Automatizační systémy I

1. Automatizační systémy I část 3.

2. Komunikace v aut. systémech • Základní pojmy • rozhraní • komunikační protokol • sdělovací kanál – sběrnice • přenosová rychlost • modulační rychlost • přenosový výkon • Datové spoje • signál: analogový, číslicový • rychlost: malá, střední, vysoká • přidělení spoje uživateli: pevné, komutované spoje • vztah ke spoji: soukromý, veřejný, propůjčený spoj • směr přenosu: simplexní, poloduplexní, duplexní provoz

3. Přenosová média • dvoulinka • kroucená dvoulinka (geometricky přesné) • stíněná kroucená dvoulinka • koaxiální kabel • světlovody – optická vlákna • IR záření • klasické bezdrátové spoje • spektrální rádiové spoje • družicové spoje

4. Způsob přenosu • sériový, paralelní, sérioparalelní • synchronní, asynchronní, arytmický • zabezpečení • trasa, druh energie, technologie • zálohování, stínění, filtrace, zpětná vazba • kódování (detekční kódy): • parita (lichá, sudá, příčná, podélná, parita parit) • CRC

5. Rozhraní • paralelní: Centronix, IEEE 488 • signál TTL, 15 m, max. 1Mb/s • sériová proudová smyčka • max. 100 m, max. 20kb/s, signál 0/20 mA • HART = analogová proudová smyčka4 – 20 mA + binární signál1,2 kHz = 1, 2,2 kHz = 0, amplituda = 0,5 mA • max. 3000 m, 1,2 kb/s • RS232C – propojení 2 zařízení • max. 20 m, max. 20 kb/s, ±25 V (u PC 0/5V) • RS 423 – max. 1 vysílač a 10 přijímačů • max. 1200 m, 10 Mb/s, 100 Ω • RS 485 – max. 16 vysílačů, 32 přijímačů • max. 1200 m, 10 Mb/s, 100 Ω

6. Datové sítě • spojová pyramida – technolog. a admin. část • senzory, akční členy, propojovací pole • měření a řízení, automatizace, management • vývoj a konstrukce, administrativa • síťové standardy • Arcnet (sběrnice/hvězda, 2,5 Mb/s, 6,5 km, 255 stanic, koax, logický kruh, sběrnice) • Token ring (fyz. i log. kruh,do 16 Mb/s, 250 stanic, twisted pár) • Ethernet (sběrnice, hvězda, více variant řízení)10 Mb/s (koax), 100 Mb/s (twist pár), 1Gb/s (optika) • LAN, MAN, WAN

7. Referenční model OSI 7. aplikační vrstva: přístup aplikací k síti, služby emailu, správa sítě,gateway (brána) 6. prezentační vrstva: konverze a kódování dat, 5. relační vrstva: synchronizace a řazení dat 4. transportní vrstva: koncoví uživatelé 3. síťová vrstva: adresní a směrové protokolyrouter (směrovač) 2. spojová vrstva: synchro, parita, rámce,bridge (most) 1. fyzická vrstva: kabely, konektory, signál,repeater (opakovač), hub (rozbočovač) převodník, tvarovač

8. Proces Field Bus = PROFIBUS • normalizována 1987 v Německu (Siemens) český termín = polní instrumentace • určena pro přenos dat ve spodní a střední výkonové třídě v blízkosti technologií (pro senzory, regulátory a PLC) • sběrnicová topologie, médium RS 485 • přístupové metody • Token passing, Master-Slave, Hybridní • Profibus FMS (fieldbus message specification)typy rámců: • řídící, datový pevný (8B), datový proměnný (1-246B) • Profibus DP (decentral periferie): pro snímače a akční členy • Profibus PA (power aplication): speciální dvoudrát pro data i napájení

9. Standardizace prům. sběrnic • Profibus, CAN, Modbus, Interbus, AS-i • 1994 založena FF (fieldbus foundation) • mezinárodní standard IEC 61158 • verze: • H1: 31,25 kb/s, 1900 m, • H2: 1 / 2,5 Mb/s, 750 / 500 m • výhody: • výrobky různých výrobců na 1 sběrnici • rychlejší monitorování • vyhledávání adres a ochrana před duplicitou adres • levnější instalace • menší náklady na uvedení do provozu • větší spolehlivost

10. Infračervené sítě • bezdrátový přenos pro max. 255 členů • otevřený poloduplexní provoz • horizontální vzdálenost do 40 m • vertikální vzdálenost cca 22 m • šíření signálu za překážky pomocí IR relé stanic • snadné rozšíření sítě • propojení pomocí IR vazebního relé a kabelů do 100 m • 3 části IR telegramů: • datové bity (proměnná délka) • adresové bity (identifikace vysílače a přijímače) • kontrolní bity (omezení chyb přenosu)

11. Vizualizace technolog. procesů vizualizace stavu technologického procesu = schématické znázorňování stavu a funkce technologických zařízení • COROS – Siemens • Control View – Allen Bradley • ViP – FESTO • InTouch – Wonderware • Monitor Pro – Schneider • Promotic – Microsys

12. Výhody vizualizace • přehledná a souhrnná informace • snadná dostupnost informací • usnadněné monitorování výr. procesů • automatická tvorba protokolů o výrobě • automatická tvorba dokumentace o alarmech (zjištění příčin) • možnost analýzy dat k detekci chyb • možnost získání statistických údajů o výrobním zařízení (vytížení …) • možnost školení obsluhy v simulačním režimu

13. Požadavky vizualizačního sw • HW • výkon PC pro realtimeový chod aplikace(procesor, jeho takt, RAM, grafika, HDD, vstupní periferie, porty …) • SW • operační systém s realtimeovým jádrem(UNIX, DOS, Windows) • generátory vestavných systémů (MS Win) s realtime nadstavbou • cenová relace • poprodejní servis

14. Kriteria hodnocení tvorby v.p. • grafický editor • knihovny oborových prvků • tvorba vlastních symbolů a objektů • typy a počet grafických elementů • typy a počet dynamizačních funkcí • podpora receptů a dávek příkazů • počet proměnných na 1 obrazovce • max. počet prvků a obrazovek • podporované formáty souborů • matematické funkce • tvorba uživatelských menu • podpora alarmových hlášení • systém uživatelských a přístupových práv

15. Kriteria provozu v.p. • práce v reálném čase a v síti • seznam podporované techniky (řady PLC, snímačů …) • podpora různých výrobců PLC v jednom projektu • aktivní funkce ovládání – řízení parametrů obsluhou • podpora receptů (editování a zasílání do procesu) • podpora průběžného protokolování • podpora sledování alarmů a tvorba hlášení • max. rychlost obnovy obrazovky • min. doba vzorkování procesu • max. počet vzorkovaných proměnných celkem a na 1 obrazovce • podpora více monitorů v rámci 1 projektu • lupa částí procesu • počet současně otevřených oken • periferie pro komunikaci s obsluhou • práce v simulačním režimu

16. Děkuji za pozornost