Ebook: Промислові мережі та інтеграційні технології в автоматизованих системах

Пупена, О. М. Промислові мережі та інтеграційні технології в автоматизованих системах : навчальний посібник / О. М. Пупена, І. В. Ельперін, Н. М. Луцька, А. П. Ладанюк. – К. : Ліра, 2011. – 552 с.
Місце та роль мережних технологій в інтегрованих автоматизованих системах управління.
Інтегровані автоматизовані системи управління
Функціональна інтеграція.
Інформаційна інтеграція
Технічна та програмна інтеграція.
Засоби людино-машинного інтерфейсу.
Контролери
Периферійні засоби: перетворювачі та виконавчі механізми
Програматори/конфігуратори
Програмно-технічні засоби рівня Асуп.
Обчислювальні мережі в ієрархії Іасу
загальна характеристика промислових мереж
властивості промислових мереж.
Визначення промислової мережі та їх градація
Функціональне призначення промислових мереж.
Обмін даними.
Загальні вимоги до промислових мереж.
Історія розвитку та стандартизації промислових мереж
Промислові мережі в контексті моделі Iso osi
основні робочі характеристики промислових мереж
Прикладні сервіси, інтерфейс прикладного рівня.
Забезпечення каналом зв’язку між вузлами. Методи доступу
Формування кадру та контроль за помилками
Топологія мережі та сегментація.
Фізичні інтерфейси передачі даних.
Маршрутизація
Транспортування даних.
Підсумкова таблиця з основними робочими характеристик- ками.
Короткий огляд промислових мереж.
Мережа Modbus rtu/Ascii та Modbus tcp/Ip.
Мережа World-Fip
мережа Foundation Fieldbus (Ff).
Can та Canopen.
Мережа LonWorks
Мережі Profibus.
Hart-протокол.
Мережа As-і
Мережа Interbus
мережі Cip: deviceNet, ControlNet, Ethernet/Ip та CompoNet
Мережі Cc-link.
Вибір промислової мережі
Реалізація фізичного рівня.
Організація каналу зв’язку
Використання металевих кабелів.
Фізичні властивості кабельної лінії передачі.
Електричні характеристики кабельної лінії передачі
Відбиття сигналу та способи їх подолання.
Типи електричних кабелів
Електричні шуми, завади та боротьба з ними
Заземлення екранів кабелів
Основні рекомендації по вибору, прокладки та монтажу кабелів для промислових мереж.
Передача напругою та струмом
Використання напруги
Використання струму
Використання оптоволоконного кабелю
Використання бездротового зв’язку .
Кодування інформації
Безпосередній спосіб передачі цифрових даних
Модуляція несучої (carrier modulation)
Синхронна та асинхронна передача
Необхідність синхронізації.
Символьна передача.
Використання схем Uart
стандартні послідовні інтерфейси
Інтерфейс Rs-232
електричні характеристики
Типи роз’ємів.
Призначення ліній інтерфейсу Rs-232
управління потоком даних.
Інтерфейс Rs-422a (eia-422a)
інтерфейс Rs-485 (eia/Tia-485). 3.11.1 Схеми з’єднання 3.11.2 Схеми узгодження
Забезпечення захисного зміщення.
Інтерфейс „струмова петля 20 мА (current Loop, Ирпс)
порівняльна характеристика стандартних послідовних інтерфейсів.
Використання адаптерів-перетворювачів інтерфейсів
Типи адаптерів-перетворювачів.
Управління адаптерами Rs-232 - rs-485 зі сторони Rs-232
автоматичне управління адаптером Rs-232 - rs-485
технології модемного та безпроводного зв’Язку
символьний спосіб обміну.
Способи кодування символів.
Принципи символьного обміну Ascii
модемний обмін
Бездротовий спосіб обміну
Особливості бездротових модемів з використанням стільникового зв’язку
Інтерфейс as-i.
Загальні відомості
Реалізація фізичного рівня
Принципи функціонування
Етапи роботи шини As-i.
Формат кадру As-i
Швидкість відновлення даних.
Профілювання Ведучих та Ведених
Автоматична адресація
As-i V2.1 та V3.0
As-i профілі.
Мережі modbus
мережі Modbus в контексті моделі Osi.
Реалізація Modbus на прикладному рівні
Формат Modbus Pdu
формат основних функцій
Адресна модель Modbus та доступ до даних.
Modbus Serial
Канальний рівень
Modbus Rtu
modbus Ascii
реалізація фізичного рівня для Modbus Serial.
Modbus Tcp/Ip.
Комунікаційна архітектура Modbus Tcp/Ip.
Особливості реалізації протоколу
Рекомендації до проектування. Modbus Rtu/Ascii та Modbus Tcp/Ip.
Послідовність розробки мереж Modbus Rtu/Ascii.
Перенесення клієнтських запитів в мережах Modbus Rtu/Ascii
послідовність розробки мереж Modbus Tcp/Ip.
Мережа profibus
мережі Profibus в контексті моделі Iso та Мек.
Реалізація фізичного рівня Profibus dp.
Реалізація фізичного рівня Profibus pa (mbp)
реалізація канального рівня
Базові функції обміну даними між вузлами в Profibus dp (dp-v0)
функція обміну даними процесу.
Функції (сервіси) базових типів вузлів
Структура Dp-циклу
Конфігурація та ініціалізація мережі
Розширені функції обміну даними між вузлами в Profibus dp (dp-v1, dp-v2)
версії Dp-v1 та Dp-v2
широкомовний обмін даними процесу.
Ізохронний режим.
Профілі в Profibus dp.
Технічна структура Profibus
загальні прикладні профілі
Спеціальні прикладні профілі
Використання Gsd для інтеграції пристроїв в мережу
Can проткол.
Can стандарти та їх опис в контексті моделі Osi
організація канального рівня.
Комунікаційні сервіси.
Формати кадрів обміну даними
Обробка помилок та боротьба з дефектами
Реалізація фізичного рівня
Can-сумісні стандарти
Стандарт Iso 11898.
Протоколи прикладного рівня для мереж Can.
Реалізація Can.
Canopen
Canopen в контексті моделі Osi
особливості реалізації фізичного рівня.
Базові принципи функціонування
Модель обміну
Комунікаційні сервіси.
Основи функціонування сервісу Pdo
базові концепції конфігурування та адміністрування мережі (Nmt-сервіси).
Схема розподілення Ідентифікаторів по замовченню
Робота зі Словником Об’єктів.
Структура словника об’єктів
Основи функціонування сервісу Sdo
типи передачі та об’єкт Sync
об’єкт Time Stamp
Об’єкт Emergency.
Сервіси NodeGuard та Heartbeat.
Специфікації профілів пристроїв Canopen
Профілі пристроїв в Canopen
Профіль модулів вводу/виводу
Промиловий ethernet
мережі Ethernet
Загальні поняття.
Структура кадру.
Протоколи рівня Ір
протокол Ip
протокол Arp
протоколи Bootp та Dhcp
протоколи Igmp та Igmp-snooping
Методика Nat-трансляції. Проксі-сервери
Протоколи транспортного рівня.
Протоколи Тср та Udp.
Модель сокетів
Промисловий Ethernet
Кабельні системи промислового виконання
Real Time Ethernet
Рішення Rte над Tcp/Ip
рішення Rte над Ethernet
Рішення Rte з модифікацією Ethernet.
Комунікаційна архітектура для електроприводів
способи інтеграції Pds в автоматизовані системи управління.
Класичний підхід.
Переваги використання промислових мереж.
Проблеми використання промислових мереж
Стандарт на універсальний інтерфейс Pds.
Загальні підходи до стандартизації інтерфейсу Pds.
Функціональні елементи логічного приводу
Прикладні режими Pds.
Структура стандартів Iec 61800-7
профіль Profidrive
функціональні елементи Profidrive
Загальний автомат станів для приводів Profidrive
Операційна робота приводів Profidrive в режимі управління швидкістю
Профіль CiA402
функціональні елементи CiA402
операційна робота приводів CiA-402 в режимі управління швидкістю
Відкриті технології програмної інтеграції в середовищі windows.
Проблеми програмної інтеграції в інтегрованих автоматизованих системах.
Функціонування Ос windows.
Основи функціонування
Архітектура Windows
Інтерфейс програми користувача до Ос windows.
Win32 Api
проблеми доступу до даних іншого Процесу
Технології Dde та NetDde
локальний обмін через Dde
обмін через NetDde в мережі
Технології Сом/Dcom
доступ до Процесів через Сом
використання Ole та ActiveX
web Технології
Технологія орс
загальні концепції
Передумови виникнення
Стандарти Орс
функціонування Орс з точки зори інтегратора
Принципи функціонування Орс da
орс модель взаємодії
Механізми читання та запису.
Ідентифікатори ItemId.
Робота Орс клієнта з віддаленими Орс серверами.
Типи Орс da інтерфейсів
Загальний огляд типів інтерфейсів
Об’єктна модель інтерфейсу Opc automation
Синтаксис основних методів, властивостей та подій об’єктів бібліотеки Opcautomation
Область застосування технології Орс.
Стандартні технології доступу до баз даних. 14.1 Проблеми доступу до баз даних
Мова Sql
odbc та Dao.
Ole db, ado та Ado.Net
проектування інтегрованих автоматизованих систем
загальні підходи до проектування автоматизованих систем
Іас – як клас автоматизованих систем
Стадії створення автоматизованих систем
Розробка документації на стадіях створення автоматизованих систем
Загальні підходи до проектування інтегрованих автоматизованих систем
Життєвий цикл Іас.
Дослідження об’єкту та формування вимог до Іас
розробка концепції Іас.
Технічне завдання на Іас та Ас.
Технічний проект Іас
робоча документація та введення в дію.
Розробка структурних схем Іас.
Зміст структурних схем.
Використання графової моделі інформаційних потоків (С2г).
Використання блочної моделі інформаційних потоків (С2б)
розробка документів інформаційного забезпечення Іас
комплектність документів інформаційного забезпечення.
Використання схеми мережних інформаційних потоків (Сіп).
Використання схеми інформаційних потоків в мережах Modbus Rtu.
Використання схеми інформаційних потоків в мережах на базі Ethernet.
Використання схеми інформаційних потоків при проектуванні мереж Profibus
використання схеми інформаційних потоків при проектуванні мереж Canopen