Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра автоматизации технологических процессов и производств

Реферат

по дисциплине: «Комплексы технических и программных средств систем автоматизации технологических процессов и производств»

на тему: «Шины ASI, CAN, CANopen,WorldFIP»

Выполнил: студент гр. МАГ01-13-01 А.Б. Шарифисламов

Проверил: профессор В.Н. Фёдоров

Уфа

2014

1AS-interface 6

1.1Общие положения 6

1.2 Кабель ASI 9

1.3 Размер сети AS-interface 9

1.4 Топология сети AS-i 10

1.5 Компоненты для удлинения сети 12

1.6Основные компоненты системы для сети AS–интерфейса 13

1.7Межсетевой обмен данными 14

1.8Кодирование данных и протокол AS-i interface 16

2Шина CAN. 19

2.1История развития 19

2.2Физический уровень 20

2.3Канальный уровень 29

3Прикладной уровень: CANopen 36

3.1Общие положения 36

3.2Электронные спецификации устройств CANopen 39

4Сеть WorldFIP 41

4.1Происхождение. 41

4.2Физический уровень. 41

4.3Канальный уровень. 41

4.4Прикладной уровень. 45

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

1 AS-interface5

1.1 Общие положения 5

1.2 Кабель ASI 7

1.3 Размер сети AS-interface 8

1.4 Топология сети AS-i 9

1.5 Компоненты для удлинения сети 10

1.6 Основные компоненты системы для сети AS–интерфейса 12

1.7 Межсетевой обмен данными 13

1.8 Кодирование данных и протокол AS-i interface 15

2 ШинаCAN.18

2.1 Введение 18

2.2 Физический уровень 19

2.3 Канальный уровень 29

3 Прикладной уровень: CANopen 36

3.1 Электронные спецификации устройств CANopen 39

4 Сеть WorldFIP 41

4.1 Происхождение. 41

4.2 Физический уровень. 41

4.3 Канальный уровень. 41

4.4 Прикладной уровень.45

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 48

Список использованных источников 49

ВВЕДЕНИЕ

Промышленные сети передачи данных – это базовый элемент для построения современных АСУ ТП. Появление промышленных коммуникационных протоколов положило начало внедрению территориального распределенных систем управления, способных охватить множество технологических установок, объединить целые цеха, а иногда и заводы. Сегодня сфера промышленных коммуникаций развиваются семимильными шагами: известно более 30 стандартов коммуникационных сетей, специально адаптированных для промышленного применения, каждый год появляются новые прогрессивные технологии передачи данных. Это неудивительно, ведь именно коммуникационные сети в большей степени определяют качество, надежность и функционал АСУ ТП в целом.

Сети передачи данных входящие в состав АСУ ТП можно условно разделить на два класса:

- полевые шины (Field Buses);

- сети верхнего уровня (операторского уровня, Terminal Buses).

В данной работе будут рассмотрены полевые шины.

Главной функцией полевой шины является обеспечение сетевого взаимодействия между контроллерами и удаленной периферией (например, узлами ввода/вывода). Помимо этого, к полевой шине могут подключаться различные контрольно-измерительные приборы (Field Devices), снабженные соответствующими сетевыми интерфейсами. Такие устройства часто называют интеллектуальными (Intelligent Field Devices), так как они поддерживают высокоуровневые протоколы сетевого обмена.

Несмотря на нюансы реализации каждого из стандартов (скорость передачи данных, формат кадра, физическая среда), у них есть одна общая черта – используемый алгоритм сетевого обмена данными, основанный на классическом принципе Master-Slave или его небольших модификациях.

По типу физической среды полевые шины делятся на два типа:

• полевые шины, построенные на базе оптоволоконного кабеля. Преимущества использования оптоволокна очевидны: возможность построения протяженных коммуникационных линий (протяженностью до 10 км и более); большая полоса пропускания; иммунитет к электромагнитным помехам; возможность прокладки во взрывоопасных зонах. Недостатки: относительно высокая стоимость кабеля; сложность физического подключения и соединения кабелей;

• полевые шины, построенные на базе медного кабеля. Как правило, это двухпроводной кабель типа “витая пара” со специальной изоляцией и экранированием. Преимущества: удобоваримая цена; легкость прокладки и выполнения физических соединений. Недостатки: подвержен влиянию электромагнитных наводок; ограниченная протяженность кабельных линий; меньшая по сравнению с оптоволокном полоса пропускания.