• • Занятие № 31. Обмен данными между мониторами • Учебные вопросы: 1. Обмен по протоколу M-LINK 2. Обмен по коммутируемым линиям Литература: 1. ТРЕЙС МОУД - интегрированная SCADA- и softlogic -система для разработки АСУТП и программирования контроллеров/Версия 5. Издание седьмое, исправленное и дополненное. – М: Ad. Astra Research Group, Ltd. 2003. 2. Дименков Н. П. SCADA-системы, как инструмент проектирования АСУ ТП. Учебное пособие. - М. : Издво МГТУ им. Н. Э. Баумана. 2004. – 328 с.
• Контрольные вопросы: – Какие программные модули могут относится ко всем уровням системы управления? – Дайте характеристику уровня контроллеров ТМ. – Дайте характеристику оперативного уровня ТМ. – Дайте характеристику административного уровня ТМ. – Какие виды линий связи используют МРВ для обмена данными? – Что включает минимальная конфигурация для обмена данными между мониторами ТРЕЙС МОУД? – Дайте характеристику режимам сетевого обмена.
1. Обмен по протоколу M-LINK • Для обмена данными между мониторами ТРЕЙС МОУД по последовательному интерфейсу используется протокол M LINK. Он применяется для обмена по интерфейсам RS 232, RS 485, RS 422, радиоканалу, коммутируемым телефонным линиям и GSM сети. • Используя протокол M LINK, в рамках ТРЕЙС МОУД можно создавать сетевые комплексы на базе последовательного интерфейса RS 485. Такие комплексы могут включать в себя до 128 узлов (контроллеров и операторских станций). При этом связь может осуществляться по нескольким последовательным портам
• Для связи двух мониторов можно использовать интерфейс RS 232. Чтобы связаться с нескольким удаленными узлами по этому интерфейсу, нужно иметь соответствующее количество последовательных портов. Это позволяет организовать связь типа "звезда". • Такая конфигурация может потребовать дополнительных затрат на многоканальные платы. Однако она позволяет быстрее передавать данные за счет распараллеливания обмена с разными удаленными узлами. ТРЕЙС МОУД поддерживает обмен одновременно по 32 последовательным портам. • Для связи сильно разнесенных в пространстве мониторов можно использовать радиоканал, выделенные или коммутируемые телефонные линии. В этих случаях нужны дополнительные устройства модемы. Они согласуют электрические характеристики последовательных портов и используемой среды передачи.
• В сети M LINK каждый монитор может иметь статус MASTER или SLAVE. Монитор со статусом MASTER является активным. Он посылает команды управления и запросы на передачу информации. Монитор со статусом SLAVE принимает посланные ему команды и передает запрошенные данные. • Команды управления содержат указания на изменение значений атрибутов каналов удаленного узла. • Таким образом, запросы, посылаемые монитором со статусом MASTER, могут быть двух типов: • запрос данных; • запрос на изменение. • Первый из них используется для получения значений каналов или другой информации от монитора со статусом SLAVE, второй для изменения значений атрибутов каналов на удаленном мониторе.
• Для обмена данными по последовательному интерфейсу между мониторами ТРЕЙС МОУД применяются каналы подтипа СВЯЗЬ. В зависимости от направления передачи информации используются разные дополнения к подтипу этих каналов. • Настройка каналов • Для запроса данных по M LINK предназначены каналы подтипа СВЯЗЬ с дополнениями к подтипу IN M-LINK и IN M-LINK(T). Для второго из них вместе со значением канала передается время его последнего изменения. • Оно копируется в соответствующий атрибут запрашивающего канала, а также заносится в архивы. Для передачи данных следует использовать дополнения к подтипу OUT M-LINK и OUT M-LINK(T). В последнем случае, так же, как и при запросе, со значением канала передается время его формирования.
• • Указанные каналы имеют следующие настройки: NN номер последовательного порта; NODE имя удаленного узла; СН имя канала на удаленном узле; ATR копируемый атрибут удаленного канала; OBJ имя объекта в базе каналов удаленного узла. Номер последовательного порта задается вводом с клавиатуры в соответствующем поле диалога Каналы объекта. Значение этой настройки должно быть на 1 меньше номера соответствующего порта (0 СОМ 1, 1 COM 2, . . . ). Остальные настройки указываются в диалоге выбора канала. Он выводится на экран при нажатии ЛК в области задания значения любой из них. • Описанные каналы создаются только в базе монитора со статусом MASTER
• Настройка МРВ для обмена по M-LINK • Параметры обмена по протоколу M_LINK настраиваются в бланках Основные и Параметры посл. портов диалога Параметры узла. Статус узла при обмене по протоколу M_LINK задается в бланке Основные диалога Параметры узла. Чтобы узел поддерживал статус MASTER, необходимо установить флаг M_Link в разделе Host Mode данного бланка, а для поддержки режима SLAVE тот же флаг в разделе Slave Mode. • Кроме статуса, при обмене по M_LINK необходимо настроить физические параметры порта, через который будут передаваться данные. Микро МРВ поддерживает до 4 связей со статусом MASTER пo M Link или по другому встроенному протоколу (по 4 СОМ портам, имеющим один и тот же вектор прерывания), а со статусом SLAVE только 1 связь
• Управление обменом • В рамках задач управления обменом по последовательным портам ТРЕЙС МО УД позволяет осуществлять следующие операции: • отключение обмена по указанному порту; • переключение обмена на резервный порт; • отключение группы каналов от обмена. • Отключение обмена • Для управления обменом по последовательным портам используется канал RS-on-off типа OUTPUT подтипа СИСТЕМНЫЙ. Каждый его бит управляет обменом по соответствующему порту (младший по нулевому, старший по пятнадцатому). Значение бита, равное 1, означает запрет обмена по соответствующему порту, а 0 разрешение.
• Переключение на резервный порт • Чтобы решить эту задачу, надо на узлах со статусом SLAVE для двух портов (основного и резервного) в бланке Параметры портов диалога Параметры узла задать назначение Slave M_LINK. Остальные параметры этих портов следует настроить одинаково (кроме базового адреса и номера прерывания), исходя из условий связи. Затем к разъемам этих портов следует подключить соответствующие линии связи. • В узле со статусом MASTER также надо описать два порта. Назначение этих портов должно быть установлено Связь с контроллерами. Остальные параметры связи должны соответствовать тем, которые установлены для узлов со статусом SLAVE. • После этого надо создать канал, который будет управлять переключением обмена на резервный порт. Этот канал должен иметь подтип ОБЪЕКТ и дополнение к подтипу Изменить базу.
• Отключение каналов от обмена • Если в сети M LINK присутствуют несколько узлов, то отключение любого из них приводит к существенным задержкам в опросе остальных. Это обусловлено тем, что при каждом запросе к отключенному узлу будет выдерживаться время таймаута до посылки следующего запроса. Дело в том, что время таймаута, как правило, существенно больше, чем время ответа. • Для предотвращения таких задержек необходимо: • все каналы, обменивающиеся данными с одним удаленным узлом, поместить в отдельный объект; • предусмотреть специальные каналы, управляющие отключением от источников данных объектов, описанных в предыдущем пункте. • Для управления отключением каждого из созданных таким способом объектов от источников и приемников данных надо создать отдельный канал. Этот канал должен иметь подтип ОБЪЕКТ и дополнение к подтипу подключение. В качестве настройки такого канала следует указать имя управляемого им объекта.
• Контроль ошибок обмена • При обмене данными по сети M LINK могут возникать различные ошибки, обусловленные либо отключением устройств, либо наличием помех в линии. • Чтобы контролировать наличие сбоев при обмене по последовательным портам, в системе предусмотрены специальные каналы: • канал подтипа ДИАГНОСТИКА с дополнением к подтипу M-LINK(Host); • канал подтипа ДИАГНОСТИКА с дополнением к подтипу M-LINK(Slave). • Эти каналы предназначены для контроля состояния обмена по протоколу М LINK в режиме HOST и SLAVE соответственно.
• Значения этих каналов индицируют следующие состояния: • 0 — нормальная работа; • 3 — ошибка записи; • 4 ошибка чтения; • 5 ошибка работы с памятью; • 7 ошибка формата ответа; • 8 неверное количество байт; • 9 завершение обмена по тайм ауту; • 10 были запрошены несуществующие данные: 14 неправильная контрольная сумма; • 32 ошибка времени выполнения операции из за задержек в операционной системе.
2. Обмен по коммутируемым линиям • Организация обмена • Обмен по коммутируемым линиям поддерживают мониторы Микро МРВ Модем+ и МРВ Модем+. Первый из них предназначен для работы в контроллерах, а второй на оперативном уровне. Для обмена используется протокол M LINK. Каждый монитор может одновременно выступать и как MASTER и как SLAVE. • Используемые модемы должны быть HAYES совместимыми, то есть поддерживать стандартные АТ команды. Они должны быть одинаково настроены.
• • • Режимы соединений Существует два режима соединений: циклическое соединение с узлами; захват узла. В первом режиме МРВ при наличии запроса на обмен данными с удаленным узлом, устанавливает с ним соединение. После обмена данными связь разрывается и МРВ проверяет наличие запросов на обмен с другими узлами. За один сеанс связи все каналы, настроенные на этот узел, реализуют один такт обмена. • Второй режим предназначен для соединения на длительное время (более одного такта обмена). Переходом в этот режим управляет канал подтипа СВЯЗЬ с дополнением захват узла. Пока значение этого канала отлично от 0, удерживается связь с узлом, описанным настройками канала. Переход в режим циклическо го соединения осуществляется посылкой в данный канал значения 0.
• Настройка обмена включает в себя задание статусов обмена, номера телефона, строки инициализации модема, параметров последовательных портов и тайм аутов. Все эти параметры задаются в диалоге Параметры узла
• Параметры последовательных портов • Порт для обмена настраивается в бланке Параметры поcл. портов диалога Параметры узла так же как для связи по M LINK. Отличается только значение поля Назначение. В нем должен быть установлен режим Modem,
• Таймауты • При обмене по коммутируемым линиям используются два таймаута. Первый это время ожидания ответа по последовательному порту. Он задается в бланке Параметры посл. портов диалога Параметры узла. Его значение устанавливается в секундах. Рекомендуемые значения этого параметра при обмене по коммутируемым линиям лежат в диапазоне от 2 до 5. • Второй таймаут задается в бланке Таймауты. Он называется Задержка запроса и устанавливает время в секундах до посылки запроса после установления соединения с удаленным узлом. Он требуется только для некоторых старых моделей модемов. • Контроль состояния обмена • Для контроля состояния обмена по коммутируемым линиям предусмотрен канал подтипа ДИАГНОСТИКА с дополнением модем. • Кроме того, предусмотрен еще один канал для контроля текущего состояния модема. Этот канал имеет подтип СИСТЕМНЫЙ и дополнение к подтипу Шаг модема.
