Управление доступом к шине в сети profibus
В системе управления доступом к шине PROFIBUS предъявляются два существенных требования:
с одной стороны для надежных коммуникаций между равноправными приборами автоматизации, каждый участник сети в течении определенного временного окна должен получать доступ к шине для решения информационных задач
с другой стороны для обмена данными между сложными приборами автоматизации, требуется быстрый обмен данными с минимальными информационными затратами по поддержке протоколов
Эти противоречивые требования удается согласовать используя гибридную систему управления доступа к шине, возможны следующие методы доступа к шине:
Децентрализованный обмен маркером между активными участниками, это система мастер – мастер.
Централизованный обмен между активными и пассивными участниками шины PROFIBUS, это система master – slave
комбинация первых двух методов. Активный участник, который владеет маркером, берет на себя функции мастера на шине, для того что бы производить обмен данными с пассивными и активными участниками. Обмен сообщениями по шине происходит с использованием адресации участников, каждому участнику сети PROFIBUS назначается однозначный адрес в диапазоне от 0 до 126.
Метод обмена маркером или система master –master
Активные участники подключенные к сети PROFIBUS упорядочены по возрастанию их адресов в логическое маркерное кольцо.
Под маркерным кольцом здесь понимается кольцо из активных участников в котором маркер всегда передается от одного участника к следующему.
Маркер, а с ним и право на доступ к среде передачи передается через специальную маркер телеграмму, между активными участниками, исключение составляет активный участник с наивысшим адресом на шине, он передает маркер исключительно активному участнику с наименьшим шинным адресом, что бы замкнуть маркерное кольцо. Время одного обращения маркера, через всех активных участников, называется временем обращения маркера.
Управление доступом к шине активных участников, осуществляется как на фазе инициализации, так и на фазе функционирования маркерного кольца, при этом устанавливаются адреса всех имеющихся на шине активных участников, которые затем заносятся в список активных станций. Для управления маркером, при этом особенно важны адреса, предыдущей станции, от которой маркер был получен и следующей станции, которой маркер предназначается. Так же в список активных нужен для исключения из кольца вышедших из строя или дефектных активных участников, а так же подключения вновь появившихся участников без помех текущему обмену данным по шине.
Метод master – slave
Если логическое маркерное кольцо состоит только из одного активного и нескольких пассивных участников, то в этом случае реализуется вариант конфигурации master-slave. Метод доступа master-slave, позволяет мастеру (активному участнику) имеющему право прямой передачи опрашивать назначенных ему слейвов, то есть пассивных ведомых участников. Мастер при этом может принимать сообщения определенных участников и передавать им сообщения.
Стандартная шинная конфигурация PROFIBUS, базируется на этом методе управления шиной. Активная станция мастер, обменивается в циклической последовательности данными с пассивными станциями слейвами.
