Procesni sistemi vodenja

1. Procesni sistemi vodenja Komunikacijska periferija Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

2. Vsebina poglavja • Komunikacije • Tipi vodil: • RS232, • RS422, • SCI, • SPI • Delovanje • Fizična izvedba • Omrežja Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

3. Komunikacije • Služijo nam za povezavo med enotami: • žična • brezžična: • IR • radijsko • Določen moramo imeti protokol, da se naprave ’razumejo’ med seboj. Protokol mora biti določen za: • strojno in • programsko opremo Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

4. RS-232 • Asinhronska komunikacija: • napetostni signali: ±12V(com1, com2) • serijski prenos podatkov čas bita = 1s / BAUD RATE > 1 / bit/s RS232 je bil razvit za prenos ASCII znakov. Osnovna ASCII tabela je 7 bitna. Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

5. Realizacija RS 232 Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

6. RS-232 – primeri povezav • hitrejši prenos; v praksi se bolj uporablja • obvezna uporaba IRQ izjem da ne izgubimo podatkov Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

7. RS-232 – vmesnik in signali Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

8. RS422 • integrirano vezje je isto; razlikuje se le v napetostnih nivojih, ki so 5V diferenčni • prednost tega prenosa je v tem, da je bolj siguren (prenašamo ga lahko na dajše razdalje) • priključenih imamo lahko več naprav Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

9. RS422 – vmesnik in signali Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

10. IEEE – 488 paralelni komunikacijski vmesnik • Imamo več imen za ta vmesnik (različni proizvajalci): • HP-IB (Hewlett Packard Industrial bus) • GPIB • IEC vodilo • digitalni prenos podatkov med napravami • imamo lahko največ 15 naprav (4-bitni naslov) • kabli morajo biti krajši od 20m • na posamezni liniji je hitrost prenosa do 1Mbit/s Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

11. IEEE – 488 paralelni komunikacijski vmesnik • Instrumentacijsko vodilo: služi za povezavo računalnika z: • merilnimi napravami • generatorji (usmerniki,frekvenčnimi generatorji) • tiskalniki • velika uporaba v industriji (predvsem v preteklosti, danes je zaradi uporabe drugih mrež manjša) Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

12. SCI (Serial Communication Interface) • Zagotavlja serijska komunikacijska vrata • Programsko opremo razbremeni dela s komunikacijo • Izhod bit-by-bit • Spreminjanje hitrosti prenosa v realnem času • Zagotavlja več prekinitev • Različna stanja oddaje in sprejema • Omogoča neprekinjeno sprejemanje in oddajanje • Predpomnilniki (buffer registers) • Serijski vhodno izhodni “shift” registri Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

13. SCI - oddajanje • Program shranjuje podatke za prenos v oddajnikov podatkovni register • Oddajnikov podatkovni register pomakne podatke oddajnikov Shift Register • Program lahko v oddajnikov podatkovni register shrani naslednjo besedo za prenos • Oddajnikov Shift Register pomika podatke preko priključka PD1 • Z vnaprej določeno hitrostjo • Najprej LSB Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

14. SCI - sprejemanje • Sprejemnikov Shift Register pomika podatke preko priključka PD0 • Z določeno hitrostjo prenosa • Proti MSB • Najprej dobi LSB • Sprejemni Shift Register pomakne podatke v podatkovni register sprejemnika • Program nalaga podatke s podatkovnega registra sprejemnika Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

15. SPI (Serial Peripheral Interface) • Omogoča hitro serijsko komunikacijo z • Perifernimi vhodno/izhodnimi napravami • Drugimi procesorji • SPI • Je sinhronska komunikacija (ima linijo za takt) • Omogoča polni duplex (full-duplex) (dve podatkovni liniji) • Je striktno tipa gospodar/suženj (master-slave) • Omogoča zelo hitre prenose • Vmesnik je preprost Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

16. SPI – signali in priključki GOSPODAR SUŽENJ Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

17. SPI – signali in priključki • MISO = Master-In, Slave-Out • Podatkovna linija od sužnja h gospodarju. • MOSI = Master-Out, Slave-In • Podatkovna linija od gospodarja k sužnju. • SCK = Serial Clock • Sinhronizira enoto suženj z enoto gospodar. • SS = Slave select • Omogoča ali onemogoča sužnje. Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

18. Računalniška omrežja • Koaksialni prenosni medij (100Mb/s, uporablja se do 10Mb/s) • se je uporabljal za mreže na začetku • Ethernet povezava: • debeli (večžilni) • tanki (50Ω koaksialni kabel) • UTP • max dolžina linij <150m • min dolžina linij >0.5m Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

19. Konfiguracija Ethernet omrežja Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

20. UTP povezava: PTP (point to point) • zvezdasta povezava Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

21. Lastnosti • Za obe mreži je značilno, da je prenos podatkov serijski • Možno je skoraj neskončno število priključkov • Za industrijsko prakso imamo le omejeno število priključkov - delovanje v naprej predpisanem času - delo v realnem času • Prenos bitov: • zloge, ki jih dobimo je potrebno ovrednotiti Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

22. Nivojski model prenosa podatkov Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

23. Industrijski komunikacijski sistemi • Delovati morajo v strogem realnem času • ISO - OSI 7-nivojski standard - posamezni nivoji optimirani • Specialne mreže • profi bus • bit bus • SERCOS • Sinec • .. • ethernet mreža • nizka cena • industrijski PC • pri posebnih izvedbah lahko periferne kartice zamenjamo ob vklopljenem računalniku Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

24. Domača naloga Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija

25. Možna vprašanja na izpitu • Kakšne tipe komunikacij poznamo? • Razlike med serijskimi in paralelnimi komunikacijami. • Razlike med sinhronskimi in asinhronskimi prenosi. Procesni sistemi vodenja – Komunikacijska periferija