возможны четыре скорости передачи данных: 1 Мбит/с, 500, 250 и 125 кбит/с.

 

Заключение

 

Сравнение протоколов. Прочие HLP.

Несмотря на все разнообразие представленных на рынке протоколов верхнего уровня, включая не рассмотренные в данной статье, все они решают в целом ряд очень похожих между собой задач, описанных в начале статьи, — распределение идентификаторов, передача данных более 8 байтов и т. п. Задачи эти возникают в связи с функциональной незавершенностью CAN-спецификаций, ограниченных описанием лишь двух нижних уровней сетевого взаимодействия. Тем не менее, различия в способах их решения в тех или иных HLP приводят, в конечном счете, к различиям, порой весьма существенным, в стоимостных и функциональных характеристиках сетей на их основе, что необходимо учитывать при выборе HLP для конкретного приложения. Далеко не последнюю роль играет и поддержка того или иного HLP со стороны производителей CAN-оборудования и инструментальных средств. Самым простым и компактным вариантом объединения несложных промышленных устройств под управлением одного мастера является стандарт SDS. Несколько более развитые сервисы предоставляет спецификация DeviceNet. Наибольшей гибкостью и возможностью максимально эффективной реализации режима реального времени обладает протокол CAN Kingdom. В отличие от трех других рассмотренных протоколов, CAN Kingdom не касается каких-либо аспектов физического уровня (среда, соединители и т. п.), выходящих зарамки стандарта ISO 11898, и представляет собой высокоуровневую надстройку над канальным уровнем CAN.

В таблицу 3 сведены некоторые характеристики четырех рассмотренных в статье HLP. Среди других прикладных CAN-протоколов, получивших признание в последнее время, можно выделить стандарт SAE J1939 (SAE — Society of Automotive Engineers), пришедший на смену более старому J1708/J1587 и предназначенный для управления в режиме реального времени узлами транспортных средств (грузовики, автобусы), реализующий plug&play режим для модулей и использующий расширенный формат (29-битовый идентификатор) CAN-фрейма. Ряд специализированных групп (например, HUG — Hydraulic Users Group) в области промышленной автоматизации работают над собственными дополнениями уже существующих CAN HLP в целях адаптации их параметров к своим областям применения. Следует отметить, что большинство существующих на рынке HLP, включая рассмотренные в данной статье, находятся в процессе развития и далеки от завершения, особенно в плане формирования библиотек профилей (для тех HLP, в которых они определены), в связи с непрерывным расширением областей применения CAN-сетей.

В последние годы во всем мире наблюдается стремительный рост числа разработок CAN-сетей и расширение спектра областей применения CAN-технологий. По информации ассоциации CiA, если в 1996 году в мире было установлено 11 млн. CAN-узлов, в 1997 — 25 млн., то в 1998 — уже более 59 миллионов. Прогнозируемое число на 1999 год — около 83 млн., а на 2000 год — более 125 млн. узлов. Эти прогнозы не учитывают все возрастающий интерес к сетям CAN со стороны североамериканских производителей, а также крупнейших юго-восточных корпораций. Непрерывно расширяется и предложение готовых модулей, а также инструментальных программных и аппаратных средств для тех или иных стандартов прикладных протоколов. В подобной ситуации вопрос — использовать или не использовать стандартный CAN HLP — переходит в иную плоскость: какой из существующих HLP предпочесть для решения той или иной задачи, поскольку только на основе стандартного и правильно выбранного HLP зачастую становятся возможными создание конкурентоспособной продукции, интеграция в одной сети готовых модулей, экономия средств и времени на разработку самой сети и ряд других, уже упомянутых ранее преимуществ.

 

Таблица 3. Сравнительные характеристики четырех CAN HLP

  CANopen Can Kingdom DeviceNet SDS
Допустимые скорости передачи данных, кбит/с 10, 20 (обязательная), 50, 125, 250, 500, 800, 1000 Любые до 1000, инициализация на 125 125, 250, 500 125, 250, 500, 1000
Защита от некорректной установки скорости передачи модулей Нет Да Нет Да
Автонастройка скорости передачи Нет Возможна, но не определена Возможна, но не определена Да
Допустимые номера узлов 0-127 0-255 0-63 0-125
Поддержка расширенного CAN-фрейма Нет Да Нет Да
Наличие профилей устройств Да (CiA SIG) Нет Да (ODVA SIG) Да (Honeywell Inc.)
Поддержка протокола CiA (CAN in Automation) KVASER AB ODVA (Open DeviceNet Vendor Assoc.) Honeywell Inc.
Спецификация соединителей Да Нет Да Нет

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)