Prohorov i Dr Tehnologii Proektirovaniya ASUTP

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    DeviceNet .

    DeviceNet -, - . , . - DeviceNet ( ) . : , , , - . : , -, .

    DeviceNet . - - - . :

    (Polling): - . - , , , .

    (Strobing): - , ( - 1, 2 ..). , .

    (Cyclic): - .

    (Change of State): . ;

  • 68

    - , . .

    , (Fragmented Messaging), .. 8- - . -, , .

    CANopen, DeviceNet Smart Distributed System (SDS) - - .

    CANopen CAN - . -, - .

    CAN-: - , , - .

    CANopen CAN, CANopen - . -: (Polling), (Strobing), - (Change of State), (Cyclic) -. - , 8 . - - .

    CANopen , -, - - . CANopen CAN, -

  • 69

    , - .

    ASI (Actuator Sensor Interface) - - . - , , , - .

    , , , , .

    /; .

    ASI , - , .

    ASI . - . - ( ) - 150 . ASI -, , 4,7 , .

    Foundation Fieldbus - - .

    , - - .

    - .

    Foundation Fieldbus - , Modbus, HART Profibus PA.

    Ethernet -

  • 70

    . - Ethernet . .

    : Ethernet - . - , .

    : - . . , - .

    Ethernet - . Ethernet - , ( World Wide Web) TCP/IP.

    , Ethernet - 70 - .

    Ethernet - , , -. Ethernet , (repeatability); , Ethernet . , .

    Ethernet -, , , CAN. CAN , Ethernet . , - TCP/IP -, .

    . , , . -

  • 71

    .

    , , - .

    , , - , -- , CAN, Ethernet.

    -

    Modbus CAN. , , - UART-, . - CAN- . - RS-485 - ( SOIC-8).

    - , , - , , - .

    - - , Interbus. - (SPI) .

    3.5.

    ,

  • 72

    [4755], - [5661].

    , , - . () , - .

    , - - . , . -, (- , - ) . - - - . , - () .

    - - - , -, - , .

    - - 1236 .

    : - ( , , -

  • 73

    , ) - . .

    PC/104, PC/104-Plus

    Ampro Computers, Octagon Systems, Fastwel . PC/104, PC/104-Plus, , PIC - . , - , ( - ) .

    PC/104 -, ISA. - PC/104 - ISA - . (90x96 ), , ( 2 ). PC/104 8- (64- ) 16- ( 64- 40- ) ISA.

    PC/104-Plus - , - PCI ISA. PC/104-Plus - , - PC/104, PCI (33 , 32 ). 120- - PC/104-Plus ISA . -

  • 74

    PCI 2.1, 64- JTAG, PRSNT CLKRUN.

    PCI - , , USB, FireWire ..

    (Embeded Board, eXpandable , ) Ampro Motorola, - : ISA, PC/104, PC/104-Plus, PCI PCMCIA. EBX - .

    EBX - - PC/104 PC/104-Plus . - EBX - .

    PIC (Embedded Platform for Industrial Computing) - , - - /. - : Ampro, Micro/sys, Octagon Systems, VersaLogic WinSystems.

    EPIC - : - , , PC/104, /. - /104 , - /, - . PC/104-Plus PC/104.

    EnCore - , Ampro Computers.

  • 75

    : - - (CPU Module Baseboard), - PCI. - Intel- MIPS32 PowerPC.

    EnCore PCI PC/104-Plus - -. - - -.

    EnCore 400 EnCore Ampro Computers (370$). - , - , - . STPC Atlas , / -. 82559ER (Intel) 10/100BaseT Ethernet.

    - .

    -, , (-40 +85), ( 5g) ( 20g) .

    (Ampro) , - .

    -, , - . 2-3. , - -. -

  • 76

    FIFO (DMA) (IRQ) - . (- , , - ) (- , ). , - .

    . CMOS-, 5 400 . 0,3 , , , - .

    (. 3) : , -, , , PC.

    3

    PC

    Octagon Systems

    EPIC

    CoreModule mpro

    (PC/104 PC/104-Plus)

    EnCore

    124,5 x 114,3 115 165 90 x 96 100 x 145

    2 -. (Octagon, microPC) 3 , 13813051 , 5 1000 $.

    IBM PC ,

  • 77

    Intel- (x86) - RISC- MIPS32 PowerPC.

    - PC/104 PC/104-Plus Ampro Computers, - , - . - .

    CoreModule mpro PC/104 PC/104-Plus. (90x96 ) - .

    CoreModule 410 ( 365 $) PC/104, 386- 486- . - : 133 STPC Elite (5x86) -, 16 , 1 Flash ROM, 16 PC/104, UltraDMA/33 . 32- - DiskOnChip 2000, 2 RS232 RS232/485, EPP/ECP, PS/2 , 8- GPIO. +5 , 5 .

    DOS, Windows CE, Java, QNX, Linux, VxWorks, Windows CE.NET 4.1, 98se, ME.

    (Ethernet, USB, SVGA, -, . ) 400 1000 $ .

    MiniModule GPIO MiniModule A2D Ampro.

    MiniModule GPIO / (4 ), 16- PC/104 (ISA).

    48 / (-

  • 78

    , TTL 15 , 24 ), 199 $. 16 () 16 ( ), 372 $. : 0,8 +5 .

    MiniModule A2D (2 ), PC/104. 8 12- - (100000 ) Maxim MAX197 (: 05 , 010 , +/5 +/10 , 420 ). -. LTCI450 (2) 12- - - 2,048 4,096 , 16 GPIO - TTL. : 0,15 +5 .

    : 8 , 2 , 16

    GPIO (398 $), 8 (332 $).

    , :

    1) 1,6 ( NMI (Nonmaskable Interrupt) U 4,7 , Reset - U 3,0 ), ;

    2) Flash EPROM c - , BIOS ;

    3) - - ( +-6 - +-8 ) ;

    4) , - .

  • 79

    , : 1,5 , , RS-232 ( IR), LPT, USB, 10/100Base-T Ethernet, .

    - , DIN- - .

    () (, , ) (, , , , , -, ) . - .

    - - -: /, - , - Fieldbus.

    - :

    ( . 2.2);

    ( . 2-3). Simatic S7-200 (Siemens,

    ), IC-8000 (ISP DAS, ), Lagoon-8000, ADAM-5000 (Advantech), SMART2 (PEP Modular Computers, ), 52 (, ), -130ISa (-, , ), DCS-2001 (, ),

  • 80

    ), 9107- (, ). IC-8000, Lagoon-8000, ADAM-5000, SMART2

    . ( -130ISa) DIN-35 (DIN- DIN3 (TS35/F6) DIN1 (TS32/F6) ), . 4 ( 8 ADAM-5000), (IC-8000, SMART2). - .

    ,

    Softlogic ( - microPC PC/104) RS232 RS485 Ethernet ( -130ISa, IC-8000, 52). - 32- Siemens Motorola. - IEC1131-3 (ISaGRAF, UltraLogik, STEP 7) FBD IL. IEC1131-3 -FBD -130ISa. OS - ( runtime DOS, ).

    , Softlogic- (-, Lagoon-7000), -SCADA .

    - DCS-2001 16- - MB90F543G Fujitsu Semiconductor (128 Flash ROM 6 RAM) CAN Modbus. - ( ). - (7785) 8- (114x102x25 ).

    . 3.

  • 81

    ( ) : (8- -130ISa 52) ( - SPI, IC-8000 SMART2). (IC-8000) - . - - , ( ) - - .

    DCS-2001 ( 4- ) (- 4- /, , +5 +24 ), - . .

    , (8 -130ISa).

    - . IC-7188 IC-7000 ADAM4500 ADAM-4000, 52, DCS-2000 - DCS-2001, LOGO! SIMATIC S7-200.

    - - (, AT90S8535) - UART - - ( Mdbus ADAM-4000) RS-485. CAN (, ASi - LOGO! SIMATIC S7-200).

  • 82

    LOGO! - . , - 29 ( 60 ).

    DIN- 10 30 ( 100 ).

    LAN

    (Ethernet), Fieldbus (Profibus, CAN, Modbus .) ( , -, ). ( ) Fieldbus - .

    -

    , -, - /. ( - , ). - (, -, ) .

    - I/ O (, A8 I+A2 O, A8 I+D4 O, D16 O, D4 I+D12 O, D8 I+D8 O, D12 I+D4 O, D16 I -130ISa).

    12, 13-. - ( 500 ) , , , - .

    : , , , , (

    DS-2001); , (-

    2-, 3- 4- );

  • 83

    0 5, 0 20, 4 20 ( (DS-2001) , );

    0 10 ; ( ). :

    24 ( - 3-84 , , GPIO AMPRO) - ( 30 ).

    : 0 5, 0 20,

    4 20 ; (

    Siemens). :

    : .

    () , . - ( ).

    - ( - 40 , 0,3 . , , ( , -).

    , -

    , , - -, , . PC .

    , ,

  • 84

    COTS-. . - - ( , , - ), - PC.

    , ( - ), - , PC- (, IC-7188, ADAM4500 ).

    , - . - ( ) , - - .

    - , , - [1; 62 69].

    3.6. SCADA-

    SCADA- [71]. SCADA (Supervisory Control And Data Acqui-sition ) - , , .

    , , -

  • 85

    . :

    1) - - - 100 ;

    2) SCADA- - , , - .. 1 , , , .

    SCADA-: - ( -

    , SCADA ), 1 ;

    ( 1 );

    ( ) - ();

    - - (HMI/MMI), : - - - (, , - - (, , , , , , ..);

    , , , : , - , ; ( ), -

    , ().

  • 86

    - , SCADA- ().

    SCADA-, - . ( IT) SCADA- , , - SCADA, , - - .

    SCADA-, , :

    InTouch (Wonderware) ; Citect (CI Technology) ; FIX (Intellution ) ; Genesis (Iconics Co) ; Factory Link (United States Data Co) ; RealFlex (BJ Software Systems) ; Sitex (Jade Software) ; Trace Mode (AdAstrA) ; Cimplicity (GE Fanuc) ; (-) . SCADA-

    , . - , ( ), - .

    - , -

  • 87

    SCADA- - , - ( , , - SCADA-). SCADA- . , Factory Link - :

    DOS/MS Windows IBM PC OS/2 IBM PC

    SCO UNIX IBM PC VMS VAX AIX RS6000

    HP-UX HP 9000

    MS Windows NT

    Windows NT, PC-

    SCADA-, RealFlex Sitex - - QNX.

    SCADA- MS Windows . MMI-. - Microsoft , - SCADA- Windows NT. , SCADA- , - , Windows NT.

    , SCADA- , - ( -

  • 88

    ), - ( - , - ).

    SCADA-

    , , -: ; ; , ; , . . SCADA- (Arcnet, Ethernet ..) (NETBIOS, TCP/IP .), - - (Profibus, Canbus, LON, Modbus ..). , - , , , .

    -

    . - :

    -. , .

    . - VBasic- .

    SCADA- - , VBasic- , - ( , , - ) SCADA.

    , : -

  • 89

    , , SQL, DDE- .. - .

    , , - . - , , , , - (a + b > c). - , , , -/ . , - , - .

    : , , , , . . .

    SCADA-, , Genesis, InTouch, Citect, ANSI SQL , - . , SCADA , - - SCADA-, - , , .

    SCADA-. SCADA- . - - . - , -

  • 90

    , . , ,

    .. . - SCADA- . SCADA- - , , , .

    - SCADA- -

    , - - .

    - . , , - - (- Trace Mode), ( FactoryLink, InTouch), - -.

    / SCADA-

    : de facto -

    (DDE); - SCADA-

    , -;

    OPC-, - SCADA-, -, DDE.

    OPC (OLE for Process Control) -

  • 91

    . OPC , .

    DDE, OPC- SCADA-.

    OPC- . SCADA- OPC , , - , .., , .

    - :

    COM-. RS-232, RS-422, RS-485.

    . - , Ethernet.

    . - . ISA, PCI, Compact-PCI.

    (Alarm)

    , , - , . . , -. .

    SCADA- . - . -

  • 92

    ( ).

    , , - - . , - , , .

    , , - : SCADA-, , , - . - . - , - ..

    SCADA-. SCADA- . , , SCADA- , .

    . : TRUE/ON (1) FALSE/OFF (0).

    - . : (High High High); - (Low Low Low); (Deviation); (Rate of Change ROC).

    SCADA- -

    - .

  • 93

    SCADA-.

    (Real Time) - . - .

    (Historical) , . -

    / -

    , .

    - Windows NT/2000 Terminal Services, - SCADA- , - SCADA- . : , , -. Wonderware Terminal Services ( ) SCADA- InTouch 7.1, InTouch InTouch- . InTouch. .

    - InTouch - .

    / , -

  • 94

    , - .

    Internet/Intranet Internet/Intranet , -

    , , , , Web-. Web- , - , . - , : , , -- , , .., -, . - . - Web- - HTTP (Hyper Text Transfer Protocol, - .). Wonderware FactorySuite (FS) Web-, - Web, SCADA- InTouch.

    ( SCADA) - . SCADA-. - ( SCADA-), . - , ..

    , ActiveX- SCADA-. SCADA-, - - ( -

  • 95

    Basic). SCADA-

    Micro-SCADA. Micro-SCADA , - SCADA-, - - . SCADA- IBM PC ( ), Micro-SCADA - ( , , , PC-).

    3.7.

    - (), [71].

    :

    ; ; -

    . IBM Informix, Microsoft

    SQL Server, Oracle, Sybase - .

    IndustrialSQL Server Wonderware .

    IndustrialSQL Server , SQL. IndustrialSQL Server - Microsoft SQL Server. - , - SQL , (). IndustrialSQL:

  • 96

    Microsoft SQL Server. - .

    , .. - .

    , .

    Microsoft SQL Server - .

    IndustrialSQL Server SQL, - . SQL , - IndustrialSQL Server . , - Microsoft SQL Server, IndustrialSQL Server.

    IndustrialSQL Server - .

    . IndustrialSQL Server -

    , . - - , . IndustrialSQL Server , - .

    . IndustrialSQL Server - , - . -, 4000 , - , 2 -

  • 97

    . - , - .

    SQL . SQL . . IndustrialSQL SQL, -, , .

    . IndustrialSQL Server .

    IndustrialSQL Server Microsoft SQL Server, , , Internet, Microsoft SQL Server Oracle.

    . 4. : Microsoft Windows 2000 Server SP2; Microsoft

    SQL Server 2000 SP2 ( 50% RAM). - , 25%.

    4

    (50% , 45% , 5% )

    IndustrialSQL Server

    500 Pentium II 400 , 256 RAM 5000 Pentium III 866 , 256 RAM 25000 Pentium III 933 , 2 1 RAM 100000 Pentium III 733 , 4 1 RAM

    1.

  • 98

    . 2. softPLC softlogic. 3. , -

    . 4.

    CASE- ISaGraf? 5. ? 6. Fieldbus-

    OSI/ISO? 7. -

    . 8. CAN, Modbus,

    Profibus? 9.

    PC? 10.

    .

    4.

    [1, 67] - .

    , :

    1) ; 2)

    . -

    - - - - 1999 .

    .

  • 99

    4.1. CONField

    CONField, , CASE- IEC 1131-3. , - , CASE- .

    CONField - CASE-, - FBD 8- 16- . , CONField , - , , - , - .

    - ( , -) , - - , .

    CONField , - :

    , - ;

    ( - ) - - , ;

    (. 1) IEC1131-3 - ; -

  • 100

    FBD ; - ;

    SCADA- - ;

    - ;

    SCADA- .

    CASE- CONfield - :

    1) (TRANSfield) - , ;

    2) - (BRAINfield), - - , ( ) - ( .. ) ; - , - ;

    3) (LINKfield) , - ; CONfield -;

    4) (MAKEfield) - / - ; ;

    5) (RUNfield)

  • 101

    -, , , SCADA.

    CONfield [1, 64]:

    - ;

    ; ; - , ;

    , - .

    . 4-1 - CONField.

    . 4-1. CONField

  • 102

    CONField - - -, , -.

    - -, , , --, , SCADA-.

    ( ) - , -. , - ( , , ) . - ( ), - (, , ) ...

    CON-Field - (SCADA) , - .

    4.2.

    - . - .

    4.2.1. - - (, -

  • 103

    , ). : -;

    - ;

    .

    -

    (9 , -, . . 4-2).

    . 4-2. .

  • 104

    - - - ( ), - - .

    - - ( ) , , - , , , - .

    PLC -. -

    PLC CM9107-BM (. 3) - ( ) .

    - ( ) - - , .

    - , , - .

    CM9107-BM - (. . 4-3).

    - (Input/Output Level)

    (. . 4-3, 4-4):

    ; - (-

    );

  • 105

    . 4-3.

    - ( );

  • 106

    . 4-4.

  • 107

    , - I=0 5/4 20 ;

    ( -) ( ) - R=0...200 ;

    ( ),

    ( ); -

    ( ); -

    ( -) .

    - :

    ; - -

    (. 3. 9107-);

    - .

    4.2.2. . : -

    ( 10 1 ) . -

    . - -

    - ( ), - . - ( ) ( ) (

  • 108

    , - ).

    .

    9107, - , - . PLC 9107 .

    PLC 9107 . (, -, , , , - ..). [63, 64, 66] -, , - (. 1).

    ?

    1. ( ) - . , - ( - ) -, . , - , .

    2. - - .

    PLC 9107 -

  • 109

    - . -, - , , - , , , .

    - PLC 9107.

    , - -. - 9107 . , 9107, . - () 100 . 1 .

    - ( ) - - . , - , , .

    , , . - ( ) , :

    ; -

    ; , -

    ; RAM (

  • 110

    : - );

    RAM ( - ) ;

    .

    (. . 4-5, 1 ).

    3102 (IO1) -

    Electro_1 ( , []) - Physic_1 ( , [C]) Electro_1 .

    C Electro_1

    .. ( 5 ) (1) ( 200 ) (2). - _2 (3), OR, TRUE (TRUE=0 ).

    Physic_1

    T. (4) . (5). SCADA ( ).

    _2 (6, 7), AND, . ( TRUE=0, , ). _ (8, 9) ( ).

  • 111

    . 4-5. (=1)

  • 112

    _ (10) -. RS_ (11) (- SCADA). , ( SCADA) .

    . - RS_ (12) . . ( SCADA). RS_ (12) (13), - . _2 (14), - OR, ( -) - . ( SCADA) . _2 (15, 16), AND.

    .

    2201. SCADA , -

    : :

    T. T. . .

    : ( ). (, , ).

    (. 4-6, 4-7)

  • 113

    . 4-6.

    . 3102 (IO1) -

    R1 (-

  • 114

    , []) R2 ( , []).

    . 4-7.

  • 115

    . _ (1, 2)

    (X:[0.0 200.0 ]->Y:[0.0 100.0%]) - R[] [%] Yobj [%] -.

    . 3102 (IO1) -

    R1 (- - , []) R2 ( , []).

    . _. (1, 2)

    (X:[0.0-200.0 ]->Y:[0.0-100.0%]) - R[] [%] Yobj [%] -.

    ( -) (8) , , (7). - .

    . - .

    : - (9).

    (5).

    (9) -

  • 116

    -, , - 2201 (IO2) . (9) - L [%], -, -. , - . .

    (5) - . . - . . - () - . - _2 (4) , - _ (3).

    - SCADA.

    L [%]

    REF (8) - Ls [%], . - (2->1) (6). OUT - (8) ( ) V [100 %...+100 %].

  • 117

    V - (10). ( ) V -, V.

    . Yo

    REF (7) Yobj - Y. - (2->1) (6). OUT (7) L [0100%].

    , (>)

    (

  • 118

    CONField - ;

    (. 1) , :

    200 ;

    ( 61131) PLC Functional Block Diagram ();

    : ;

    : - ;

    (- ).

    4.2.3. .

    : - ( - , SCADA), - 1 ;

    - ( 1 );

    -:

    ; ; ;

    - ( ):

    - ;

  • 119

    , ; -:

    - ;

    . SCADA ,

    , , -, (. 3.6), , SCADA-, - .

    - SCADA- - , FactorySuit2000 (Wonderware, USA), Genesis (Iconics, USA) ,Trace Mode (AdAstra, ), (, ) .., , - 9107, CONField Windows, - , - -, Windows (OPC).

    SCADA Level . 5.

    5

    SCADA SCADA

    FactorySuit2000 Wonderware Inc

    -

    DDE (- SCADA- - () )

    - - GX2000 Windows, - -

  • 120

    SCADA -

    RunTime ( - )

    - -

    BitBUS, ModBUS,

    - -

    BitBUS, COMport

    -

    1. - -.

    2. FBD? - ?

    3. -?

    4. , , ?

    5. , SCADA.

    5.

    5.1.

    - - (field- ), -

  • 121

    .

    . - -

    (, - , , , ..), ( ), , .

    (BFP) ( , , , ) - (process unit network), ( - ) - , (, -), , , - .

    (, , ..), (process cell network) . , , , , ( ), ( ), .

    - , (. 5-1).

  • 122

    . 5-1.

    , , , , , .

    - -, , -, , , , -, .

    - -//. - - . - , - - - .

    1 1 1

    2 2 2

    3 3

    1 , 2 , 3

  • 123

    , -, - ( - ) - . () , - , - , - , , .

    , - - (BFP) - ( ) .

    5.2. Web- SCADA-

    Internet/Intranet -. - (Transparent Factory), Web-.

    - , (). , SCADA - , , -. - .

    - - . -

  • 124

    , - . - , - , . - - .

    . , - - . , - , . ( ) , , - , -, .

    , - SCADA- .

    - .

    ( ) - Intranet. - - , . ( - ), -, Internet. Intranet Ethernet, - Web-.

  • 125

    - SCADA- - . - - , - SCADA - .

    , -. , , .. (.. ).

    SCADA- - , , , SCADA - , , - . SCADA, , - .

    SCADA- ( - ) - , .

    - Web-. , - , Web- - , - (e-mail).

    Web-, Intranet. , SCADA-, - Internet-. , , . - .

  • 126

    , SCADA / HMI - . , Web- , - .

    , , - , , . Netscape Internet Explorer Web- . - Internet - , , ( - ), , (, ).

    - Web Web-. Intranet , . -, - Web- , - .

    , - Web- Web- , - . - Web- . , - , Web- .

    - . - -

  • 127

    . - , , , , . - SCADA-. Web- - SCADA-. , , - SCADA- .

    Ethernet TCP/IP - . , , Modbus, Modbus Plus, CAN . - Ethernet TCP ( , - Modbus/Ethernet TCP/IP, Modbus Ethernet TCP/IP).

    , - -, Ethernet.

    - Web- , - -, - SCADA .

    1. ?

    2. -?

  • 128

    1

    CONField

    , ( ) [63, 66]. - IEC 1131-3.

    CASE- CONField (CONField ) (CONField -).

    - , - .

    (IEC , IEC ) (IEC +) IEC1131-3.

    : -;

    , -;

    , , ; (1-) ; ; ; ( , , ..);

    .

  • 129

    1-1.

    IEC ( )

    + ADD (+) . (TIME, TIME_OF_DAY, DATE_AND_TIME)

    + SUB () . (TIME, TIME_OF_DAY, DATE_AND_TIME)

    + SUB () (DATE, TIME_OF_DAY, DATE_AND_TIME)

    + MUL (*) . + DIV (/) . + SPLIT T&D DATE TIME_OF_DAY + CONCAT T&D DATE TIME_OF_DAY FRACT 2- .

    (TIME, TIME_OF_DAY) -

    _ 2- _ (DATE)

    1-2.

    IEC ( ) + (ANY) + SUMN(Xi)

    N=2/4/8 (ANY_NUM)

    SUMN(ki*Xi)

    - N=2/4/8 (ANY_REAL)

    + MULN(Xi)

    N=2/4/8 (ANY_NUM)

  • 130

    IEC ( ) + XY 2- (ANY_NUM) + X / Y 2- -

    (ANY_NUM) + XmodY 2-

    (ANY_INT)

    ANY_NUM ----- ----- ANY_NUM

    Fn

    X Y

    . 1-1. ( . 1-3.)

    1-3.

    IEC Fn _

    _ - () -

    . , -

    + ABS . + SIGN (0,+1, 1)

    ANY_REAL ----- ----- ANY_REAL

    Fn

    X Y

    . 1-2. ( . 1-4.)

  • 131

    1-4 ,

    IEC Fn + SQRT + ABS

    . SIGN (0,+1, 1) + SIN sin(x) + COS cos(x) + TAN tg(x) + ASIN arcsin(w): /2 +/2 + ACOS arccos(w): 0 + ATAN arctg(w) ATANG arctg(x,y) + LN ln(x) LG lg(x) + LOG log(base,x) XN X (INT) N + XY X (REAL) Y + EXP(x) e**x RADtoGR GRtoRAD -

    . + /, -

    , (-) -, ,

    1-5

    , ,

    IEC ( ) +

    ( ) (ANY_NUM)

  • 132

    IEC ( ) + n

    (, -) 2/4/8 1 (ANY_NUM)

    . 1 1 , (ANY_NUM)

    (1 c 8) , 1 8 (8 1 ), - (ANY_NUM)

    n n n n

    : ; ; (); ()

    n=2/4/8 ( ) (ANY_NUM)

    n n

    ;

    n=2/4/8 ( -) (ANY_NUM)

    MINn

    n=2/4/8 (ANY_NUM)

    MAXn

    2/4/8 (ANY_NUM)

    -

    0 - , ... (ANY_NUM)

    - . - , -. -, , , (ANY_NUM)

    _ MIN MAX (ANY_NUM)

  • 133

    IEC ( )

    (ANY_NUM)

    (BOOL) 1-6

    (1-)

    IEC + + n

    , , ( 2) n=2/4/8

    TRUTH_TABLE ( 3 ) -

    + _ , , -

    + RS_ 1 . 1 0 ( - )

    D_ -

    +

    :

    -;

    . :

    ( ) - ;

    , -.

    , - .

    _D8 _D16

    - 8, 16

  • 134

    IEC _D32 32 ,

    , ( ). . _D8: ...0,1,2,..,255,0... _D16: ...0,1,2,..,65535,0... _D32: ...0,1,2,...,4.294.967.295,0...

    _ .

    (BYTE, WORDs)

    1-7

    IEC +

    BYTE WORD DWORD LWORD

    BYTE WORD DWORD LWORD

    + BYTE WORD DWORD LWORD

    , , 2/4/8 .

    TRUTH_TABLE ( 3 8- -) -

    + RS_ 8 1 0 (RS-)

    + D_ BYTE

    - (, , -), -, 8

    _D8 _D16

    8- -

  • 135

    IEC _D32 8, 16 32 -

    , - , . . _D8: ...0,1,2,..,255,0... _D16: ...0,1,2,..,65535,0... _D32: ...0,1,2,...,4.294.967.295,0...

    _ - .

    + _ 8- .

    + _ -

    _n - , n=8,16,32,64

    n (USINT) , n=8,16,32,64.

    n . (USINT) - n=8,16,32,64.

    (BYTE) .

    (BYTE) 8 BYTE -> 8 BYTE

    _ N

    1-8

    IEC + *_TO_**

    * (, INT) ** (, REAL)

  • 136

    IEC *_TO_**

    ( INT_TO_REAL) + TRUNC .

    . + BCD_TO_** BCD (Binary

    Coded Decimal) (**) (ANY_INT)

    + *_TO_BCD BCD. (*) (ANY_INT)

    BYTE_TO_BITs BYTE 8 BIT ()

    BITs_TO_BYTE BYTE 8 BIT ()

    WORD_TO_BYTEs WORD 2 BYTE ()

    DWORD_TO_WORDs DWORD 2 WORD ()

    LWORD_TO_DWORDs LWORD 2 DWORD ()

    BYTEs_TO_WORD

    WORD 2 BYTE ().

    WORDs_TO_DWORD DWORD 2 WORD ().

    DWORDs_TO_LWORD LWORD 2 DWORD ().

    + ToD_TO_USINT TIME_OF_DAY 4 USINT (HOUR, MIN, SEC, hSEC) ().

    + DATE_TO_USINT DATE UINT (YEAR) 2 USINT (MONTH, DAY) (-).

    + USINT_TO_ToD TIME_OF_DAY 4 USINT (HOUR, MIN, SEC, hSEC) (-).

    + USINT_TO_DATE DATE UINT (YEAR) 2 USINT (MONTH, DAY) ().

    + ABS & SIGN (0,+1, 1)

  • 137

    . 13 ( . 1-9.)

    1-9 , -

    IEC Fn __ . -

    . __

    ( ).

    _ _

    N

    + - .

    .

    + .

    - , , , 2

    ()

    N

    . -

    +----+ | Fn |

    ANY_REAL-------| |------ ANY_REAL |X Y| +----+

  • 138

    . 14. ( . 1-10.)

    1-10 .

    IEC Fn

    () - ( -).

    8- -, . - .

    1-11

    IEC (-

    ) -, (-)

    - - (-).

    _ _

    +----+ | Fn |

    ANY_REAL ------ | | ------ BYTE |X Y| +----+

  • 139

    2

    22 ,

    1977-2002 .

    2-1

    PROFIbus DP/PA

    Siemens DP-1994, PA-1995

    EN 50170 / DIN 19245 part 3(DP) /4 (PA), IEC 1158-2 (PA)

    2 , 300

    INTERBUS-S Phoenix Con-tact, Interbus Club

    1984 DIN 19258 EN 50.254

    400 - -

    DeviceNet Allen-Bradley 1994 ISO 11898 &11519

    17 , 300 ,

    ARCNET Datapoint 1977 ANSI/ATA 878.1

    - - . ANSI

    ASI (Actuator Sen-sor Interface)

    ASI Consortium

    1993 IEC

    - -

    Foundation Fieldbus H1

    Fieldbus Foun-dation

    1995 ISA SP50/IEC 61158

    - - ,

    Foundation Fieldbus High Speed Ethernet (HSE)

    Fieldbus Foundation

    2002 IEEE 802.3u RFC for IP, TCP & UDP

    - -, -

    .

  • 140

    IEC/ISA SP50 Fieldbus

    ISA & Fieldbus Foundation

    1996 IEC 1158/ANSI850

    - -

    Seriplex APC, Inc. 1990 Seriplex

    WorldFIP WorldFIP 1988 IEC 1158-2 - -

    LONWorks Echelon Corp. 1991 Echelon. IEC

    SDS (Smart Distrib-uted System)

    Honeywell Jan., 1994 IEC, ISO11989 Honeywell

    17 - , 100 -

    ControlNet Allen-Bradley 1996 ControlNet International

    -, 2 -

    CAN (Controller Area Network)

    BOSH

    CANopen CAN In Auto-mation (CiA)

    1995 CiA

    17 - , 300 , -

    Ethernet DEC, Intel, Xerox

    1976 IEEE 802.3, DIX v. 2.0

    - ,

    Modbus Plus Modicon -

    40 CAN HLP, - CAL/CANopen (CAN in Automation), CAN Kingdom ..

  • 141

    Modbus RTU/ASCII

    Modicon EN 1434-3 (layer 7) IEC 870-5 (layer 2)

    -, -

    Remote I/O Allen-Bradley 1980 -

    Data Highway Plus (DH+)

    Allen-Bradley -

    Bitbus Intel 1984 IEEE 1118 -

    HART (Highway Ad-dressable Re-mote Trans-ducer)

    Fisher-Rosemount

    Bell 202 FSK

    2-2

    . -

    .

    PROFIBUS DP/PA

    ,

    ,

    , 124 - (4 )

    100 , 12 ; 24 () (- )

    INTERBUS-S

    T -

    , ,

    256 400 , . 12,8

    DeviceNet -, -

    64 500 ( -). 6 -

    .

  • 142

    . -

    .

    ARCNET , , - , -

    255 610 (- ); 122 ( -);1830 (-)

    ASI , -, ,

    2-

    1 , 31 -

    100 , 300

    Foundation Fieldbus H1

    , ,

    240 -, 216

    1900 , 31,25 ( )

    Foundation Fieldbus HSE

    ,

    IP - -

    100 , 100 ( ); 2000 , 100 (, )

    IEC/ISA SP50 Fieldbus

    ,

    128 7 -

    1700 , 31,25 ; 500 , 5

    Seriplex , -, ,

    4- -

    500 170

    WorldFIP ,

    256 (64 , 256 -)

    40 ()

    LON Works , -,

    ,

    215 2000 , 78

    SDS -, -

    64

    500 ( -)

    ControlNet , -,

    , -

    99 1000 (), 2 ; 250 48 ; 3 (-); 30 ( )

  • 143

    . -

    .

    CAN , -

    127 25 1000

    CANopen 127 25 1000 (- )

    Industrial Ethernet

    ,

    -, -, -,

    1024, -

    185 ; (10 Base T) . 100 ; - (100 Base FX) 400, 2,5 -, 50 -

    Modbus Plus

    32 -, 64 .

    500

    Modbus RTU/ASCII

    , -,

    250 -

    350

    Remote I/O 32 -

    6

    DH+ 64 -

    3

    Bitbus 32 -, 250 -

    1,2 ; 13,2

    HART 2 - - 15 - -

    100-2000

  • 144

    2-3

    -

    PROFIBUS DP/PA

    / -; -

    - - - (Token passing)

    DP: 9,6; 19,2; 93,75; 187,5; 500 , 1,5; 3; 6; 12 PA: 31,25

    0 244

    CRC

    INTERBUS-S / -, -- - -

    -

    500 , -

    1 64 16-bit CRC

    DeviceNet / -, -

    (multimas-ter) CSMA/ NDBA

    500 , 250 , 125

    8 , - - -

    CRC

    ARCNET / -; -

    - - -

    19,53 K 10 M

    0 507

    16-bit CRC

    ASI / - 167 8

    CRC Cyclic Redundancy Check ( ) CSMA Carrier Sense Multiple Access (

    ) NDBA Non Destructive Bitwise Arbitration (

    )

  • 145

    -

    -

    -- (Cyclic polling)

    Foundation Fieldbus H1

    / , / , (Publisher / subscriber)

    31,25 128 16-bit CRC

    Foundation Fieldbus HSE

    / , /

    CSMA w / Collision Detection

    100 -, - TCP/IP

    CRC

    IEC/ISA SP50 Fieldbus

    / , /

    --

    5 256

    16-bit CRC

    Seriplex / -; -

    200 -

    WorldFIP -/ - / - (Producer/ distributer/ consumer)

    6 -

    128

    16-bit CRC, -

    LON Works / -; -

    CSMA 1,25 -

    228 16-bit CRC

  • 146

    -

    SDS /

    -; -

    CSMA / NDBA

    125 250 500 1

    - 8

    CRC

    ControlNet /

    - (Time Slice Multiple Access)

    5 0-510 16-bit CRC

    CANopen / -; -

    CSMA / NDBA

    10 K, 20 K, 50 K, 125 K, 250 K, 500 K, 800 K, 1

    8 15-bit CRC

    Industrial Ethernet

    -

    CSMA w/ Collision Detection

    10, 100

    46-1500

    32-bit CRC

    Modbus Plus -

    1

    Modbus RTU/ASCII

    / -

    300 38,4

    0-254

    Remote I/O / -

    57,6 - 230

    128 16-bit CRC

    DH+ -

    - (mul-

    57,6 180

  • 147

    -

    timaster) Bitbus /

    -

    -

    500 2,4 (- -) 64 375 (- )

    13 248

    16-bit CRC

    HART / -

    1,2

    3

    9107

    9107- .

    9107- : 1. (18018290, 3 . .) - ( 6 16 1 ).

    2. 16- Fujitsu, SPI+Modbus.

    3. 8- Atmel Texas Instruments.

    4. - Modbus Profibus.

    8- (. 3-1) ( ): 128 , 64 , 48 - / , - , 64

  • 148

    , 256 microLAN, , - - .

    . 3-1

    . 3-2

    -

    / - 50 ( - ) -

  • 149

    . 9107-

    DIN-35. (. 3-2).

    . . RS-485 Modbus.

    9107 3-1

    CM9107-BM

    M2101

    -, 16 - , 1500 , - 5 24 , - 10

    2201 -, 8 , - 1500 , 1 , 60 40

    M3101 -, 8 , 1500

    M3103 -, 2 , 1500

    M3104 -, 8 , - 1500

    M3105 -, 8 0...5 , 4...20 , - 1500

    2301 - --. 8 c -

  • 150

    , - ; 4 , - , - 1, 60 . (40 . ), -: 0.15, 400 . (280 . )

    M3201 -, 8 , - 1500 , U = 0...10 (I 2 )

    M3202 -, 4 , - 1500 , 8 , : - I = 0...5 , - R = 0...10

    3-2

    CM9107-BM

    1450 - ( 8- -)

    - SPI M7308 -

    MODBUS, RS-485, 1500 . 9,6115,2 / -

    M7301 micro-LAN

    - microLAN. 64 microLAN ( DS1820 55...+125 ). 2 , 1500

    M7310 - 20 , 4 - 1500

  • 151

    3-3

    CM9107-BM

    M7306 c MODBUS SLAVE, RS-485,

    1500 . 9,6115,2 /

    7312 PROFIBUS-DP SLAVE, RS-485, 1500

    M7302 RS-232 3-4.

    CM9107-

    EX1450 -

    MODBUS, 1450 EX2101 -, 4 -

    ( 10 ) , 1500 , 2101

    EX2201 -, 4 , 1500 , 1 , 60 40 , 2201

    EX2105 -, 4 220, 1500 , 1 , 60 - 40

    EX2205 -, 4 , 1500 , 1 , 380 .

  • 152

    EX3101 -, 4 -

    , 1500 , 3101

    EX3102

    -, 2 , 1500 . - ( 100 , )

    EX3103 -, 1 -, 1500 , - 3103

    EX3104 - , 2 - , - 1500

    EX3105 -, 4 - 0...5 , 4...20 , - 1500

    EX3202 -, 2 0...5 4...20 , 1500

    EX7330 - . 35 , 115 dBm, 100 /c .

    EX7331 .

    1. : . / . .. . .: , 2003.

    2. .. // . , , . 2000. 7.

    3. .. - -

  • 153

    // . 1997. 8. 4. .. // -

    . 2003. 13. 5. ., .

    . .: . 2001. 6. .. -

    . .: , 1999. 7. .. PC-

    // -. 2003. 4.

    8. .. , .. . - // . , , . 2002. 12.

    9. .. - // . . . . . 1995.

    10. ., .., .. - -. .: , 1990.

    11. .. .: -, 1999.

    12. - () // . 1999. 5.

    13. - () // . 1999. 3.

    14. .. // . 2003. 4.

    15. .. . // - . 2003. 9.

    16. .. - . // - . 2001. 12.

    17.

  • 154

    MIF- // .. . .. -, .. . . 2002. 9.

    18. - // .. . .. , .. . . 2002. 11.

    19. .. // . 2002. 12.

    20. . -. - -100 / 13, 14. . 1985.

    21. . . : - // . 2002. 10.

    22. .., .. - . .: . , 2001.

    23. .. - // . 2001. 1.

    24. .., .. PC PLC // . 2003. 4.

    25. .. PC- : - // -. 2003. 4.

    26. .., .. PC- : // . 2003. 4.

    27. .. PC // . 2003. 4.

    28. - // .., .., .. . . 1999. 7-8.

    29. .. -Ex // . 2003. 11.

  • 155

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    31. .. // . 2003. 9.

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    1.1. .............. 4

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    2.

    ........................................................................ 12

    2.1. ....................................................... 13

    2.2. ................ 16

    2.3. ............................. 20

    .................................................... 20

    3.

    ..... 25

    3.1. ................................................ 25

    3.2. COTS- Softlogic SoftPLC ....................................... 28

    3.3. ......................................... 33

    3.4. Fieldbus ....................... 49

    3.5. ............................................ 71

    3.6. SCADA-...................................................................... 84

    3.7. .................................................. 95

    4. ............................................................. 98

    4.1. CONField ........... 99

    4.2. ......................................................... 102

    4.2.1. - ..102

    4.2.2. ..107

    4.2.3. ..118

  • 160

    5.

    ................... 120

    5.1. ................................. 120

    ....................................................................... 120

    5.2. Web- SCADA- ......................... 123

    1 CONField ..................................... 128

    2 ...................................................... 139

    3 9107 ............................... 147

    ........................................................... 152