Способы передачи данных в сети Profibus

Способы передачи Способы передачи данных данных

в сети в сети ProfibusProfibus

Способы передачи Способы передачи данныхданных

Способ передачи данныхСпособ передачи данных определяет: определяет: Состав участниковСостав участников, их свойства и , их свойства и

количество:количество: Актив<––> Актив (между активными Актив<––> Актив (между активными

узлами).узлами). Актив<––> Пассив (обмен данными между Актив<––> Пассив (обмен данными между

активными и пассивными узлами).активными и пассивными узлами). Области данныхОбласти данных: : 1) только области входных и выходных 1) только области входных и выходных

данных (Е, А); 2) блоки данных данных (Е, А); 2) блоки данных DBDB; ; 3) любые из набора: входы А, выходы Е, 3) любые из набора: входы А, выходы Е,

меркеры М, блоки данных меркеры М, блоки данных DBDB..

Способы передачи Способы передачи данныхданных

Порядок установки связи.Порядок установки связи. Приоритет телеграмм, объём Приоритет телеграмм, объём

телеграмм (количество байт для телеграмм (количество байт для передачи).передачи).

Организацию виртуальной связи.Организацию виртуальной связи. Затраты на программирование.Затраты на программирование.

Схема передачи данныхСхема передачи данных

Управляющая программа записывает Управляющая программа записывает данные, подлежащие передаче, в область данные, подлежащие передаче, в область данных. Для каждого абонента сети данных. Для каждого абонента сети должна быть своя область данных. должна быть своя область данных. Телеграмма, кроме данных, содержит Телеграмма, кроме данных, содержит заголовок, включающий номер участника заголовок, включающий номер участника сети, адрес отправителя (локальный, сети, адрес отправителя (локальный, LADRLADR) ) и получателя (назначения, и получателя (назначения, DADRDADR). Если ). Если устройство-получатель содержит несколько устройство-получатель содержит несколько управляющих программ, то необходимо управляющих программ, то необходимо сформировать виртуальный канал связи, сформировать виртуальный канал связи, связывающий между собой 2 почтовых связывающий между собой 2 почтовых ящика (локальный ящика (локальный LSAP LSAP и удаленный и удаленный RSAPRSAP).).


Функция Функция SEND SEND направляет телеграмму в направляет телеграмму в область передачи данных, формируя область передачи данных, формируя заказ. Чтобы инициализировать работу заказ. Чтобы инициализировать работу службы, функция службы, функция SENDSEND передает ей номер передает ей номер этого заказа. Далее служба устанавливает этого заказа. Далее служба устанавливает связь и обслуживает заказ, то есть связь и обслуживает заказ, то есть передает телеграмму по сети. Службы на передает телеграмму по сети. Службы на станции-адресате считывают телеграмму станции-адресате считывают телеграмму в область приема, и если адрес получателя в область приема, и если адрес получателя совпадает, вызывает функцию совпадает, вызывает функцию RECEIVERECEIVE, , которая считывает телеграмму, помещает которая считывает телеграмму, помещает данные из нее в область данных, и данные из нее в область данных, и уведомляет управляющую программу.уведомляет управляющую программу.


Способы передачи данныхСпособы передачи данных

Явные: это способы, которые реализуются Явные: это способы, которые реализуются под полным контролем и управлением со под полным контролем и управлением со стороны управляющей стороны управляющей стороны управляющей стороны управляющей программы, т.е. управляющая программа программы, т.е. управляющая программа определяет, когда нужно переслать данные определяет, когда нужно переслать данные и формирует блок параметров для передачи.и формирует блок параметров для передачи.

Неявные: это способы, которые реализуются Неявные: это способы, которые реализуются автоматически операционной системой или автоматически операционной системой или коммуникационным процессом так, что коммуникационным процессом так, что задачи управляющей программы сводятся к задачи управляющей программы сводятся к обработке передаваемых и получаемых обработке передаваемых и получаемых данных. данных.

Неявные способыНеявные способы

1) 1) GPGP ( (SDNSDN) – глобальная периферия – ) – глобальная периферия – способ, который позволяет производить способ, который позволяет производить обмен информацией между активными обмен информацией между активными участниками путём объединения участниками путём объединения адресного пространства выходных адресного пространства выходных сигналов в единое пространство. сигналов в единое пространство. Например, байт выходных данных АВ3 Например, байт выходных данных АВ3 будет соответствовать байту глобальной будет соответствовать байту глобальной периферии периферии GPGP1 и т.п. В процессе работы 1 и т.п. В процессе работы каждый активный участник пересылает каждый активный участник пересылает свои данные с использованием службы свои данные с использованием службы SDNSDN методом широкого вещания. методом широкого вещания.


Перед каждым сеансом передачи данных Перед каждым сеансом передачи данных участники сравнивают байты текущего и участники сравнивают байты текущего и предыдущего сеансов и выбирают для предыдущего сеансов и выбирают для передачи только измененные байты. передачи только измененные байты. Остальные участники принимают Остальные участники принимают телеграммы полностью, но выбирают телеграммы полностью, но выбирают только те байты, что указаны в их списке только те байты, что указаны в их списке соответствия. Отсюда следует, что метод соответствия. Отсюда следует, что метод GPGP применяется для передачи срочной применяется для передачи срочной информации с редко изменяющимся информации с редко изменяющимся составом, например, аварийных сигналов.составом, например, аварийных сигналов.



2) 2) ZPZP ( (SRDSRD) – циклическая периферия – способ, ) – циклическая периферия – способ, который позволяет организовать обмен данными как который позволяет организовать обмен данными как между активными, так и между пассивными между активными, так и между пассивными участниками путём объединения их адресных участниками путём объединения их адресных пространств входных и выходных сигналов в общее, пространств входных и выходных сигналов в общее, называемое циклической периферией, и называемое циклической периферией, и организацией связи по принципу организацией связи по принципу MasterMaster – – SlaveSlave. . Мастером может быть только активный участник Мастером может быть только активный участник сети. В процессе работы мастер, получив доступ к сети. В процессе работы мастер, получив доступ к сети, формирует запросы для передачи информации сети, формирует запросы для передачи информации всем подчиненным участникам в соответствии и в всем подчиненным участникам в соответствии и в порядке расположения участников в его списке. порядке расположения участников в его списке. Мастер передает телеграмму с использованием Мастер передает телеграмму с использованием службы службы SRDSRD. Все телеграммы, отправленные данным . Все телеграммы, отправленные данным способом, имеют низкий приоритет.способом, имеют низкий приоритет.



3) 3) DPDP ( (SRDSRD) – децентрализованная ) – децентрализованная периферия – способ, предназначенный для периферия – способ, предназначенный для организации опроса активным участникам организации опроса активным участникам своих собственных периферийных своих собственных периферийных устройств. Все подчиненные устройства устройств. Все подчиненные устройства должны быть пассивными. Выходы должны быть пассивными. Выходы подчиненных устройств как бы являются подчиненных устройств как бы являются выходами мастера (входы – тоже). выходами мастера (входы – тоже). Ограниченность метода состоит в том, что Ограниченность метода состоит в том, что активный участник лишается права активный участник лишается права одновременно быть участником одновременно быть участником глобальной или циклической периферии.глобальной или циклической периферии.


Явные методы Явные методы

Явные методы требуют инициативы со Явные методы требуют инициативы со стороны управляющей программы. стороны управляющей программы. Включают:Включают:

1)1) AGAG – – AGAG (точка – точка, (точка – точка, PTPPTP). ). Преимуществом явных методов является Преимуществом явных методов является то, что в качестве источника и приемника то, что в качестве источника и приемника данных могут использоваться блоки данных могут использоваться блоки данных – это массивы данных, вмещающие данных – это массивы данных, вмещающие 256 байт (256 байт (DBDB0…0…DBDB255), которые хранятся 255), которые хранятся вместе с блоками программ; для передачи вместе с блоками программ; для передачи используется служба используется служба SDASDA (наиболее (наиболее надежный способ передачи). надежный способ передачи).



С другой стороны, применять явные С другой стороны, применять явные методы можно только для связи активных методы можно только для связи активных устройств (числом до 32х). При этом для устройств (числом до 32х). При этом для каждого виртуального канала связи каждого виртуального канала связи выделяются индивидуальные почтовые выделяются индивидуальные почтовые ящики (ящики (SAPSAP, , Service Active PointService Active Point), у каждого ), у каждого участника назначаются одинаковые номера участника назначаются одинаковые номера SAP.SAP.

Участник передает информацию другому Участник передает информацию другому участнику, но сеанс связи будет закончен участнику, но сеанс связи будет закончен только после получения телеграммы только после получения телеграммы подтверждения. Управляющая программа подтверждения. Управляющая программа формирует только данные телеграммы.формирует только данные телеграммы.


Инициатива приема и передачи принадлежит Инициатива приема и передачи принадлежит управляющей программе. Для того, чтобы управляющей программе. Для того, чтобы переслать или принять данные, в управляющей переслать или принять данные, в управляющей программе необходимо вызвать специальные программе необходимо вызвать специальные функциональные блоки функциональные блоки SFB RECEIVESFB RECEIVE, , SFB SENDSFB SEND..

В контроллере В контроллере AGAG1 есть 1 есть CPUCPU, содержащий , содержащий управляющую программу с блоками управляющую программу с блоками RECREC, , SEND SEND и и блок данных блок данных DBDB, подлежащих передаче. В , подлежащих передаче. В коммуникационном процессоре коммуникационном процессоре CP CP находятся находятся параметры для вызова служб и подготовлены параметры для вызова служб и подготовлены запросы запросы ANRANR. Каждому виртуальному каналу . Каждому виртуальному каналу ставится в соответствии запрос, в котором ставится в соответствии запрос, в котором определена служба передачи и адрес определена служба передачи и адрес корреспондента. корреспондента.



Алгоритм обмена информацией Алгоритм обмена информацией следующий:следующий:

1. Контроллер 1. Контроллер AGAG1 вызывает 1 вызывает функциональный блок функциональный блок SENDSEND с передачей с передачей ему номера запроса и источника ему номера запроса и источника передаваемых данных: передаваемых данных: SEND ANRSEND ANR1, 1, DBDB..

2. Происходит передача данных в буфер 2. Происходит передача данных в буфер ОС, устанавливая специальный бит ОС, устанавливая специальный бит координации передачи информации (координации передачи информации (BKCBKC).).

3. Когда 3. Когда AGAG1 получает доступ к сети (это 1 получает доступ к сети (это распознается ОС), происходит вызов распознается ОС), происходит вызов службы службы SDA SDA в соответствии с номером в соответствии с номером SAPSAP..


4. 4. AGAG1 производит передачу данных. Бит, 1 производит передачу данных. Бит, координирующий передачу, координирующий передачу, сбрасывается, а бит, координирующий сбрасывается, а бит, координирующий прием (прием (BKRBKR), устанавливается.), устанавливается.

5. Получатель осуществляет прием 5. Получатель осуществляет прием данных. Отправитель переходит в режим данных. Отправитель переходит в режим ожидания подтверждения.ожидания подтверждения.

6. Получатель формирует телеграмму 6. Получатель формирует телеграмму подтверждения данных (квитанцию).подтверждения данных (квитанцию).

7. 7. AGAG1 получает квитанцию, ОС 1 получает квитанцию, ОС сбрасывает бит, координирующий прием.сбрасывает бит, координирующий прием.


8. происходит вызов блока 8. происходит вызов блока RECEIVERECEIVE с с указанием номера запроса на прием указанием номера запроса на прием ANRANR..

Если код ошибки в телеграмме Если код ошибки в телеграмме подтверждения не нулевой, то подтверждения не нулевой, то информация передается еще раз.информация передается еще раз.


2)2) Свободный доступ к уровню 2Свободный доступ к уровню 2 ( (FLFL22). ). Наиболее гибкий способ передачи, который Наиболее гибкий способ передачи, который со стороны пользователя позволяет со стороны пользователя позволяет полностью определить все параметры полностью определить все параметры каждого отдельно взятого сеанса связи. каждого отдельно взятого сеанса связи. Предоставляет возможность использования Предоставляет возможность использования всех 3-х служб всех 3-х служб SDASDA, , SDNSDN и и SDRSDR. Вид . Вид используемой службы определяется в используемой службы определяется в заголовке телеграммы. Поэтому при заголовке телеграммы. Поэтому при использовании использовании FLFL2 заголовок телеграммы 2 заголовок телеграммы должен формироваться со стороны должен формироваться со стороны управляющей программы и, следовательно, управляющей программы и, следовательно, затраты на программирование наибольшие.затраты на программирование наибольшие.


CC использованием этого способа связи использованием этого способа связи пользователь может полностью контролировать и пользователь может полностью контролировать и определять порядок передачи и приёма данных определять порядок передачи и приёма данных между партнёрами:между партнёрами:

выбирать вид службы (выбирать вид службы (SDASDA, , SDNSDN, , SRDSRD);); выбирать приоритет (выбирать приоритет (LowLow//HighHigh);); выбирать канал (через параметры выбирать канал (через параметры LSAPLSAP, , RSAPRSAP, ,

RADRRADR);); выбирать партнера (выбирать партнера (ActAct//PasPas).). Платой за такую гибкость являются существенные Платой за такую гибкость являются существенные

затраты на разработку и использование ресурсов затраты на разработку и использование ресурсов управляющей программой, поскольку для каждого управляющей программой, поскольку для каждого сеанса передачи со стороны управляющей сеанса передачи со стороны управляющей программы требуется готовить телеграмму.программы требуется готовить телеграмму.



Телеграмма состоит из заголовка (8 байт) и Телеграмма состоит из заголовка (8 байт) и данных (до 242 байт). Байты заголовка:данных (до 242 байт). Байты заголовка:

1. 1. COM CLASSCOM CLASS:: содержит код, определяющий этап содержит код, определяющий этап прохождения (состояние) заказа. Код может быть прохождения (состояние) заказа. Код может быть следующим: 00 – следующим: 00 – REQREQ (запрос), 01 – (запрос), 01 – CONFCONF (подтверждение), 02 – (подтверждение), 02 – INDIND (индикация). (индикация). REQREQ – формируется при вызове – формируется при вызове

функционального блока функционального блока SFB SENDSFB SEND и длится до и длится до получения телеграммы подтверждения;получения телеграммы подтверждения;

CONFCONF – начинается с момента передачи – начинается с момента передачи телеграммы подтверждения партнерам и телеграммы подтверждения партнерам и заканчивается приемом этой телеграммы заканчивается приемом этой телеграммы управляющей программой передающего управляющей программой передающего устройства;устройства;


INDIND – начинается с момента поступления – начинается с момента поступления данных в принимающее устройство и данных в принимающее устройство и заканчивается размещением данных в заканчивается размещением данных в соответствующие блоки данных;соответствующие блоки данных;

2. 2. USER IDUSER ID: : байт, который пользователь может байт, который пользователь может использовать произвольно для себя.использовать произвольно для себя.

3. 3. SERVICE CODESERVICE CODE:: байт кода обслуживания – байт кода обслуживания – заносится код службы, которая должна заносится код службы, которая должна обработать телеграмму:обработать телеграмму: 00 – 00 – SDASDA; ; 01 – 01 – SDNSDN; ; 02 – 02 – SRDSRD; ;


06 – 06 – RPLRPL__UPDUPD__SS (подготовить данные для (подготовить данные для ответа для однократной передачи); ответа для однократной передачи);

07 - 07 - RPLRPL__UPDUPD__MM (многократная передача); (многократная передача); 77FF – – BROADCASTBROADCAST – широкое вещание. – широкое вещание.

4. 4. LINK STATUSLINK STATUS:: байт, в котором содержится код байт, в котором содержится код ошибки при передаче и приеме данных. Даже ошибки при передаче и приеме данных. Даже при использовании при использовании SDNSDN ОС заносит код ошибки. ОС заносит код ошибки. Если используется Если используется SDASDA, то в этом байте , то в этом байте содержится код ошибки. содержится код ошибки.

5. 5. PRIORPRIOR:: байт, содержащий значение приоритета байт, содержащий значение приоритета телеграммы (00 –низкий, 10 - высокий).телеграммы (00 –низкий, 10 - высокий).

6. 6. RSAPRSAP:: показывает через какой почтовый ящик показывает через какой почтовый ящик передается информация.передается информация.


7. 7. RADRRADR:: адрес удаленного участника. адрес удаленного участника. 8. 8. SEGM ADRSEGM ADR:: адрес сегмента – забивается адрес сегмента – забивается FFFF

(в сети (в сети PROFIBUSPROFIBUS не используется). не используется). Процесс передачи осуществляется на Процесс передачи осуществляется на

стороне активного партнера при стороне активного партнера при наступлении состояния наступлении состояния REQREQ. Данные . Данные извлекаются из буфера и телеграмма извлекаются из буфера и телеграмма отправляется адресату. На стороне отправляется адресату. На стороне передающего устройства начинается передающего устройства начинается состояние состояние CONFCONF. На стороне приемника . На стороне приемника вызывается блок вызывается блок RECEIVERECEIVE и наступает и наступает состояние состояние INDIND..


Для координирования действий блоков Для координирования действий блоков SENDSEND и и RECEIVERECEIVE в управляющей в управляющей программе постоянно вызывается блок программе постоянно вызывается блок SEB CONTROLSEB CONTROL с указанием номера с указанием номера запроса запроса ANRANR, который считывает слово , который считывает слово индикации индикации ANZWANZW, содержащее , содержащее информацию о состоянии запроса.информацию о состоянии запроса.

3) 3) FMSFMS. . Используется для контроля Используется для контроля состояния сети. Обычно устанавливаются состояния сети. Обычно устанавливаются на стороне операторских станций, на стороне операторских станций, например, с целью диагностики сети и например, с целью диагностики сети и выдачи сообщений.выдачи сообщений.

Сводная таблица Сводная таблица характеристик способов характеристик способов

передачи передачи Способ: Способ: GPGP Участники: Участники: ActAct Их число: 32Их число: 32 Служба: Служба: SDNSDN Приоритет: Приоритет: HighHigh Размер телеграммы: Размер телеграммы: 64A64A//256E256E Управл. Программа: Управл. Программа: - / +- / + Затраты на программирование: низкиеЗатраты на программирование: низкие


передачи передачи Способ: Способ: ZPZP Участники: Участники: Act/PasAct/Pas Их число: 32/всего 128 Их число: 32/всего 128 Служба: Служба: SRDSRD Приоритет: Приоритет: LowLow Размер телеграммы: Размер телеграммы: 256A256A//256E256E/Всего /Всего

256256 Управл. Программа: Управл. Программа: - / +- / + Затраты на программирование: низкиеЗатраты на программирование: низкие


передачи передачи Способ: Способ: DPDP Участники: Участники: Master/SlaveMaster/Slave Их число: 1/всего 128 Их число: 1/всего 128 Служба: Служба: SRDSRD Приоритет: Приоритет: LowLow Размер телеграммы: Размер телеграммы: 224242AA//224242EE/Всего /Всего

256256 Управл. Программа: Управл. Программа: - / +- / + Затраты на программирование: низкиеЗатраты на программирование: низкие


передачи передачи Способ: Способ: PTPPTP Участники: Участники: ActAct Их число: 32 Их число: 32 Служба: Служба: SDASDA Приоритет: Приоритет: LowLow Размер телеграммы: Размер телеграммы: 128B128B Управл. Программа: Управл. Программа: + + Затраты на программирование: Затраты на программирование:

средние средние


передачи передачи Способ: Способ: FL2FL2 Участники: Участники: Act/PasAct/Pas Их число: 55 Их число: 55 Служба: Служба: SDN, SRD, SDASDN, SRD, SDA Приоритет: Приоритет: High/ LowHigh/ Low Размер телеграммы: Размер телеграммы: 8B+242B8B+242B Управл. Программа: Управл. Программа: + + Затраты на программирование: Затраты на программирование:

высокие высокие


передачи передачи Способ: Способ: FMSFMS Используются устройствами Используются устройствами

программирования для диагностики и программирования для диагностики и определения состояния сети. определения состояния сети.

Documents

Способы передачи данных в сети Profibus