Модернизация информационной системы управления на ОАО "RONEe'S" (стр. 7 из 8)
Линией связи в общем случае называется среда, используемая для передачи сигналов от передатчика к приемнику.
При построении сетей применяются линии связи, использующие различную физическую среду: телефонные и телеграфные провода, подвешенные в воздухе, медные коаксиальные кабели, медные витые пары, волоконно-оптические кабели, радиоволны. При выборе того или иного типа линий связи разработчики прежде всего учитывают их технические характеристики, стоимость, а также простоту монтажа. Сегодня наиболее перспективными являются волоконно-оптические кабели, но они являются самыми дорогостоящими. На них строятся как магистрали крупных территориальных и городских сетей, так и высокоскоростные линии связи локальных сетей. Популярной средой является также витая пара, которая характеризуется отличным отношением качество/стоимость.
В зависимости от среды передачи данных линии связи разделяются на (рис. 10):
- проводные (воздушные);
- кабельные (медные и волоконно-оптические);
- радиоканалы наземной и спутниковой связи.
Проводные (воздушные) линии связи представляют собой провода без каких-либо изолирующих или экранирующих оплеток, проложенные между столбами и висящие в воздухе. По таким линиям связи традиционно передаются телефонные или телеграфные сигналы, но при отсутствии других возможностей эти линии используются и для передачи компьютерных данных. Скоростные качества и помехозащищенность этих линий оставляют желать много лучшего. Сегодня проводные линии связи быстро вытесняются кабельными.
Кабельные линии имеют достаточно сложную конструкцию. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции: электрической, электромагнитной, механической, а также, возможно, климатической. Кроме того, кабель может быть оснащен разъемами, позволяющими быстро выполнять присоединение к нему различного оборудования. В компьютерных (и телекоммуникационных) сетях применяются три основных типа кабеля: кабели на основе скрученных пар медных проводов, коаксиальные кабели с медной жилой, а также волоконно-оптические кабели (первые два типа кабелей называют также медными кабелями).
Рисунок 10 – Типы линий связи
В зависимости от условий прокладки и эксплуатации кабели делятся на внутренние кабели (кабели зданий) и внешние кабели, которые, в свою очередь, подразделяются на подземные, подводные и кабели воздушной проводки. Скрученная пара проводов называется витой парой. Скручивание проводов снижает влияние внешних и взаимных помех на полезные сигналы, передаваемые по кабелю.
Коаксиальный кабель представляет собой медный проводник, покрытый диэлектриком и окруженный свитой из тонких медных проводников экранирующей защитной оплеткой. Коаксиальные кабели для телекоммуникаций делятся на две группы:
- «толстые» коаксиалы;
- «тонкие» коаксиалы.
Толстый коаксиальный кабель имеет наружный диаметр 12,5 мм и достаточно толстый проводник (2,17 мм), обеспечивающий хорошие электрические и механические характеристики. Скорость передачи данных по толстому коаксиальному кабелю достаточно высокая (до 50 Мбит/с), но, учитывая определенное неудобство работы с ним и его значительную стоимость, рекомендовать его для использования в сетях передачи данных можно далеко не всегда. Тонкий коаксиальный кабель имеет наружный диаметр 5-6 мм, он дешевле и удобнее в работе, но тонкий проводник в нем (0,9 мм) обусловливает худшие электрические (передает сигнал с допустимым затуханием на меньшее расстояние) и механические характеристики. Рекомендуемые скорости передачи данных по «тонкому» коаксиалу не превышают 10 Мбит/с.
Наиболее дорогими являются оптопроводники, называемые также стекловолоконным кабелем. Скорость распространения информации по ним достигает нескольких гигабит в секунду. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. На данный момент это наиболее дорогостоящее соединение для ЛВС. Применяются там, где возникают электромагнитные поля помех или требуется передача информации на очень большие расстояния без использования повторителей. Они обладают противоподслушивающими свойствами, так как техника ответвлений в оптоволоконных кабелях очень сложна. Оптопроводники объединяются в ЛВС с помощью звездообразного соединения.
Радиоканалы наземной и спутниковой связи образуются с помощью передатчика и приемника радиоволн. Существует большое разнообразие типов радиоканалов, отличающихся как используемым частотным диапазоном, так и дальностью канала. Диапазоны коротких, средних и длинных волн (КВ, СВ и ДВ), называемые также диапазонами амплитудной модуляции (Amplitude Modulation, AM) по типу используемого в них метода модуляции сигнала, обеспечивают дальнюю связь, но при невысокой скорости передачи данных. Более скоростными являются каналы, работающие на диапазонах ультракоротких волн (УКВ), для которых характерна частотная модуляция (Frequency Modulation, FМ), а также диапазонах сверхвысоких частот (СВЧ, или microwaves). В диапазоне СВЧ (свыше 4 ГГц) сигналы уже не отражаются ионосферой Земли, и для устойчивой связи требуется наличие прямой видимости между передатчиком и приемником. Поэтому такие частоты используют либо спутниковые каналы, либо радиорелейные каналы, где это условие выполняется.
Bluetooth - это технология передачи данных по радиоканалам на короткие расстояния, позволяющая осуществлять связь беспроводных телефонов, компьютером и различной периферии даже в тех случаях, когда нарушается требование прямой видимости.
Первоначально Bluetooth рассматривалась исключительно как альтернатива инфракрасным соединениям между различными портативными устройствами. Но сейчас специалисты предсказывают уже два направления широкого использования Bluetooth. Первое - это домашние сети, включающие в себя различную электронную технику, в частности компьютеры, телевизоры и т. п. Второе, гораздо более важное, направление - локальные сети офисов небольших фирм, где стандарт Bluetooth позиционируется как замена традиционных проводных технологий.
Недостатком Bluetooth является сравнительно низкая скорость передачи данных - она не превышает 720 Кбит/с, поэтому эта технология не способна обеспечить передачу видеосигнала.
Телефонные линии связи являются наиболее разветвленными и широко используемыми. По ним осуществляется передача звуковых (тональных) и факсимильных сообщений, они являются основой построения информационно-справочных систем, систем электронной почты и вычислительных сетей. По телефонным линиям могут быть организованы и аналоговые, и цифровые каналы передачи информации./4/
При разработке сети для ОАО «RONEe`S» используются в качестве линии связи витая пара. В настоящее время это самая популярная среда, которая характеризуется отличным отношением качества к стоимости, а также простотой монтажа.
4. ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА ИНТЕГРАЦИИ
4.1 Промышленный компьютер
Выбираем необходимые компьютеры IBM PC, удовлетворяющие всем требованиям важным для управления технологическим процессом и обмена информацией между структурными подразделениями. Сейчас на рынке присутствует большое количество фирм, предлагаемых свою продукцию. При установке компьютеров непосредственно в производственных помещениях, где существуют различные возмущающие воздействия, целесообразно использовать промышленные компьютеры. К числу наиболее надёжных, современных и экономичных относится панельный компьютер c 15" сенсорным экраном на базе процессора Intel Celeron M фирмы Advantech./5/
Панельный ПК c 15" TFT сенсорным экраном ТPC-1570Н - основан на новейшем процессоре Intel Celeron M, сочетающем высокую производительность и низкое энергопотребление. ТРС1570 имеет корпус из алюминиево-магниевого сплава и возможность расширения функций картами PCMCIA.
Характеристики
Дисплей: цветной TFT с диагональю 15" и разрешением 1024Ч768 точек
Сенсорный экран резистивный
Процессор Intel Celeron M до 1 ГГц (установлен)
Память ОЗУ 256 Мбайт DDR SDRAM (до 512 Мбайт)
НЖМД: 1 место для 2,5" НЖМД и гнездо CompactFlash
Ethernet: 2Ч10/100Base-T
Порты ввода-вывода: 2ЧRS-232, 1ЧRS-232/422/485, 1ЧLPT, 2ЧUSB 2.0, клавиатура и мышь (PS/2), VGA, 2ЧPCMCIA Тип 2, аудиосистема (микрофон, линейный вход/выход)
Поддержка ОС: Windows 2000/ XP/XP Embedded/CE.NET
Степень защиты передней панели IP65
Диапазон рабочих температур 0…+50°C
Габаритные размеры 383Ч307Ч55 мм
Питание 24 В постоянного тока, до 1,4 А
Масса 3,8 кг
4.2 Контроллеры
Для управления технологическим процессом целесообразно использовать контроллеры и модули серии SIMATIC, фирмы Siemens. Программируемые логические контроллеры SIMATIC S7-200 предназначены для построения относительно простых систем автоматического управления, отличающихся минимальными затратами на приобретение аппаратуры и разработку системы. Контроллеры способны работать в реальном масштабе времени и могут быть использованы как для построения узлов локальной автоматики, так и узлов, поддерживающих интенсивный коммуникационный обмен данными через сети Ethernet, PROFIBUS-DP, MPI, AS-Interface, MPI, PPI, а также через модемы.
Семейство SIMATIC S7-200 объединяет в своем составе:
· центральные процессоры, способные выполнять операции над числами с плавающей запятой и поддерживающие алгоритм ПИД-регулирования;
· модули ввода-вывода дискретных и аналоговых сигналов и модуль позиционирования;
· коммуникационные модули для подключения к сетям PROFIBUSDP, Ethernet и AS-i, а также для организации связи по выделенным, коммутируемым и GSM-каналам связи;
· устройства операторского интерфейса.
Центральные процессоры
В серию SIMATIC S7200 входит 5 типов центральных процессоров, отличающихся объёмом встроенной памяти, количеством встроенных дискретных входов и выходов, встроенных коммуникационных портов, возможностями по расширению и другими показателями. Каждый тип имеет два исполнения: