Сеть MODBUSобеспечивает простую интеграцию в единую сеть. Практически все SCADA/HMI системы поддерживают данный протокол

Протокол MODBUS имеет разновидности: Modbus TCP, Modbus Plus, Modbus RTU.

Протокол работает по принципу Master/Slave (ведущий-ведомый, запрос-ответ). Конфигурация предполагает наличие одного Master-узла и до 247 Slave-узлов, а в сети Modbus TCP/IP количество ведущих и ведомых устройств не ограничено.

При этом любое устройство может быть одновременно и ведущим и ведомым (Рис. 13 б).

Рис13 б. Сеть Modbus TCP/IP.

Протокол MODBUS использует последовательные интерфейсы RS 232, RS 485.

Modbus Plus используется в быстродействующих сетях, имеет следующие технические характеристики: протяжённость линий связи до 500 метров и до 2000 метров с повторителями, скорость передачи данных до 2 Мбит/сек, размер до 32 сетевых узлов и до 64 узлов с повторителями.

Сеть BITBUS применяется для построения распределенных систем, в которых требуется обеспечить высокую скорость передачи и надежность. Протокол использует на физическом уровне последовательный интерфейс RS-485. Информационный обмен организован по принципу Master /Slave. Синхронный режим передачи используется при необходимости работы с большими скоростями передачи данных до 2,4 Мбод с ограничением длинны шины до 30 метров и подключением до 28 узлов. Использование режима с самосинхронизацией позволяет значительно удлинить шину.

Стандартом определены две скорости передачи: 375 Кбод (до 300м) и 62,5 Кбод (до 1200м) в режиме самосинхронизации. Используя повторители, можно объединять последовательно несколько шинных сегментов (до 28 узлов на сегмент). Тогда общее число узлов можно довести до 250, а длину общей шины до нескольких километров. При этом режиме передачи используются две пары проводников - одна для данных, другая для управления повторителем.

Сеть FIP (Factory Information Protocol) обеспечивает высокие скорости передачи и строго определенные интервалы обновления данных. Протокол имеет гибридный централизованный/децентрализованный контроль за шиной, основанный на принципе широкого вещания. Использование режима широкого вещания избавляет от необходимости присваивания каждому устройству уникального сетевого адреса.

Каждый узел на шине полностью автономен. Все узлы имеют возможность получать предназначенные для них данные. Контроль осуществляется со стороны центрального узла сети, называемого арбитром.

Протокол FIP поддерживает уровни 1, 2 и 7 модели OSI. В качестве среды передачи используются витая пара или оптоволокно. Максимальная протяженность сети - 1000м без повторителей (до 15 км с оптическими повторителями) при скорости обмена 1 Мбит/с. Сеть поддерживает до 128 устройств.

Контроллеры семейства Premium (Schneider Electric) используют разновидность сети FIP (FIPIO) для организации удаленного ввода/вывода. По этой сети к центральному процессору (через встроенный порт) могут быть подключены.

удаленный ввод/вывод контроллеров Momentum;

панель управления оператора CCX 17;

персональные компьютеры и другие устройства.

Сеть PROFIBUS (PROcess FIeld BUS).В PROFIBUS используется гибридный метод доступа Master/Slave и децентрализованная процедура передачи маркера. Сеть может состоять из 122 узлов, из которых 32 могут быть Master-узлами. В среде Master-узлов по возрастающим номерам узлов передается маркер, который предоставляет право ведения циклов чтения/записи на шине. Рабочая скорость передачи данных установлена в диапазоне 9,6-12 000 Кбит/с.

Сеть DH+ (Allen-Bradley) поддерживает передачу данных и удаленное программирование контроллеров в дополнение к одноранговой связи между другими процессорами и устройствами. Магистральная линия сети DH+ может иметь протяженность до 3048м, ответвления – до 30м. К одной сети DH+ можно подключить до 64 устройств. Скорость передачи данных зависит от длины шины и может настраиваться от 57.6 Кбод (3048м) до 230.4 Кбод (750м).

Сеть Genius предназначена для объединения в законченную систему контроллеров GE Fanuc серий 90-70 и 90-30, удаленной периферии Genius и Field Control. Взаимодействие различных устройств с сетью Genius осуществляется посредством контроллеров шины Genius (GBC), интерфейсных модулей (GCM), блоков интерфейса с шиной Genius (BUI). Физически устройства объединяются в сеть экранированной витой парой. Сеть имеет топологию "шина", к которой может быть подключено до 32 устройств. Максимальная длина шины составляет 2,3 км при скорости обмена 38,4 Кбод. Максимальная скорость передачи данных 153,6 Кбод достигается при длине линии до 600 м.

Сеть ASI (Actuator Sensor Interface) - поддерживается контроллерами производителей: Allen-Bradley, Siemens, Schneider Electric и др.

Предназначен для организации связи устройств нижнего уровня автоматизируемого процесса (фотоэлектрические датчики, исполнительные устройства, реле, контакторы, емкостные переключатели, приводы и т.п.) с контроллерами.

ASI-интерфейс позволяет через свои коммуникационные линии не только передавать данные, но и подводить питание (24 VDC) к датчикам и исполнительным механизмам.

Время цикла опроса не более 5 мс при работе 31 устройства типа Slave.

Сеть SDS (Smart Distributed System) - протокол предназначен для передачи данных в системы ввода/вывода от полевых периферийных устройств различных производителей. Периферийные устройства подключаются к мастер-модулю обычным 4-х жильным кабелем, заменяя стандартные модули ввода/вывода и обеспечивая подключение 64 дискретных сигналов (распределенный ввод/вывод).

Преимуществом сети является общая сеть для контроллеров и источников информации, возможность питания периферийных устройств по проводам сетевого кабеля, диагностика на уровне физических устройств, быстрое прохождение данных по сети ( 0,1 мс).

Сеть DeviceNet – открытая коммуникационная сеть нижнего уровня, которая обеспечивает подключение датчиков, конечных выключателей, кнопок, пусковых устройств, фотоэлементов и других устройств различных производителей к контроллерам. Эта сеть соединяет устройства нижнего уровня непосредственно с системой управления, уменьшая количество связей ввода/вывода и проводки по отношению к типичным аппаратным решениям. DeviceNet – открытый стандарт, и производители не обязаны приобретать лицензии для разработки DeviceNet-совместимых устройств. Для адресации узла каждому узлу в сети DeviceNet назначается так называемый идентификатор контроля доступа у сети - MAC ID (Media Access Control Identificator). Размер поля MAC ID составляет 6 бит, поэтому в сети может находиться до 64 узлов . Уникальность каждого MAC ID обеспечивается процедурой проверки уникальности MAC ID, которую проходит каждый узел сети во время подключения. Если узел при присоединении к сети обнаруживает, что в сети уже работает узел с таким же MAC ID, то он регистрирует ошибку и отключается от сети.

Сеть Interbus - обеспечивает коммуникацию на уровне датчиков и исполнительных механизмов. Interbus использует метод доступа к шине по схеме Master/Slave. Включенная в каждое сетевое устройство функция повторителя сигнала позволяет расширить систему до 13 км. Общее число устройств в сети не превышает 256.