1 / 16

Analýza protokolov sietí RockwellAutomation so zameraním na sieť DeviceNet - Linková vrstva

Analýza protokolov sietí RockwellAutomation so zameraním na sieť DeviceNet - Linková vrstva. Peter Šufliarský 34E21 Štefan Krška. Obsah. DeviceNet Controller Area Network (CAN) Rozdelenie linkovej vrstvy CAN Druhy uzlov CAN siete Zabezpečenie prenášaných dát Rámce CAN siete

fran
Download Presentation

Analýza protokolov sietí RockwellAutomation so zameraním na sieť DeviceNet - Linková vrstva

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Analýza protokolov sietí RockwellAutomation so zameraním na sieť DeviceNet - Linková vrstva Peter Šufliarský 34E21 Štefan Krška

  2. Obsah • DeviceNet • Controller Area Network (CAN) • Rozdelenie linkovej vrstvy CAN • Druhy uzlov CAN siete • Zabezpečenie prenášaných dát • Rámce CAN siete • Signalizácia chýb • CSMA/NBA • Použité zdroje

  3. DeviceNet - Komunikačný štandard • sieť novej generácie namiesto RIO(Remote Input Output) • slúži na prepojenie I/O zariadení k portom I/O prog. radičov PLC • využitie lacnej technológie sietí CAN • štandarizovaná ISO • vlastnosti sú na úrovni linkovej a fyzickej vrstvy úplne kompatibilné so špecifikáciou CAN • firma vyvinula aplikačný protokol CAN - rovnaký názov ako samotná sieť DeviceNet

  4. DeviceNet - Komunikačný štandard • na 2. vrstve OSI modelu využíva štandard CAN • na 5. a vyšších vrstvách štandard CIP • možnosť napájania jednotiek po zbernici • dátové pakety s voliteľnou dĺžkou 0 až 8 bitov • protokol pre vytváranie rámcov z väčších blokov dát • riadenie komunikácie Multi-Master , Master-Slave alebo peer-to-peer s možnosťou Multi-Cast prenosu /13

  5. Prehľad DeviceNet technológie

  6. Controller Area Network (CAN) • sériový komunikačný protokol, (vyvinutý firmou Bosch – r.1986) • definovaný normou ISO 11898-1 • protokol linkovej vrstvy referenčného modelu ISO/OSI, • spĺňa požiadavky pre aplikácie reálneho času v automatizácii. • detekcia a opravovaťchýb vzniknutých pri prenose údajov (elmg. rušenie) • pôvodne navrhnuté pre aplikácie v automobilovom priemysle

  7. Rozdelenie linkovej vrstvy CAN • MAC (Medium Access Control) • jadro protokolu CAN • kódovanie dát, vkladanie doplnkových bitov do komunikácie (Stuffing/Destuffing), riadenie prístupu všetkých uzlov k médiu • detekcia chýb, ich hlásenie a potvrdzovanie správne prijatých správ. • LLC (Logical Link Control) • podvrstva riadenia dátového spoja • filtrovanie prijatých správ (Acceptance Filtering) • hlásenie o preťaženiach (Overload Notification).

  8. Druhy uzlov CAN siete • CAN existuje vo verziách: CAN 2.0A (11 bitový identifikátor) a CAN 2.0B (11 aj 29 bitový identifikátor) • uzly CAN siete sa delia na: CAN 2.0B active, CAN 2.0B passive, CAN 2.0A

  9. Zabezpečeníe prenášaných dát • monitoring • CRC kód(Cyclic Redundancy Check) • vkladanie bitu(bit stuffing) • kontrola správy(message frame check) • potvrdenie prijatej správy(acknowledge) • Pravdepodobnosť nedetegovanej chyby: < 1 za 1000 rokov • pri prevádzke 2000 h/rok, 25 % zaťažení a rýchlosti 500 kb/s

  10. Signalizácia chýb • každý uzol - dve interné počítadlá chýb • podľa obsahu počítadiel rozlišujeme medzi tromi stavmi (aktívny, pasívny, odpojený). • veľké množstvo chýb - odpojený (prepnutý do stavu Bus-off) • z hľadiska hlásenia chýb rozdeľujeme uzly do troch skupín: • Aktívne (Error Active) • Pasívne (Error Passive) • Odpojené (Bus-off)

  11. Rámce CAN siete • CAN rozoznáva štyri druhy rámcov: • • údajový rámec (Data Frame), určený na prenos údajov, • • vzdialený rámec (Remote Frame), určený na vyžiadanie údajov, • • chybový rámec (Error Frame), vysielaný uzlom CAN v prípade detekcie chyby v prijatom rámci, • • oneskorovací rámec (Overload Frame), určený na pozastavenie vysielania rámcov v prípade, keď daný uzol nestačí spracovávať údaje, • medzirámcová medzera

  12. Údajový rámec Štandardný – 11 bitový identifikátor Rozšírený – 29 bitový identifikátor

  13. Rámce CAN siete Vzdialený rámec Chybový rámec Oneskorovací rámec

  14. CSMA/NBA • CSMA/NBA (Carrier Sense Multiple Access with Non-destructive Bitwise Arbitration) • viacnásobný prístup s kódovým delením s nedeštruktívnym bitovým posúdením - je modifikáciou metódy CSMA/CD. Rozdiel spočíva v tom, že ak začnú vysielať dva uzly siete naraz v rovnaký čas budú posudzovaný rozhodovacím algoritmom, ktorý rozhodne aký uzol siete dokončí svoje vysielanie. Ostatné uzly siete budú opakovane vysielať za určitý čas.

  15. Použité zdroje • FRANEKOVÁ, M.- KÁLLAY, F.- PENIAK, P., VESTENICKÝ, P.: Komunikačná bezpečnosť priemyselných sietí, monografia, Edis, ŽU Žilina, 2007, ISBN 978-80-8070-715-6 • http://automatizace.hw.cz/clanek/2005082001 • http://www.elektrorevue.cz/clanky/03021/index.html • http://www.atpjournal.sk/buxus/docs/atp-2007-06-64.pdf • http://ap.urpi.fei.stuba.sk/pkom/html/kapitola4.htm • prednášky

  16. Ďakujem za pozornosť PETER ŠTEFAN 34E21

More Related