הבנת תאוריות רשת פרופ'יבוס והשפעתן על ביצועי

הבנת תאוריות רשת פרופ'יבוס והשפעתן על ביצועי

פרופ'יבוס (Process שדה Bus) הוא פרוטוקול תקשורת נרחב באוטומציה תעשייתית.זה מחבר מכשירים אוטומציה שונים כגון חיישנים, אקטוטורים, ובקרים.הטופולוגיה הרשת שנבחרה למערכת פרופ'יבוס משפיעה באופן משמעותי על הביצועים שלה, האמינות, והיקף. מאמר זה מספק בדיקה מקיפה של הסטנדרט להתנצלות - קו, כוכבים, עץ וטבעה - ומסביר כיצד כל טופולוגיה משפיעה על נתונים, מהירות ומהנדסים אלה, מהירות הסתגלות, רשתות עיצוב יכולות להיות מותאמות.

המונחים: Profibus Technology

פרופ'יבוס הוא פתוח, שטח מבוסס על שכבת RS-485 פיזית, הפועלת על שערי נתונים מ 9.6 kbps עד 12 Mbps.הוא תומך בתקשורת אד-עבד ועמית-ל-peer, מה שהופך אותו מתאים הן למגוון הדיסקרטי והן לתהליכי האוטומציה של תהליך.

Common Profibus Network topologies

קו טופולוגי (Bus Topology)

הטופולוגיה הקו, המכונה לעתים קרובות טופולוגיה אוטובוס, היא התצורה הפשוטה והחסכונית ביותר עבור רשתות פרופ'יבוס.כל המכשירים הם מחוסנים בריצה כבל רציף אחד, עם כל מכשיר המחובר באמצעות T-linkor או כבל טיפות.האוטובוס חייב להיפסק בשני הקצוות עם מונים פעילים כדי למנוע השתקפות של קו העליון היא ברירת המחדל ב-F:0SLTi נמוך להנחיות ההתקנה שלה עלות של 1 ו- 1Ferb.

(FLT:0) תכונות של פורפורמנטציה: (FLT:1) העברת נתונים עוקב אחר נתיב סדרתי; כל הפסקה בכבל או מניתוק המונח מפסיק את כל התקשורת.אורך כבל מקסימלי תלוי בקצב ה-Bud - עבור 1.5 מ"מ, אורך המטבול המקסימלי הוא 200 מטרים עם עד 32 צמתים לקטע.

(FLT:0) שיקולים פרקטיים: FLT:1eur להשתמש RG-6 או Belden 3079A כבל עבור פלחים מהירים גבוהה.להבטיח הגנה נכונה וקרקעות בנקודה אחת. להימנע מאורך ארוך יותר מ 0.3 מטרים עבור 12 מ"מ פעולה.השורה היא אידיאלית עבור מערכות קטנות עד בינוניות עם פריסות צפויות ודרישות נמוכות של אדמוניות.

Star Topology

בטופולוגיה כוכב, כל מכשיר מתחבר ישירות למרכז, מתג או חוזר.עבור פרופ'יבוס, מרכזי פסיבי (למשל, כוכבי כוכבים פעילים) או חוזרים פעילים ניתן להשתמש בהם.היחידה המרכזית מנהלת את חידוש האות ואת המגזרים מבודדים, כך כשל מכשיר אחד לא משפיע על אחרים.הטופולוגיה הכוכבית היא יקרה יותר בשל חומרה נוספת ומקלינג (כל מכשיר משלה צריך את כבל שלה).

(FLT:0) תכונות של פורפורנס: 1FLT (המרכז המרכזי מציג שקיפות קלה (בדרך כלל פחות מ 10 מיקרומטרים עבור הופ), אבל אורך הכבלים הכולל של ענף מוגבל מוגבל מוגבל - בדרך כלל 200 מטרים ב 1.5 מ"מ מ"מ מרכזות למכשיר.הכוכב מספק תקלות מצוינות; מהנדסים יכולים לפתור ענפים בודדים ללא מפריע לשאר הרשת.

(ב) [ה]] [ה]]: [ה] [ה]]] [ה]] [ה]]][ה]]]][ה]]]][ה]]]]][ה]]]]], [המאה], בין בני האדם, ובין אם כן, ובין אם כן, [התחילה] אינה מופיעה ב[[ה], אלא אם כן, אלא אם כן, היא] היא בעלת [15], היא בעלת [[ה[ה[ה], היא], היא], היא], היא בעלת [[ה[המאה ה[[ה], היא], היא], היא בעלת [15], היא בעלת [[ה], היא בעלת [[ה"ה"ה"ה] [[המאה ה[[המאה ה[[ה[[ה[[המאה ה[[ה]]], ו[[ה"המאה ה[[ה]]], היא]]],]], ב[[המאה ה[[ה]]], ב[[המאה ה[[המאה ה[[המאה ה[[המאה ה[[ה[[המאה ה[[המאה ה[[המאה ה[[המאה ה[[המאה ה[[המאה

עץ טופולוגיה

הטופולוגיה של העץ היא היברידית המשלבת קו ותצורת כוכבים. קו תא המטען הראשי (עמוד השדרה) עובר דרך הצמח, וענפים (subnets) נגזרים באמצעות רכזות, חוזרים, או מקטעים.כל ענף יכול להיות קוטופולוגיה קטנה יותר.העץ העליון הוא הגמישות והטובה ביותר עבור מתקנים תעשייתיים גדולים, מתפתלים כגון התאמות או חנויות צבע.

(FLT:0) תכונות של פורפורנס: 1FLT) אורך עמוד השדרה יכול להגיע עד 1.2 ק"מ עם חזרות. ענפים יש לשמור בתוך 200 מטרים ב 1.5 Mbps. עיכוב הפצת אותות מצטבר לאורך עמוד השדרה ודרך כל רכז; להימנע מעל זמן הסיבוב של פרופ'יבוס (default 300 ms for Dataic Data) העץ תומך בהיררכיה היררכית ומאפשר גישה נוחה לספירת לוחמת כבל, אך ורק לספירה פשוטה יותר, אך היא בעלת אורך קבוע של 6.

(FLT:0) שיקולים פרקטיים: FLT:1eur להשתמש בשילוב של קו וכוכב שבו הקו הראשי מותקנים במגש כבלים או נגרים, ורכזות כוכבים ממוקמים בקופסאות צומת ליד קבוצות מכונה.כל ענף צריך להיפסק בסוף הרחוק שלה.העליונות העץ מציעה איזון טוב בין עלות, קנה מידה, ואבדון.

טבעת Topology

טבעת טופולוגיה מחברת מכשירים בלולאה סגורה.הנתונים יכולים לזרום בכיוון אחד (simplex) או שני הכיוונים (דופלקס, באמצעות טבעות אדומות) פרופ'יבוס אינו תומך בטבעת כדי להתנצלות, אבל הם יכולים להיות מיושם באמצעות סיבים אופטיים או נופי טבעות מיוחדות (למשל, מודולי OLM).

(FLT:0) תכונות של פורפורנס: 1FLT (הטבעה מציעה אדמוניות פנימית פנימית - אם מתרחשת הפסקת כבל אחת, הנתונים יכולים לנוע בכיוון ההפוך.אבל פרופ'יבוס סטנדרטי מעל RS-485 לא יכול ליצור טבעת אמיתית כי נהג RS-485 הוא חצי-דופלקס ודורש סיום.

(ב) [ה]]: [ה] [ה]] [ה]]] [ה]]] [ה]]]] [ה]]] [ה]]][ה]]]]]]] [ה]]]] [ה]]] [ה]]]]] [הההההההה']'[ה']']'[ה'[ה'']']'''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''

השפעה על Topology

מהירות העברת נתונים ועוצמה

טופולוגיה משפיעה ישירות על נתיב האות ועיכוב ההתפשטות.בשורה טופולוגיה, הנתונים נוסעים בנתיב החשמלי הקצר ביותר אך עוברים דרך כל ה- transceiver של Node (התחילה של ההרחבה) בשיעורי הבכיון גבוהים (12 Mbps), כל סטרוב פועל כמסנן זמן נמוך, ומגביל את מספר הצטלבות ל-32 ל- 25 ל-Crepoology כדי להציג רכזות ביניים ש-אונדכאודות לא , אך לא נשמרות קצרות (אונדכאות) עם רמות חום (אומטילות) עם רמות קצרות (אונדיקות), אך לא סדירות) עם רמות קצרות (לא פחות).

(FLT:0Data throughput:FLT:1) פרוטוקול העברת פרופ'יבוס מאפשר רק מאסטר אחד לשלוח בזמן.כדי להתנצל עם ריצות כבלים ארוכות יותר ויותר מרכזי העלאה של עיכוב ההתפשטות, צמצום השימוש יעיל באמצעות לוח זמנים 12 מ"ב עם 126 נקודות, זמן הסבב הסימון יכול לעלות על 10 מ"מ, הגבלת נתונים מחזוריים ל-1 kibHz ו- 25% נוספים כדי לתאר את התצורה של 2F2D.

רדיפת וסבלנות

טופולוגיית קו יש את הסובלנות הנמוכה ביותר - הפסקה או מחבר רופף סוגר את כל המגזר. Star טופולוגיה מבודד פגמים לענפים בודדים, כך שרק המכשיר הכושל מאבד תקשורת. עץ העליון מציע סובלנות בינונית: כישלון עמוד השדרה עשוי לשבור סניפים מרובים, אבל כישלונות סניף מבודדים ברירת מחדל מספק את הסובלנות הגבוהה ביותר, שכן התנועה יכולה להיות מסובבת סביב הפסקות, אבל דורש תצורה נוספת ומערכת כפולה (אורדמת) עבור קוסמטיקה כפולה, אך לא משוחררת, אך לא משוחררת, היא פשוטה, אלא גם כן, או מתודולוגיה אחורית, היא לא פשוטה, או מתודולוגיה אחורית, היא לא פשוטה, היא פשוטה, היא לא מנטרולעתית, אלא גם כן, היא פשוטה, היא פשוטה, או מתודולוגיה אחורית, אלא גם כן, או מתודולוגיה, אבל לא מנטרפולנית, או מתודולוגיה, היא פשוטה, היא פשוטה, היא פשוטה, אבל היא פשוטה, היא פשוטה, או מתודולוגיה, או מנטרפולנית, היא פשוטה, אבל לא פשוטה, היא פשוטה, אבל היא פשוטה, היא אינה מנטרפולנית, אבל היא פשוטה, היא פשוטה, היא אינה מנטרולטיבית, אבל מתודולוגיה, אבל מתודולוגי

(FLT:0)Fault Recovery Time: 1FLT (בשורה), התאוששות דורשת תיקון כבל ידני ( דקות עד שעות) בכוכב, החלפת מכשיר כושל לוקח דקות.בטבעה עם ניתוק אוטומטי, התאוששות לוקח מילי שניות (20–200 מ"מ בהתאם לזוגות). בחירת טופולוגיה צריכה להתאים את הזמן המקסימלי האפשרי עבור מערכות בטיחות הקשורות (ILS), או כפולים, לעתים קרובות, כדי לענות על ידי אדפטימיות).

עלויות קלינג ותקנה

קו טופולוגיה ממזערת עלויות חומר ועבודה - כבל אחד לרוץ עם T-connectors. Star Topology דורש כבל בית-ריצה עבור כל מכשיר, הגדלת אורך כבל על ידי גורם של 2-5 בהשוואה קו. עץ העליון נופל איפשהו בין, בהתאם למספר הענפים. Ring העליון העליון של עלות קנונית גבוהה, במיוחד כאשר סיבים משתמשים.בנוסף, כוכב וצורך מרכזי כדור פעיל או זוג, כל אחד מהם יכול להוריד את העלות הראשונית של צריכת עץ גבוה יותר; אבל חייב להיות נמוך יותר.

(FLT:0) קווים מנחים:001; עבור פחות מ-20 צמתים באזור מוגבל, טופולוגיה קו היא הגבוהה ביותר מבחינה כלכלית. עבור 20-80 נודות התפשטו על פני צמח, טופולוגיה עץ מספקת את יחס הביצועים הטוב ביותר.עבור יותר מ 80 צמתים או כאשר זמינות גבוהה היא קריטית, כוכב או טבעת התנצלויות מוצדקות תמיד.

סקלאלה והתרחבות

טופולוגיה קו היא הסקאלה הפחות מדרגית - הדבקת צומת פירושה הוספת חיבור חדש לקו, אשר עשוי לדרוש לקחת חלק ברשת לא מקוון כוכב טופולוגיה הוא מאוד קנה מידה: מכשירים חדשים פשוט להתחבר לנמל לא בשימוש. עץ טופולוגיה הוא גם קנה מידה על ידי הוספת סניפים חדשים. Ring העליון יכול להיות בקנה מידה על ידי הוספת נופי הטבעת נוספים, אבל להגדיל את המספר הזה של נמלים מרחקים ובטחה, אבל לא תומך מספיק כדי לספק מגבלות עץ.

(FLT:0) היערכות עתידית: FLT:1ir להתקין טיפות כבל נוספות או יציאות רכזות פנויות במהלך הבנייה הראשונית.תוכנית עבור 10-20% יכולת עודף בספירת הצומת והן אורך כבל.בבטופולוגיה מעץ, להשאיר סניפים ללא שימושים חדלו אך מנותקים, המאפשרים התרחבות עתידית קלה ללא תיקון.עבור טופולוגיה טבעת, לשקול שימוש בממיר מדיה תומך בחלוקת רוחבית מספר רב של סיבים ללא יכולת כפולה.

שיקולים מעשיים לבחירת טופולוגיה

אורך כבל ו-Resers

ללא קשר לטופולוגיה, פרופ'יבוס יש מגבלות אורך כבל קפדניות לקטע (1200 מ' ב 9.6 kbps, 200 מ' בשעה 12 Mbps) משתמשים חוזרים להרחיב את הרשת: מקסימום של 6 חזרות מותרות בין שני מאסטרים.בטופולוגיה כוכבית, הכבל מ- 32 מ"מ ל-"מרכז" לתא"ד"ר עץ עליון" (בטופס) וכל ענף בנפרד הוא תמיד חישובים.

סיום וקרקע

כל ההתנצלות דורשת סיום הולם בשני הקצוות של כל קטע האוטובוס. השתמש במונחים פעילים הכוללים משיכת-up/pull-down מתנגדים (390ms ל +5V ו 390ms ל- GND) ו-Faceion סדרתי (1nF) כדי לחסום את DC-Offreams-in-to-Offreams-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-down disstams-to-down Objects (החליפ-to-down Objectsquarecon-down Objects (החלי-down Object

גורמים סביבתיים

סביבות תעשייתיות מביאות להפרעות אלקטרומגנטיות (EMI), קיצוניות טמפרטורה, וסטרס מכני.קו טופולוגיה עם ריצות כבל רציף רגישים ל-EMI לאורך כל אורך; להשתמש כבל מעוות מעוות (סוג A ל- IEC 61158-2) והתרחק מכבלי חשמל.כוכב העליון מגביל את ה-EMI לכבלים קצרים, מה שהופך אותו קל יותר להגן על גבי משטחים של ה- IPB2 יכול להיות מסור באמצעות מכווצים גדולים לשימוש בכבלים מגנטיים מגנטיים.

מיפוי תוכנה וטופולוגיה

ממשקי מאסטר פרופ'יבוס (למשל, סימנס CP 5622) יכולים לנטר את הפרמטרים של האוטובוסים ואת כתובות המכשיר, אבל אין זיהוי טופולוגי אוטומטי במודולנבוס DP. מהנדסים חייבים לשמור על דיאגרמת טופולוגית המציגה מכשיר, אורך כבל וקווינר להגדיר כראוי את עמדות ניהול GSD (תחנת כללי) עבור כל מכשיר כדי לאמת תצורה מתקדמת כמו SiemensATNET, כדי להבטיח את תפקודים קצרים.

מסקנה

הבחירה של פרופ'יבוס טופולוגיה רשת היא החלטה עיצובית קריטית המשפיעה לא רק עלות ראשונית אלא גם אמינות לטווח ארוך, שמירה על יכולת וביצועים. Line טופולוגיה נותרה הפשוטה והחסכונית ביותר עבור מערכות קטנות, סטטיות. Star Topology מספקת בידוד לקויה מעולה וקלות של פתרון בעיות.עץ העליון מציע פתרון גמיש ומדפי עבור צמחים גדולים.