Станислав Горобченко - Курс АСУ ТП непрерывных производств. Конспект лекций

Топология звезда

Все устройства подключаются к центральному узлу, который уже является ретранслятором.

Рис.4.5. Топология "Звезда"

Полносвязная топология

Все устройства связаны напрямую друг с другом. То есть с каждого на каждый. Данная модель является, пожалуй, самой отказоустойчивой, так как не зависит от других.

Рис.4.6. Полносвязная топология

Неполносвязная топология

Как правило, вариантов ее несколько. Она похожа по строению на полносвязную топологию. Отличие состоит в устройстве перенаправляющее сигналы.

Рис. 4.7. Неполносвязная топология

Смешанная (древовидная) топология

Самая популярная топология, которая объединила все топологии выше в себя.

На сегодняшний день, данная топология используется во всех средних и крупных компаниях.

Рис. 4.8. Древовидная топология

Концепт-карты по теме Топология сети представлены ниже

Рис. 4.10. Концепт-карта Топология сети

Топология сети. Локальная сеть

Концепт-карта Топология сети. Локальная сеть показана ниже.

Рис.4.11. Концепт-карта Топология сети. Локальная сеть.

4.12. Концепт-карта компоненты локальной сети

Промышленные сети

Рис. 4.13. Концепт-карта Промышленные сети

Понятие Ethernet

Ethernet – самая популярная сетевая архитектура. Она использует узкополосную передачу со скоростью 10 Мбит/с, топологию "шина", а для регулирования трафика в основном сегменте кабеля CSMA/CD (CarrierSenseMultipleAccesswithCollisionDetection – множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий) – метод доступа, используемый в топологиях "шина" и "звезда".

Алгоритм работы Ethernet

Рис.4.14. Алгоритм множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий

Описание работы алгоритма CSMA/CD

Рабочие станции "прослушивают" канал передачи данных, чтобы определить, не осуществляет ли уже другая станция передачу кадра данных. Если ни одна из станций не передает, "слушающая станция" посылает свои данные. Суть "прослушивания" проверить наличие несущей (определенного уровня напряжения или света).

Среда (кабель) Ethernet является пассивной, т.е. получает питание от компьютера. Следовательно, она прекратит работу из-за физического повреждения или неправильного подключения терминатора.

Характеристики сети Ethernet

традиционная топология – линейная шина;

– другие топологии – звезда, шина;

– тип передачи – узкополосная;

– метод доступа – CSMA/CD;

– спецификации – IEEE 802.3;

– скорость передачи данных – 10 и 100 Мбит/с;

– кабельная система – толстый и тонкий коаксиальный, UTP.

Кадр Ethernet

Кадр Ethernet– это последовательность бит, которая начинает и заканчивает каждый пакет Ethernet, передаваемый по сети. Кадр состоит из заголовка и постинформации, которые окружают и инкапсулируют данные, генерируемые протоколами вышележащих уровней модели OSI. Информация в заголовке и постинформации указывает адрес системы, пославшей пакет, и системы, которая должна получить его, а также выполняет несколько других функций, важных для доставки к месту назначения.

Кадр IEEE 802.3

Кадр IEEE 802.3 является основным форматом кадра ETHERNET, определенный стандартом IEEE 802.3, I

Рис.4.15. Кадр IEEE 802.3

Стандарты IEEE на 10 Мбит/с

Рис.4.16. Сравнительная характеристика топологий сети Ethernet

Карта памяти по теме Архитектура сетей представлена ниже.

Рис.4.17. Карта памяти Виды архитектур

Рис.4.18. Карта памяти Архитектура сетей

АСУ ТП как система функциональных задач

Функциональные возможности практически любой системы управления (СУ) определяются особенностями объекта, для которого создается эта система. Для АСУ ТП объектом является технологический объект управления (ТОУ)

Назначение АСУ ТП

Анализ особенностей ТОУ, как объектов автоматизации, позволяет сформулировать положения, определяющие состав функциональных задач, которые должна решать АСУ ТП:

1. основные задачи управления ТОУ всегда формулируются как оптимизационные;

2. среди задач контроля и управления имеется определеннаяиерархичность .

Система функциональных задач

Рис.5.1. Наиболее важные и часто встречающиеся задачи АСУ ТП

Классы АСУ ТП

Особенности ТОУ как основа разработки функциональных задач АСУ ТП

Функциональные возможности практически любой системы управления (СУ) определяются особенностями объекта, для которого создается эта система. Для АСУ ТП объектом является технологический объект управления (ТОУ).