הבנת רשת פרופ'ובוס להתנצל: קו, כוכבים וצלצולים

רשת פרופ'ובוס מתנצלת

פרופ'ובוס (Process שדה Bus) הוא תקן שדה פתוח (IEC 61158) פרוס נרחב בייצור, תהליך אוטומציה, תשתיות בנייה.זה מאפשר תקשורת מהירה ודרישה בין מכשירים שדה כגון חיישנים, אקטוטורים, דחף, ובקרת לוגיקה מסוימת (Demable moto Controller) פריסה פיזית וגיונית של קשרים אלה - טופולוגיה - קובע ישירות את השכבה של המערכת, אמינות, סובלנות, ואבטחה חלקית (D) כולל מגבלות פונקציונליות אבטחה), כולל מספר מגבלות פונקציונליות אבטחה כללית (picial)

המונחים:

לפני הערכת התנצלות ספציפית, חיוני להבין את השכבה הפיזית ששולטת בהם. Profibus DP over RS-485 משתמש כבל נחושת מעוות, עם שיבושים אופייניים של כ-150 אומס (Type A Cable מומלץ) הרשת מסתמכת על אות שונה (A-line ו- B-B-line) כדי לדחות הפרעה אלקטרומגנטית (EMI).

פרופ'יבוס קו טופולוגיה

יסודות מבנה האוטובוסים

הקו טופולוגיה, הידוע גם כמבנה האוטובוס, הוא הטופולוגיה הסטנדרטית והמוצעת ביותר עבור פרופ'יבוס DP. בתצורה זו, כל המכשירים הם מחוסנים לאורך כבל תא המטען יחיד.כל מכשיר מתחבר לתא באמצעות כבל טיפה או T-linkor בצד המכשיר.האות נוסע באופן סדרתי מסוף אחד של האוטובוס לסטנדרט השני.

דרישות סיום ו-Basing

בקו טופולוגיה, סיום אינו אופציונלי.השניים של כבל הגזע חייבים להיפסק עם רשת התנגדות 150-Ohm המתוארת מוקדם יותר.המכשיר המאסטר ממוקם בדרך כלל בקצה אחד, עם המתווך שנבנה לתוך המחבר שלו או קונדר נפרד של אוטובוס נפרד מקעקעקע בקצה השני.אם מכשיר באמצע האוטובוס מנותק או מאבד כוח, סיום מוחלט, בתנאי שלא יהיה מפרש את הכבל או מבורך, אם לא מקלקל את הכבל, אם לא יהפוך למחולק, אם הוא מפולק, או לא יהפוך לתא בודד.

קווים והורדת כבלים

אחת הסיבות הנפוצות ביותר של השפלה אות בקו טופולוגיה היא אורך ספקטרום מוגזם. a stub הוא קטע הכבלים בין קו המטען לבין transceiver של המכשיר המחובר. ⁇ ליצור חוסר התאמה ופעולה כמו אנטנה, משקפות אנרגיה חזרה לתוך האוטובוס.אורך ה- Dubbit המקסימלי הוא הפוך לקצב ה- 12 Mbit / ממוצע (בטווח נמוך יותר ל- 0.3) באופן יעיל יותר ל- 0pbit רגיל (ברמה סטנדרטית) מאשר 0.

היתרונות של Line Topology

(ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
(ב) ⁇ :0) ⁇ (ב) קל לחוט ולפשוט באופן מושגי עבור רשתות קטנות.
(ב) אספקת חשמל נוספת:0) דרישות: לא נדרשת אספקה נוספת של רכיבים ברשת בינונית.
(ב) ⁇ :0) ⁇ : 1FLT:1 עצלות מינימלית, כאשר אותות עוברים ישירות מהמכשיר למכשיר ללא עיבוד.

חסרונות קו טופולוגיה

(ב) [ה] [ה]: [ה], [ה], [ה],] [ה], [ה],] [המילה] של ה'[ה]]], [המילה] ה' [ה']'], [ה'[ה'], [ה'[ה'],] ה'[ה']'[ה']']'[ה']']']']'[ה']']'''[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה']']']'[ה']']']']']']']'[ה'[ה']'[ה'[ה'[ה'[ה']'[ה']']'[ה']']']']'[ה']']'[ה']']'[ה']']']'[ה'[ה'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה'
(ב) ⁇ :0) , ⁇ ⁇ : ⁇ 1 (לעבור פגם לסירוגין דורש מעקב פיזי של האוטובוס ובודד חלקים של הקו.
(הרחבה:0) הרחבה גמישה: הוספת מכשיר חדש לעתים קרובות דורש לסגור את הרשת כדי לקשור קשר חדש.
(ב) ,0) , 000 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

פרופ'נביבוס סטאר טופולוגיה

Active vs. Passive Star Hubs

הטופולוגיה הכוכבים המרכזית לחיבורי הרשת במרכז AFLT:0 מקיפים את StarcioFLT:1 הוא למעשה מתווך מתפתל שבו כל הכבלים נפגשים בצומת יחיד. גישה זו מרתיעה מאוד עבור פרופ'יבוס כי הוא יוצר אי התאמה חמורה והשתקפות של נמלים רכזות אקטיביים.

יתרונות עבור יישומים ספציפיים

התמכרות לכוכב היא יתרון במיוחד בצמחים, חדרים נקיים ויישומים הדורשים תצורה תכופה. בתצורת כוכבים, לכל מכשיר יש כבל ייעודי חזרה למרכז.אם מכשיר אחד נכשל או סובל כבל קצר, רק הנמל מושפע. שאר הרשת ממשיכה לפעול באופן רגיל.אפקט בידוד זה מקטין באופן דרמטי את הזמן.

עלויות ושיקולים מורכבים

הסגירה העיקרית של טופולוגיה הכוכבים עולה.זה דורש יותר קנונית מאשר קו טופולוגיה כי כל מכשיר דורש כבל ייעודי לרוץ למרכז.המרכז הפעיל עצמו הוא עלות חומרה נוספת, דורש כוח, ותופס שטח הקבינט.עם זאת, עבור רשתות גדולות או קריטיות ביותר, ההפחתה בזמן למטה וקלות של תחזוקה לעתים קרובות עולה על הוצאות ההון הראשוני.זה נפוץ להשתמש בטופולוגיה לכוכבית עבור אחורי רשת אחורית של צינורות חדר הבקרה (LC), תוך שימוש חוזר על גבי קווי בקרה בודדים (Climates) וקלות) וקלות (Remer) וקלות על גבי קווי בקרה בודדים (Climppting) וקלות (Ring) וקלות) וקלות על פני שטח אחוריים, תוך שימוש לעתים קרובות יותר, תוך שימוש בקו הבקרה על פני שטח בודדים (Climppts) וקלות (Climplimppts) וקלות על פני שטח אחוריים, תוך שימוש לעתים קרובות יותר, תוך שימוש לעתים קרובות יותר, שימוש לעתים קרובות על פני השטח של פונקציות אחוריים של פונקציות אחוריים של פונקציות אחוריים של פונקציות אחוריים של פונקציות אחוריים של פונקציות אחוריים (Climplimplimplimplimplimplimpemer) וקלות, תוך שימוש לעתים קרובות

פרופ'יבוס טבעת טופולוגיה

החלפת טבעות עם מודולי קישורים אופטיים (OLMs)

פרופ'יבוס DP על RS-485 אינו תומך במודול הטופולוגיה של הטבעת.עם זאת, טבעת יכולה להיות מיושמת באמצעות תשתיות פעיל, לרוב FLT:0Optical Links (OLMs)FLT:1 [בהגדרה זו, אות RS-485 החשמלי מומר לסיבים אופטיים (זכוכית או פלסטיק) מחוברים בסגור באמצעות סיבים אופטיים, בדרך כלל, אם הם מאבדים את הכבלים אוקסים.

טבעת רדונדנסיות ו Fault Tolerance

היתרון המרכזי של הטופולוגיה הטבעת הוא סובלנות גבוהה שלה.בטבעה מעוצבת היטב, קלקלת כבל יחיד או כשל מכשיר לא להפריע תקשורת רשת.הרשת באופן אוטומטי מחדש את ההגדרות במיקרו-שניות, אשר שקוף לבקר האוטומציה.זה הופך את הטבעת אידיאלי עבור יישומים קריטיים של משימות כגון שליטה, אוטומציה תת-מערכת חירום (ESD) כמה שיותר מהר תמיכה בפרוטוקול RedFunderd (R) או מנגנונים מהירים יותר של רדום-RP (RIR-Fund) כדי להשיג מנגנונים מתקדמים (RIRSTFund) או מנגנוני בקרה, כגון בקרת טורבולטיפליטיים) או מנגנוני אבטחה (RIRSTFund) או מנגנוני אבטחה (RIRSTFTO-MAFTO-RIRD) מהר יותר מהיר יותר מהיר יותר מהיר יותר מהיר יותר מהיר יותר: 1.

היתרונות של Ring Topology

(ב) ,0) סופריאור טולרנס: ההרחבה 1 (A One Cable Break אינה עוצרת את הרשת.
(FLT:0) , אורך-טווח של יכולת: 1) אופטיקה סיבית יכולה לחלוף קילומטרים ללא הידרדרות אות, מה שהופך אותו מתאים למתקנים בקנה מידה גדול.
(ב) ⁇ :0) תחמושת לשקע חשמלי: ⁇ 1 (FLT:1 ), כבלים אופטיים סיביים הם לחלוטין חסינים על ידי EMI ואינם דורשים קרקע באותה צורה כמו כבלים נחושת עושים.

חסרונות טבעת טופולוגיה

(ב) ⁇ :0) מורכבות גבוהה: 1.10LT דורש תכנון זהיר של נתיבי סיבים, התקנת OLMs ותצורה של פרמטרים של ונדנסיות.
(FLT:0) גבוה:03FLT:1 , OLMs, סיבים אופטיים קנונית, ומחברים מיוחדים יקרים משמעותית יותר ממרכיבים RS-485 נחושת.
(ב) ,0) ,לא עקביות: 1FLT (כל OLM) מוסיף כמות קטנה של עצלות.בטבעות גדולות עם הרבה OLMs, יש לחשב את הזמן העגול הכולל כדי להבטיח שהוא נשאר בתוך תקציב זמן מחזור פרופ'יובוס.

ניתוח השוואתי של פרופ'יבוס להתנצלות

סקלאה

טופולוגיה קוית מספיקה עבור רשתות קטנות בינוניות עם מספר קבוע של מכשירים.כוכב העליון בקנה מידה בקלות על ידי הוספת נמלים למרכז הקיים או חיפוי מספר רב של מרכזי דחיסות טבעת בקנה מידה גיאוגרפית אבל יש מגבלות מעשיות על מספר הצמתים הפעילים שניתן לתמוך בהם ללא מגבלות תזמון.

Fault Tolerance

קו מציע את הסובלנות הנמוכה ביותר; כל פרידה בגזע היא כישלון מוחלט של פלח.כוכב מציע סובלנות לקויה בינונית; כשל מכשיר מבודד, אבל המרכז הוא נקודת כשלון אחת.טבעת מציעה את הסובלנות הגבוהה ביותר; כבל או כשל מכשיר אחד יכול להיות נסבל ללא הפרעה רשתית.

מחיר ל Node

טופולוגיית קו היא היעילה ביותר כי היא משתמשת בכמות הכבל הקטנה ביותר ואין תשתית פעילה. Star Topology הוא יקר יותר בשל הרכזת וריצה אישית כבל.ר טופולוגיה טבעת היא היקרה ביותר בשל עלויות של OLM, סיבים קלינג אופטיים, ועבודות התקנה מיוחדות.

התקנה ותחזוקה מורכבות

טופולוגיה קו היא פשוטה להתקין אך קשה לפתור בעיות.טופולוגיה כוכבים מורכבת מדי מכדי להתקין (כפיל את כל הכבלים בחזרה לנקודה מרכזית) אבל מאוד קל לשמור ולאבחון. רינג טופולוגיה מורכבת להתקין ודורש ידע מיוחד כדי להגדיר ולשמור על תכונות הונדוניות.

בחירת טופולוגיה נכונה כרוכה איזון בין אלה של עסקאות נגד הדרישות הספציפיות של היישום.רוב אתרי תעשייה גדולים בסופו של דבר באמצעות גישה היברידית, תוך מינוף החוזקות של כל טופולוגיה.

שיקולים הודים ומתקדמים

שילוב להתנצלות

בפועל, כמה רשתות תעשייתיות מסתמכות על טופולוגיה טהורה אחת.אדריכלות נפוצה ויעילה מאוד משתמשתרכזת כוכבים פעילה (או סדרה של OLMs בטבעת) כמו עמוד השדרה של הרשת, מעמוד השדרה, פלחי קו בודדים לרוץ לקבוצות של מכשירים שדה.זה מאפשר מהנדס להשתמש ביכולות האיבחוניות החזקות והסובלנות של הכוכב או הטבעת לאחור תוך שמירה על הפשטות והעלויות הנמוכות של קו הנקה לחדר הבקרה (למשל, למשל), ללא שליטה על גבי 10 ליטרים).

חוזרים וזוגות סגמנט

בעת תכנון כל טופולוגיה, חשוב לזכור את הכללים עבור חוזרים. A Profibus חוזר מבודד את הקטעים החשמליים.כל פלח דורש סיום משלו בשני הקצוות הפיזיים.

ריצוף ומגן

ללא קשר לטופולוגיה, ריצוף תקין של מגן כבל פרופ'יבוס הוא חיוני.המגן צריך להיות מוקרקע בשני הקצוות של הקטע הכבלים, בדרך כלל באמצעות דיור המחבר מתכת לפאנל מעוקל.לאות קרקעיות יש להימנע על ידי הבטחת כי מגן הכבלים אינו הדרך היחידה עבור זרמי קרקע.

מסקנה

פרופ'יבוס רשת טופולוגיה יעילה אינה החלטה בגודל אחד של איכות-כל.השורה העליון נשאר הבחירה הפשוטה והחסכונית ביותר עבור מתקנים קטנים, מקומיים שבהם סובלנות לא קריטית.הטופולוגיה הכוכבית מספקת יתרונות משמעותיים בבידוד לקוי, אבחון וגמישות רשתית, מה שהופך אותו אידיאלי עבור מערכות מורכבות או יישומים שבהם minimizing זמן הוא עדיפות.