Метод MASTER-SLAVE
Метод передачи маркера (The Token Passing Method)
В этом методе маркер, то есть право на доступ к шине, передается в цикле от устройства к устройству. Порядок передачи зависит от прикладной задачи и определяется на стадии планирования системы.
Этот метод предлагает каждому участнику сети "справедливое" разделение шинных ресурсов в соответствии с их запросами. Принцип передачи маркера используется в системах, где реакция на события, возникающие в распределенной системе, должна проявляться за определенное время.
Это решение находит свое применение как на контроллерном уровне (field level), так и на уровне датчиков и исполнительных механизмов (sensor/actuator level). Право инициировать циклы чтения/записи на шине имеет только MASTER-узел. Он адресует каждого пассивного участника (SLAVE node), обеспечивает их данными и запрашивает у них данные. С тем чтобы увеличить пропускную способность шины, команды протокола должны быть как можно проще. В рамках протокола решаются такие задачи, как защита данных, обнаружение ошибок при передаче, восстановление данных. На скорость и объем передаваемой информации естественным образом влияет среда передачи.
|
|
Предпочтительность того или иного сетевого решения как средства транспортировки данных можно оценить по следующей группе критериев:
· объем передаваемых полезных данных;
· время передачи фиксированного объема данных;
· удовлетворение требованиям задач реального времени;
· максимальная длина шины;
· допустимое число узлов на шине;
· помехозащищенность;
· денежные затраты в расчете на узел.
Часто улучшение по одному параметру может привести к снижению качества по другому, то есть при выборе того или иного протокольного решения необходимо следовать принципу разумной достаточности. В зависимости от области применения весь спектр промышленных сетей можно разделить на два уровня:
· Field level (промышленные сети этого уровня решают задачи по управлению процессом производства, сбором и обработкой данных на уровне промышленных контроллеров);
· Sensor/actuator level (задачи сетей этого уровня сводятся к опросу датчиков и управлению работой разнообразных исполнительных механизмов).
Другими словами, необходимо различать промышленные сети для системного уровня (field busses) и датчикового уровня (sensor/actuator busses). Сравнение этих двух классов в самом общем виде можно получить по критериям из табл. 5.
Табл. 5. Сравнительные критерии промышленных сетей типов Fieldbus и Sensorbus
На сегодняшний день спектр протоколов для обоих этих классов довольно широк. Но надо помнить, что область их применения лежит на одном из двух уровней.
|
|
Типичные представители открытых промышленных сетей:
· PROFIBUS (Process Field Bus)
· BITBUS
Типичные открытые сенсорные (датчиковые) сети:
· ASI (Actuator/Sensor Interface)
· Interbus-S
· PROFIBUS-DP (Profibus for Distributed Periphery)
· SERCOS interface
Типичные открытые сети для обоих уровней применения:
· CAN (Controller Area Network)
· FIP (Factory Instrumentation Protocol)
· LON (Local Operating Network)
Ha рис. 1 представлена обобщенная сетевая структура, показывающая в общем виде возможное использование того или иного протокола на определенных уровнях условного промышленного предприятия.