Netwerken in productiesystemen. Automatiseringspiramide SCADA. Inleiding computersystemen en netwerken deel 2

Transcriptie

1 Netwerken in productiesystemen Automatiseringspiramide ERP (Enterprise Resource Planning) MES (Manufacturing Execution System) SCADA (Supervisory Control and Data Aquasition) SCADA Supervisory Control and Data Aquasition Aannemen en uitvoeren van opdrachten uit een hoger gelegen automatiseringslaag. Terug melding aan die hogere laag. Data aquisitie (verzamelen en opslaan van gegevens). Operator interface (grafisch). Aansturing onderliggende controllers. Alarmafhandeling.

2 Embedded netwerken (veldbus) Embedded netwerken (controller bus) Ongeveer 70 microcontrollers in een moderne automobiel Criteria bij veld en controller bussen Applicaties Controle, Event, Data Snelheid (real time) Prioriteiten systeem Betrouwbaarheid / robuustheid veiligheid Software / tools / platform Medium keuze Voeding distributie Aansluiting Bereik Standaardisering (leveranciers) Behuizing / vormgeving Onderhoud Kosten Automotive (Abus,, DIN, VAN) Trein, metro en tram (Bitbus, DIN, WTB, IBIS) Gebouwautomatisering (Batibus, CEBus, EIBus, Homebus, LON) Procesautomatisering (Bitbus,, FAIS, ISP, Profibus) Aandrijftechniek (Drivecom, Encom, Profibus/DP, Sercos) Embedded systems (I 2 C- bus,, Microwire, Open-Access Bus) Sensor/Actuator (AS-I,, Profibus/DP, Sensorbus) Landbouw (DIN, LBS) Overigen (Arinc, C-Mac, Midi, Mil-Std 1553, Batterybus) Netwerk typeringen Toegang tot het medium Communicatie over het medium Master / Slave relatie; wie neemt initiatieven (Single master / multple slave, Multiple master / Multiple slave?) Client / Server (request, response) Producer / Consumer Pauze 15 minuten

3 I 2 C bus I 2 C physical layer Designed for low-cost, medium data rate applications kbits/sec Characteristics: serial; multiple-master; fixed-priority arbitration. fixed addresses (7- or 10-bits, some reserved) Several microcontrollers come with built-in I 2 C controllers. SDL SCL master 1 data line master 2 clock line slave 1 slave I 2 C electrical interface I 2 C data format Open collector interface: + SDL + SCL 0 is dominant I 2 C data link layer I 2 C bus arbitration (Collision Avoidance) Every device has an address (7 bits in standard, 10 bits in extension). Bit 8 of address signals read or write. Sender listens while sending address. When sender hears a conflict, if its address is higher, it stops signaling.

4 I 2 C transmissions multi-byte write S adrs 0 data data P read from slave S adrs 1 data P write, then read S adrs 0 data S adrs 1 data P Controller Area Network (Bosch) Producer / Consumer model Bus Arbitration (CSMA/Arbitration on Message Priority) Remote Transmission Request Deterministic (< 2 ms, real time) Error Detection Speed max. 1 Mbit/s (< 40m) Cable length max. 10 km (5kb/s) 128 nodes / subnet Producer / Consumer Station 1 Station 2 (Producer) Station 3 Station frame 6.22 Filter Frame I Filter Filter Filter bus lines node 1 Bus Arbitration Method listening only 6.23 S R O Identifier T Control Data F R Field Field Profibus 6.24 node 2 listening only node 3 bus-level recessive dominant Node 3 wins arbitration and transmits his data.

5 6.25 Opdracht bestudeer hoofdstuk 16 Volgende keer geen les Tentamen: Een samenvatting van ten hoogste 2 kantjes A4 (niet inleveren!)