8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 1/38

Programozható logikai Programozható logikai 

vezérlők vezérlők 

Dr. Hodossy LászlóDr. Hodossy László

Széchenyi István EgyetemSzéchenyi István Egyetem

 Automatizálási Tanszék  Automatizálási Tanszék 

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 2/38

Az irányítórendszerek fejlődése

D/ADCSAAnalóg elektronika

D/APLC-SCADAD(Elektro)hidraulikus logika

D/APLCD(Elektro)pneumatikus logika

D/AMikrovezérlőDDigitális elektronikus logika

D/ADigitális számítógépDJelfogós logika

TípusProgramozhatórendszerekTípusFix huzalozású rendszerek

• PLC: Programmable Logic Controller, Programozhatólogikai vezérlő

• SCADA: Supervisory Control And Data Acquisition,Felügyeleti irányítás és adatgyűjtés

• DCS: Distributed Control System, osztott intelligenciájúfolyamatirányító rendszer 

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 3/38

Egyszerű a tipizáltkártyák miatt

Nehéz a sokfélekártyatípus miatt

Nehéz, ha az IC-k bevannak forrasztva

Nehéz a sok érintkezőmiatt

Karbantartás, javítás

Nagyon egyszerűViszonylag egyszerűNehézNagyon nehézVáltoztatás aműködésben

LehetségesLehetségesLehetségesNem lehetségesÖsszetettműveletek végzése

Egyszerűprogramozás és

szerelés

Programozásidőigényes

Időigényes tervezésIdőigényes tervezésés szerelés

Üzembe helyezés

JóKözepesJóKiválóZavarérzékenység

GyorsKözepesen gyorsNagyon gyorsLassúMűködési sebesség

KicsiKözepesKicsiNagyMéret

AlacsonyMagasAlacsonyKözepesÁr/funkció

PLC Számítógép Fix huzalozásúelektronikus

rendszer  

Jelfogósrendszer  

Jellemző 

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 4/38

Egy kis PLC -történelem

1968: az amerikai General Motors pályázataprogramozható vezérlőberendezésre:

A pályázati kiírásban az alábbi szempontok szerepeltek:

• egyszerű, moduláris felépítés, kis méret;• mozgó alkatrészt ne tartalmazzon;• galvanikusan leválasztott bemeneti/kimeneti

fokozatok (24 VDC-től 240 VAC)

• könnyű programozhatóság és újraprogramozás;• valós idejű működés max. 0,1 s válaszidővel;• nagy megbízhatóság, minimális karbantartás;• versenyképes ár.

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 5/38

A Modicon, ill. az Allen-Bradley cégek pályáztak:

1968. A PLC-koncepció kidolgozása a General Motorsfelhívására

1969. Az első Modicon PLC megjelenése huzalozott CPU-val,1K memórával és 128 I/O-val

1971. A PLC első alkalmazása az autóiparban1973. Az első intelligens (smart) PLC megjelenése aritmetikai

funkcióval, nyomtatóvezérléssel, mátrixműveletekkel,képernyőkijelzéssel

1974. Az első többprocesszoros PLC gyártása időzítő- és

számlálófunkcióval, 12K memóriával és 1024 I/O-val1975. Az első PID algoritmussal ellátott PLC kibocsátása1976. A távoli modulkezelés (remote control) kidolgozása és a

hierarchikus konfiguráció bevezetése az integráltgyártórendszerben

1977. A mikroprocesszor bázisú PLC bevezetése

1980. Intelligens kommunikációs modulok kifejlesztése,valamint a nagysebességű, nagy pontosságúpozícionáló interfész kifejlesztése

1981. A Data Highway kommunikáció alkalmazása, 16 bitesmikroprocesszor bázisú PLC színes monitorral

1983. Olcsó „mini” PLC-k megjelenése1985. PLC hálózatok kifejlesztése

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 6/38

A PLC funkcionális egységei

Egy PLC-ben az alábbi egységeket találhatjuk meg:• Központi logikai és feldolgozó egység (CPU)• Tápegység• Memória• Bemeneti és kimeneti egységek (I/O, digitális illetve analóg)• Intelligens egységek• Kommunikációs egységek

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 7/38

Mikroprocesszor bázisú PLC általános felépítése

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 8/38

Bájtszervezésű bemeneti és kimeneti egységek 

A bemenetek és a kimeneteket kezelése az ún. I/O RAM-on keresztül történik

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 9/38

Elvi megoldások a digitális bemeneti problémákra 

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 10/38

A PLC-k programozása

A PLC-ben futó programok

1. Alapszoftver: a PLC-ben futó programok állandó része• A PLC operációs rendszere: gyártó-, ill. típusfüggőFunkciói:

• interpreter funkció a felhasználói program értelmezésére ésvégrehajtására

• státusszó-generálás funkció• önteszt funkció• kommunikációs vonalak kezelése• ember-gép kapcsolat• programfejlesztési funkció

2. Felhasználói programok:• a PLC programok változó részét jelentik és segítségükkel válikalkalmassá a PLC az adott vezérlési feladatra 

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 11/38

PLC programnyelvek

IEC 1131 szabvány a PLC felhasználói programnyelveket kétosztályba sorolja:

1. szöveges rendszerű és2. grafikus szimbólumokat alkalmazó programnyelvek 

Strukturált programozási nyelv (ST):magas szintű nyelv a vezérlési és szabályozási funkciók leírására:Például: IF… THEN, CASE, FOR, WHILE, REPEAT stb. parancsok

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 12/38

A PLC-k és a számítógépek közötti legfontosabb különbségek:

• valós idejű működés: PLC-k valós idejű (real-time) operációsrendszerrel működnek

• környezeti feltételek: PLC-k ipari környezetre tervezettek• programozási nyelvek: A PLC-k speciális, irányítástechnika-

orientált nyelvezettel rendelkeznek

• programvégrehajtás módja: számítógépekben ún. multitaszkos program–végrehajtási mód, PLC-kben szekvenciális végrehajtási mód

PLC-kben háromféle utasításfeldolgozási mód:1. lépésorientált sorrendi

2. ciklikus3. aciklikus

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 13/38

A lépésorientált működés jellemzői: 

• A PLC csak a következőlépés kialakulásánakfeltételeit vizsgálja, nemvizsgálja ciklikusan azösszes bemenetet

• A lépés végén csak azérintett kimenetet vezérli

• ritkán használatosműködési mód

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 14/38

Ciklikus működés jellemzői:

• valamennyi folyamateseménytprogramozottan figyeli a programciklikus végrehajtásával

• a ciklusidő és a reakcióidő függa felhasználói program hosszátólés az utasítások típusától

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 15/38

A PLC bekapcsolás után olyan ciklusba kerül, amelyből csakkikapcsoláskor fog kilépni. A ciklus 3 fő tevékenységből áll:

3.A bemenetek értékeinek beolvasása és tárolása a memória egy

előre rögzített területén (“bemeneti folyamattükör”, Process InputImage (PII)). A felhasználói program futása közben hiába változnakmeg a környezet jelei, ezt a program nem érzékeli, így nem léphetnekfel hazárdjelenségek.

5.A felhasználói program végrehajtása. A processzor a végrehajtandóutasításokat egymás után olvassa ki a memóriából. A felhasználóiprogram a bemenetek értékét a PII-ból veszi, és a számolteredményeket nem közvetlenül írja ki a kimeneti egységekre, hanemszintén a memória egy területére teszi le. Ennek a területnek a neve“kimeneti folyamattükör”, Process Output Image (PIQ).

7.A PIQ-ban tárolt értékek kiíratása a kimeneti egységekre. Ígyminden kimenet egyszerre vált értéket, és elkerülhetők a hazárdok.

Ha időzítési vagy egyéb okokból szükség van egy bemenet adottpillanatbeli értékének használatára, vagy egy kimenet azonnali

beállítására, ez megtehető a PII és a PIQ megkerülésével. Ezekre azesetekre s eciális utasításokat használhatunk.

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 16/38

CiklusidőA program egyszeri végrehajtási ideje: programletapogatási idő vagy

ciklusidőCiklusidő függ:

a program méretétől, az alkalmazott utasítások típusától a processzor sebességétől PLC típusától

A ciklusidő tipikusan 1-5 ms/K, ahol K a programmemória 1024rekeszenkénti mérete. Az átlagos ciklusidő/letapogatási időrendszerint 10-50ms között van a program hosszától függően.

ReakcióidőA reakcióidőt a ciklusidőn kívül a be – és kimeneti jelkésleltetési idők

befolyásolják: Trmax=2Tc+Tbj+TkjTrmax: a maximális reakcióidő,Tc: a PLC ciklusideje,Tkj: bemeneti jelkésletetési idő,Tkj: kimeneti jelkésleltetési idő

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 17/38

A ciklikus szervezésű programnak két változata ismert: a lineáris ésa strukturált programvégrehajtás

Lienáris programvégrehajtás: •Nincs vezérlésátadó utasítás, a program utasításait növekményes, kötöttsorrendben hajtják végre•Előny: a válaszidők viszonylag könnyen megadhatók•Hátrány: bonyolult programok esetén megnő a letapogatási idő és nincslehetőség az ismétlődések kihasználására

•Általában az egyszerűbb, rövid programokat igénylő feladatok esetén szokásalkalmazni

Strukturált programvégrehajtás:•Összetettebb, bonyolultabb, több üzemmódot igénylő alkalmazásoknálszokás használni

•A strukturált szervezésű programok főprogramból és az ehhez tartozó

alprogrammodulokból állnak•A programmodulok paraméterezhetők, többször is hívhatók és egymásbaágyazhatók•A programozási feladat könnyen felosztható, könnyebb a program teszteléseés módosítása•A modulok ún. egymásba foglalási mélysége kötött

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 18/38

Strukturált programvégrehajtás=

=aciklikus programvégrehajtású PLC-k

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 19/38

A PLC-k hálózatba kapcsolásaAz irányítás (szabályozás, vezérlés és felügyelet) alapvető feltétele azinformációk rendelkezésre állása.

Minden egyes információhoz vezetékre van szükség: sok információhoz sokvezeték, kábel kell. Ez a probléma annál nagyobb, minél komplexebb az alétesítmény, amelyet figyelni vagy irányítani akarunk.

Hálózatba kapcsolás mindenképpen előnyös az alábbi esetekben:összetett, többszörösen tagolt a technológiai folyamat,

az átlagosnál több be-, kimenet kezelése,egymástól távol lévő önálló egységek irányítása,analóg jelek átvitele nagy távolságra

A hálózatba kapcsolás előnyei:  jelentősen kisebb kábelköltségekkisebb méretű kapcsolószekrény, mert a ki/bemeneti egységekdecentralizáltakkisebb mennyiségű járulékos hagyományos technika, pl.sorozatkapcsokkisebb telepítési ráfordítás (bérköltségek)kisebb szervizköltségek

nagyobb üzembiztonság és teljesítmény

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 20/38

Az adatátvitel elveAdatok átvitele: soros vagy párhuzamos

Párhuzamos busz

• több párhuzamosan futó vezeték, ezek mindegyike egy adott funkcióhozvan hozzárendelve• címadatok, a hasznos adatok és vezérlőadatok• Pl. nyolc adatvezeték >> a buszon párhuzamosan le tudunk kérdezni egy

bájtot (=8 bit)• alkalmazási terület: elektronikus adatfeldolgozás: rövid távolságon igen

gyors adatátvitel

Soros busz• Soros adatátvitel: adatok bitenként, a kiegészítő, ellenőrző jelekkel együtt,

időben egymás után egy vezetéken (érpáron) kerülnek továbbításra• adat-, cím- és vezérlőadatok egymás után mennek át az adatvezetéken

• Fontos a jelsorozatok formátuma: üzenetformátum• soros busz két adatvezetéket használ: különbségi jel: a normál jelátvitelhezképest jelentősen nagyobb zavarvédelmet biztosít

• soros buszt használják nagyobb távolságoknál• Hátrány: kisebb adatátviteli sebesség, javítható árnyékolással, nagy

integráltságú lapkák alkalmazásával

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 21/38

Nagy távolságú adatátvitel: Wide Area Network (WAN)

Kis távolságú adatátvitel: helyi hálózat (Local Area Network = LAN)

Hálózati topológiák

1. CsillagstruktúraMinden résztvevő állomás a csillag középpontjában lévő központiszámítógépre csatlakozik saját átviteli vezetékénA központi számítógép vezérli a teljes kommunikációt

A rendszer hátrányai: •a központi számítógép kieséseesetén nem lehetséges a

kommunikáció,•magas a kábelezési költség•központi számítógép terhelése nagy

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 22/38

2. Gyűrűstruktúra

• minden állomás egy gyűrűvé záródó átviteli közeggel van összekapcsolva• a gyűrű áthalad minden egyes állomáson• minden állomásban van adó és vevő• az adatok egyszer mennek körbe a gyűrűn, állomásról állomásra• mindegyik állomás megvizsgálja, hogy neki szólnak-e az adatok. Ha igen,

beolvassa az adatokat saját tárába

• gyűrűstruktúrára példa az IBM által kifejlesztett Token Ring vagy azInterBus S (Phoenic Contact)

Hálózati topológiák

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 23/38

3. Buszstruktúra

• a buszstruktúra felvágott gyűrűnek is tekinthető• az állomások rövid vezetéken csatlakoznak a buszra• a buszon bármelyik állomás kommunikálhat bármelyik másikkal• az állomások alapesetben azonos jogosultságúak, ezért a hozzáférést

szabályozni kell• rugalmassága miatt ez a legelterjedtebb

• példák: Token Bus, a Master-Slave vagy a CSMA/CD

Hálózati topológiák

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 24/38

4. Fastruktúra

• A buszstruktúra továbbfejlesztése a fastruktúra• Ezzel lehet a legjobban illeszteni a lokális hálózatot egy adott épület

konkrét igényeihez

Hálózati topológiák

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 25/38

Átviteli közegAz információ átviteléhez átviteli közeg szükségesMi lehet átviteli közeg? Választás költség, adatátviteli sebesség ésfektethetőség szempontjából:

sodrott érpár  koaxiális kábel fénykábel (fiber-optic cable) vezeték nélküli átvitel

Sodrott érpár legolcsóbbkönnyen fektethetőhátrány: kisebb adatátviteli sebesség (max. 1Mbaud) és azavarérzékenység járulékos árnyékolással mindkét hátrány csökkenthető

Koaxiális kábel•drágább•nehezebben fektethető•nagyobb adatátviteli sebesség (10 Mbaud)•kielégítő zavarvédelem•hátrány: nehezen fektethető, már kis fektetési hibák (törés, csavarodás)

is zavaróan hatnak

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 26/38

Fénykábel (fiber-optic cable)•az átviteli közegek legújabb generációját képviseli

•kiváló zavarvédelem és adatátviteli sebesség•viszonylag drága•elsősorban erős villamos és/vagy mágneses zavaró terekbenalkalmazzák•átviteli sebessége néhány 100 Mbaud•anyaga lehet műanyag vagy üvegszál

Vezeték nélküli átvitel•a levegő (illetve az elektromágneses hullám) is átviteli közeg•előny: nem kell kiépíteni az átviteli utat•az átvitel során előfordulhatnak zavarok•alkalmazás: pl. távoli telephelyek, állomások felügyelete, távszervize

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 27/38

Buszhozzáférési eljárások• Ha egy vezetékrendszerre (buszra) több állomás is kapcsolódik, a

hibátlan adatkapcsolathoz szükség van az átvitelt vezérlő

eljárásra.

• Ez a szabályozás a buszhozzáférési eljárás, amely a rendezettadatáramlást biztosítja

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 28/38

Sztochasztikus (véletlenszerű) hozzáférési eljárásokCSMA/CD• CSMA/CD: „Carrier Sense Multiple Access with Collision

Detection” = vivőfigyelés többszörös hozzáféréssel ésütközésfelismeréssel

• A buszra csatlakozó állomások állandóan figyelik a buszon lévőüzeneteket. Ha egy állomás adni akar, kivárja, amíg szabadnaklátja a közeget. Ha egyszerre két állomás is elkezdi adni azadatokat, akkor ezt a két állomás felismeri és megszakítja azadást. Mindegyik állomásban van véletlengenerátor, amelymeghatározza, hogy mennyi idő elteltével szabad újra megkísérelniaz adást.

• elterjedt az irodai kommunikációban, de használják azautomatizálásban is

CSMA/CA• ugyanaz az alapelv, mint a CSMA/CD esetén, de másképpen

reagál az ütközésekre• „CA” = „Collision Avoidance” = ütközéselkerülés• Míg a CSMA/CD megengedi az ütközést, a CSMA/CA az ütközést

felismeri, és a „kevésbé fontos” üzenetet küldő adó abbahagyja azadást, míg a fontosabb üzenetet küldő folytatja. Így a fellépő

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 29/38

Determinisztikus (meghatározott) hozzáférési eljárások

Token Passing• Token Passing (vezérjel/zseton adogatás) az ún. token (zseton/vezérjel) adogatásán

alapul

• Token = rövid üzenet (bitminta), amely az adási jogosultságot hordozza• Amelyik állomásnál a zseton van, az adhat. Adás után a résztvevő köteles a tokent akövetkező résztvevő felé továbbítani. Amennyiben nem kíván adni, akkor azonnaltovábbküldi a tokent a következő résztvevőnek. Az utolsó résztvevő után ismét az elsőkerül sorra. Ha egyik résztvevő sem kíván adni, akkor a token körbejár. Ez az általánostoken eljárás tovább osztható a Token Ring és a Token Bus eljárásra.

Token RingAz állomások egy gyűrűn keresztül vannakösszekötve. A zseton a kör menténállomásról állomásra jár. Ha küldeni akaróállomáshoz ér, az lefoglalja a zsetont éshozzáfűzi az üzenetét. Az üzenet állomásrólállomásra adódik tovább. Az állomások egykódból felismerik, hogy nekik szól-e azüzenet. Ha igen, akkor az illető állomásátveszi az üzenetet. Amikor az üzenetkörbejut újra a küldőhöz, az leveszi azüzenetet a gyűrűről, és a zseton így ismétszabaddá válik.

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 30/38

Token Bus A Token Bus hozzáférési mód a Token Passing módszer alkalmazása

busztopológiájú hálózatokra.

A zsetonelv megmarad Az állomások „logikai gyűrűn” vannak Létezik egy lista, amely meghatározza az állomások sorrendjét. A zseton a listával definiált gyűrű mentén halad. A gyűrűn belül a

folyamat ugyanaz, mint a Token Ring esetén, de az üzenet nemállomásról állomásra jut tovább, hanem a buszon keresztülközvetlenül a célállomásra kerül.

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 31/38

Master/Slave (Polling)A főállomás (master/mester) sorban egymás után mindegyikmellékállomáshoz (slave/szolga) olyan üzenetet küld, amelyből megtudhatja,

hogy azok akarnak-e üzenetet küldeni. Ha a lekérdezett állomásnak vanüzenete, akkor azt elküldi a főállomáshoz, amelyik továbbítja ahhoz arésztvevőhöz, amelyiknek a címét az üzenet tartalmazta. Ha a lekérdezettállomásnak nincs továbbítandó üzenete, akkor nemleges választ küld amaster lekérdezésére. Amikor a főállomás befejezte az adott állomással valópárbeszédet, akkor a lekérdezési lista alapján a következő alállomást kérdezile. Az elsőtől az utolsó slave-ig tartó ismétlődő lekérdezési ciklust pollingciklusnak nevezzük.

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 32/38

Master/Slave (összesítő keret)A Master/Slave eljárás speciális formája a gyűrűstruktúra és az összesítőkeret

összekapcsolásaAz összes üzenet egyetlen üzenetben, ezért hatékonyabb

4. Fázis: a master kiküldi az üzenetét azaz elküldi az első készülékre agyűrűn5. Fázis: addig „tolja” tovább, amíg az üzenet fejrésze a gyűrű mentén vissza

nem érkezik hozzá, most minden üzenet ott van a kívánt vevőnél6. Fázis: A slave-ek kiolvassák az adatokat, beírják az új üzeneteket7. Fázis: a master ismét addig tolja az üzenetkeretet, amíg az új üzenet teljes

egésze meg nem érkezikEzen az elven alapul az InterBus S.

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 33/38

Hibrid hozzáférési eljárások Két hozzáférési eljárás összekapcsolása Legismertebb képviselője a „multi-master” módszer: a Token Passing

és a Master / Slave eljárás kombinációja

A résztvevők lehetnek aktív vagy passzív résztvevők. A passzív résztvevők csak slave-ként működhetnek, ezért zsetont

(token) nem kapnak. Az aktív résztvevők a „logikai Token Ring” gyűrűn vannak, és akár 

master, akár slave üzemmódban működhetnek.

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 34/38

Telegram felépítéseA buszon történő kommunikációnál meg kell adni a formátumot, azaz üzenet

felépítését.

A telegram az üzenet kerete, három része van:

a fej (header): a célpont címe és egy vezérlőinformáció, pl. egy hosszadat; az adattest (data unit, „DU”): ez tartalmazza az átviendő információkat;

az adatellenőrző rész (trailer)

Tipikus telegramkód

LSB = Least Significant Bit (legkisebb helyértékű bit)MSB = Most Significant Bit (legnagyobb helyértékű bit)

Adatvédelmi módszerek

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 35/38

Adatvédelmi módszerekAz adatátvitel során felléphetnek zavarok (pl. túlfeszültség vagy az erős mágneses mező

miatt)Az átviteli hibákat ki kell szűrniAdatvédelmi módszerek:

VRC: keresztparitás LRC: hosszparitás kombinált paritás CRC: ciklikus redundanciakód

VRC – Vertical Rendundancy Check, keresztparitás•Az átvitt adatok védelmének legismertebb módja•Lehet páros vagy páratlan paritás: az adatbiteket egy paritásbittel egészítjük ki, az

adatbitekben és a paritásbitben lévő 1-esek számának páros paritás esetén párosnak,páratlan paritás esetén páratlannak kell lennie.Páros keresztparitás:

á

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 36/38

LRC – Logitudinal Rendundancy Check, hosszparitás• Hasonlóan képezzük, mint a keresztparitást• Ugyanúgy megkülönböztetünk páros és páratlan hosszparitást• A hosszparitást nem egyetlen kódra képezzük, hanem több telegramkód

azonos helyiértékű bitjeire. Így annyi paritásbitet kapunk, ahány adatbit

van, és ezeket a paritásbiteket egyetlen kódba foglaljuk össze. Ezt azellenőrző kódot nevezzük blokkelenőrző kódnak vagy FCS-nek is (FrameCheck Sequence)

Páros hosszparitás 

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 37/38

Kombinált paritás• Az előző eljárások (LRC/VRC) kombinálása• Mindkét módszert egyidejűleg alkalmazzuk, azaz minden egyes kódra

kiszámítunk egy paritásbitet, és kiszámítunk egy paritáskódot a teljesblokkra is

8/9/2019 Programozhat%F3 logikai vez%E9rl%F5k-r%F6vid el%F5ad%E1s[1]

http://slidepdf.com/reader/full/programozhatf3-logikai-veze9rlf5k-rf6vid-elf5ade1s1 38/38

CRC – Cyclic Redundancy Check, ciklikus redundanciakód

• A két Hamming-távolságot biztosító paritásos módszer akereszthibák esetén nem nyújt kellő védettséget• A CRC eljárás jóval nagyobb védelmet biztosít• A CRC hibaellenőrző kódot a teljes adatblokkra képezzük. Ennek

során az adatblokkot egy hosszú, összefüggő egységnektekintjük, amelyet elosztunk egy többnyire szabványosított

polinommal. Az osztás maradéka az ellenőrző szó, amelyet azadatblokkhoz hozzáfűzünk.• A CRC költségesebb, mint a két előző eljárás, de mintegy 1000-

szer pontosabban ismeri fel a hibát.• Nagy hibafelismerési arány miatt a CRC eljárás magasan a

legbiztonságosabb. Az átviteli hibákat igen nagy valószínűséggelfelismeri.