Форум АСУ в Україні

форум з автоматизації для викладачів, студентів та спеціалістів
Сьогодні: 20 липня 2019, 14:20

Часовий пояс UTC + 2 годин [ DST ]




Створити нову тему Відповісти  [ 8 повідомлень ] 
Автор Повідомлення
 Тема повідомлення: Навч. програма: промислові мережі
ПовідомленняДодано: 05 квітня 2014, 17:16 
Офлайн
Викладач

З нами з: 29 листопада 2013, 17:11
Повідомлення: 4979
Програма курсу "Промислові мережі та інтеграційні технології" в НУХТ: https://sites.google.com/site/iasunuft/ ... erez?pli=1

ПРМ1. Змістовий модуль "Основи функціонування промислових мереж” (базовий).
Загальні властивості промислових мереж. Типи вузлів промислових мереж. Призначення промислових мереж (функції). Визначення, градація, вимоги до функціонування, стандарти промислових мереж. Принципи функціонування промислових мереж в контексті моделі OSI. Сервіси прикладного, канального, фізичного, мережного та транспортного рівнів.
Реалізація фізичного рівня промислових мереж. Задачі фізичного рівня. Середовище і способи передачі. Трансивери, напрям передачі, топологія, обмеження. Кодування інформації. Синхронізація, символьна передача. Стандартні промислові інтерфейси: RS-232, RS-422, RS-485. Перетворювачі інтерфейсів.
MODBUS. Modbus в контексті моделі OSI. Організація прикладного рівня. Протокол MBAP. Modbus ASCII та RTU. Розрахунок продуктивності шини в Modbus RTU. Modbus/TCP.
Промисловий ETHERNET та TCP/IP. Фізичний рівень Ethernet на базі витої пари. Канальний рівень Ethernet, типи та структура кадрів, метод доступу, комутатори/концентратори. Протоколи IP, ARP, ICMP, BOOTP та DHCP. Маршрутизація. Протоколи ТСР та UDP, поняття сокетів. Методика NAT-трансляції. Особливості промислового Ethernet. Real Time Ethernet (RTE).

ПРМ2. Змістовий модуль "Мережі CANOpen." (за вибором).
Основи роботи CAN Архітектура CAN в контексті моделі OSI. Поняття домінатний/рецесивний біт. Основи роботи канального рівня: структура кадру, доступ до шини, доставка повідомлення. Типи кадрів. Стандарт Bosh CAN A/B. Стандрт ISO 11898 (1,2): особливості канального та реалізація фізичного рівня.
CANOpen Архітектура CANOpen в контексті моделі OSI. Словник об'єктів. Базові принципи функціонування PDO, SDO.
Управління мережею, сервіси NMT. Способи передачі PDO. Об’єкт SYNC. Сервіси Nodeguard та Heartbeat. Система профілів та принципи конфігурування.

ПРМ3. Змістовий модуль "Мережі PROFIBUS." (за вибором).
Архітектура PROFIBUS в контексті моделі OSI. Базові принципи функціонування PROFIBUS DP. Фізичний рівень PROFIBUS DP. Базові функції DP V0. Циклічний обмін даними процесу. Конфігурація та ініціалізація мережі.

ПРМ4. Змістовий модуль "Управління електроприводами з використанням промислових мереж" (за вибором).
Загальні підходи. Функціональні елемнти ПЧ, та їх автомати станів. Контроль автоматів стану (слова стану) та управління ним (слова управління). Функціональні профілі, елменти контролю та управління.
ПРМ4.1.Профіль PROFIDRIVE. (за вибором)
ПРМ4.2.Профіль CiA 402. (за вибором)

Загальні відомості
Предметом вивчення навчальної дисципліни є: технології, стандарти та протоколи в області промислових мереж.
Міждисциплінарні зв’язки:
Спирається на: "Технічні засоби автоматизації", "Метрологія, технологічні вимірювання та прилади", "Мікропроцесорна техніка", "Контролери та їх програмне забезпечення", "Людино-машинні інтерфейси".
Використовується: при проектуванні, розробці та експлуатації інтегрованих автоматизованих систем.
Після курсу студенти повинні:
Знати: основні принципи функціонування промислових мереж; основні принципи функціонування стандартних послідовних інтерфейсів (RS-232, RS-422, RS-485); основи функціонування мереж на базі протоколів Modbus та інших (за необхідністю); основи функціонування мереж на базі Ethernet та TCP/IP.
Вміти: правильно проектувати промислові мережі при наявності належної для них документації, зокрема для мереж Modbus та інших (за необхідністю); використовувати отримані знання при конфігуруванні та програмування (за необхідності) мікропроцесорних засобів - вузлів мережі, зокрема PLC, SCADA, HMI, інтелекутальних польових засобів та розпоідленої периферії.
Мати навички: вибору структури системи; вибору потрібних стандартів, протоколів та технологій інтеграції; рішення проблем комунікаційного зв’язку між вузлами та програмним забезпеченням.


Догори
 Профіль  
 
 Тема повідомлення: Re: Навч. програма: промислові мережі
ПовідомленняДодано: 06 квітня 2014, 00:33 
Офлайн
Викладач

З нами з: 29 листопада 2013, 17:11
Повідомлення: 4979
Питання до теми: Загальні властивості промислових мереж.
1. Перерахуйте основні типи програмно-технічних засобів АС та поясніть необхідність в їх інформаційному обміні.
2. Яке призначення та основні відмінності між даними процесу та параметричними даними?
3. Як можна поділити промислові згідно їх області застосування?
4. Які основні функції виконують промислові мережі польового рівня та рівня розподіленої периферії?
5. Які основні функції виконують промислові мережі рівня контролерів?
6. Поясніть в чому особливості обміну даними процесу в реальному часі. Дайте визначення терміну "реальний час".
7. Поясніть призначення функцій діагностики, конфігурування/програмування, управління станом вузла?
8. Наведіть приклад використанням промислових мереж при резервуванні вузлів.
9. Класифікуйте тип обміну даними за циклічністю. Наведіть приклади для використання кожного типу.
10.Синхронна та асинхронна відправка даних. Наведіть приклади необхідності синхронної передачі.
11. Перерахуйте та коротко охарактеризуйте вимоги, що накладаються на промислові мережі.
12. В чому полягає властивість детермінованості промислових мереж? На доставку яких даних накладаються умови детермінованості.
13. В чому полягає завадостійкість та промислові умови експлуатації? Розкажіть про ступінь захисту ІР. На що вказує ІК код?
14. В чому полягає надійність та живучість промислової мережі?
15. Чим пояснюється вимоги до простоти, зручності інсталяції та обслуговування, живлення вузлів по кабелю мережі, вибір вільної топології?
16. Чим відрізняються "відкриті" мережі від "закритих"? Поясніть призначення моделі OSI?
17. Дайте визначення поняттям: рівень OSI, протокол рівня, сутність рівня, сервіс рівня, інтерфейс рівня, архітектура мережі, стек протоколів.
18. Поясніть призначення фізичного, канального, мережного, транспортного та прикладного рівнів в контексті моделі OSI.
19. Наведіть перелік робочих характеристик, за допомогою якого можна оцінити промислову мережу.
20. Навіщо необхідно регламентувати доступ до середовища передачі. Що таке колізія в мережах з широкомовним доступом? Які варіанти їх запобігання або вирішення?
21. Поясніть як вирішується порядок доступу до шини в системах з методом Ведучий-Ведений? Які недоліки функціонування такої моделі? Поясніть призначення тайм-аутів в системах з централізованим доступом.
22. Як контролюється доставка кадру? Як контролюється правильність отриманих даних в кадрі? Що таке контрольна сума?
23. Назвіть основні топології мережі, їх переваги та недоліки.
24. Що таке фізичний сегмент мережі? На яких рівнях і з використанням яких програмно-технічних засобів забезпечується сегментація мережі?
25. З використанням яких засобів відбувається сегментація на мережному рівні? Дайте визначення поняттям підмережа, інтермережа, маршрутизатор, мережна адреса, маршрутна таблиця?
26. Поясніть основні принципи маршрутизації, необхідність маршрутних таблиць.
27. Які критерії вибору промислової мережі ви можете назвати?


Догори
 Профіль  
 
 Тема повідомлення: Re: Навч. програма: промислові мережі
ПовідомленняДодано: 06 квітня 2014, 00:39 
Офлайн
Викладач

З нами з: 29 листопада 2013, 17:11
Повідомлення: 4979
Питання до теми: Реалізація фізичного рівня промислових мереж.
1. Задачі фізичного рівня промислової мережі? Призначення трансиверів. Режими переносу даних через лінію зв’язку: симплекс, дуплекс, напівдуплекс.
2. Основні типи та характеристики кабелю, які враховують при його виборі для промислової мережі.
3. Ефект відбиття високочастотного сигналу, його вплив на передачу сигналу, способи боротьби з ним.
4. Способи передачі сигналу по електричним лініям зв’язку. Особливості передачі сигналу по напрузі збалансованим та диференційним способом.
5. Методи кодування при безпосередньому способі передачі бітів. Переваги та недоліки цих методів порівняно один з одним.
6. Способи модуляції в цифрових мережах.
7. Синхронізація на фізичному рівні в промислових мережах. Синхронна та асинхронна передача, символьна передача.
8. Побудова старт-стопового символу, призначення службових бітів.
9. Основні характеристики інтерфейсу RS-232. Використання з’єднання через модем та нуль-модемне з’єднання.
10. Електричні характеристики інтерфейсу RS-232С. Призначення контактів 9-пінового роз’єму.
11. Основні характеристики інтерфейсу RS-422. Порівняння з RS-232 та RS-485.
12. Основні характеристики RS-485. Порівняння з RS-422.
13. Схеми з’єднання пристроїв по інтерфейсу RS-485.
14. Схеми термінування при з’єднанні по інтерфейсу RS-485.
15. Порівняння RS-485 з RS-422. Принципи та необхідність управління трансмітером RS-485 при напівдуплексному зв’язку.
16. Призначення захисного зміщення при використанні шинних топологій на базі інтерфейсу RS-485.
17. Порівняння інтерфейсів RS-232, RS-422 та RS-485.
18. Призначення та типи адаптерів-перетворювачів інтерфейсів.
19. Необхідність та способи управління трансмітером RS-485 в сучасних адаптерах перетворювачах RS-232 (/USB)<->RS-485.


Догори
 Профіль  
 
 Тема повідомлення: Re: Навч. програма: промислові мережі
ПовідомленняДодано: 06 квітня 2014, 00:43 
Офлайн
Викладач

З нами з: 29 листопада 2013, 17:11
Повідомлення: 4979
Питання до теми: Modbus.
1. MODBUS в контексті моделі OSI. Порівняння реалізації рівнів MODBUS ASCII/RTU та MODBUS TCP/IP.
2. Основи функціонування MODBUS Application Protocol (MBAP). Модель обміну між прикладними Процесами. Формат повідомлення-запиту та повідомлення відповіді MODBUS PDU при безпомилковій та помилковій обробці запиту.
3. Формат функцій групового читання та запису вхідних та внутрішніх регістрів в MODBUS Application Prortocol.
4. Моделі адресації даних MODBUS в сучасних засобах автоматизації.
5. Основи функціонування MODBUS RTU/ASCII в контексті моделі OSI. Зв’язок функціонування клієнт-серверної моделі обміну на прикладному рівні з функціонуванням моделі Ведучий-Ведений на канальному.
6. Функціонування канального рівня в MODBUS RTU/ASCII: метод доступу до середовища, адресація пристроїв, контроль за правильністю доставки даних.
7. Побудова кадрів MODBUS RTU.
8. Фізична реалізація MODBUS RTU/ASCII згідно MODBUS IDA. Схеми термінування, захисного зміщення, вимоги до бітової швидкості, загальної довжини ліній зв’язку, відгалужень при трьох-провідному з’єднанні по RS-485.
9. Основи функціонування MODBUS TCP/IP в контексті моделі OSI. Архітектура мережі (стек протоколів) в MODBUS TCP/IP, адресація вузлів та використання портів транспортного рівня. Типи пристроїв передбачених комунікаційною архітектурою MODBUS TCP/IP.
10. Формування модуля даних прикладного рівня (APDU) в MODBUS TCP/IP, формат заголовку та призначення кожного з полів.
11. Підтримка шлюзування в MODBUS: забезпечення доступу до вузлів MODBUS RTU, підключених через шлюз до MODBUS TCP/IP.


Догори
 Профіль  
 
 Тема повідомлення: Re: Навч. програма: промислові мережі
ПовідомленняДодано: 06 квітня 2014, 00:57 
Офлайн
Викладач

З нами з: 29 листопада 2013, 17:11
Повідомлення: 4979
Питання до теми: Промисловий ETHERNET та TCP/IP.
1. Перерахуйте основні характеристики Ethernet 10BaseT, 100BaseTX, 1000BaseT: тип фізичного середовища, топологія, метод доступу до шини, бітова швидкість, інтерфейси конекторів, використання комутаторів/концентраторів.
2. Поясніть призначення контактів RJ-45 для Ethernet. Поясніть призначення прямого та перехресних кабелів. Що визначає властивість Auto-MDI/MDI-X для комутаторів/концентраторів?
3. В чому відмінність роботи концентраторів та комутаторів Ethernet? Як відрізняються комутатори за способом передачі кадрів? Чим відрізняються керовані від звичайних комутаторів?
4. Що визначає властивість комунікаційного обладнання Auto-negotiation і які правила її використання в Ethernet?
5. Поясніть основні принципи ІР адресації. Які версії протоколу ІР використовуються на сьогоднішній день?
6. Поясніть як функціонує маршрутизація IP, що таке маршрутні таблиці, маска підмережі, адреса шлюза?
7. Яким чином функціонує ІР-адресація вузлів в мережах Ethernet, як відбувається прив’язка ІР-адрес до МАС-адрес в Ethernet? Що таке ARP-кеш?
8. Які Ви знаєте протоколи для автоматичного розподілу ІР-адрес між мережними вузлами? Поясніть що таке пул адрес та час аренди в контексті DHCP?
9. Які основні призначення транспортних протоколів? Як в загальному функціонують протоколи UDP та ТСР?
10. Яке призначення в TCP/UDP портів? Які зарезервовані номери портів Ви знаєте? Які номери назначаються клієнтським портам?
11. Поясінть що таке доменне ім'я? Поясніть що таке DNS-сервер?
12. Які утиліти ви знаєте в ОС Windows для налаштування та тестування мережних карт та протоколів?
13. Розкажіть про приницпи функціонування та можливості протоколу ICMP.
14. Наведіть основні відмінності "промислового" Ethernet від "офісного" Ethernet.
15. Що таке Real Time Ethernet (RTE)? Які ви знаєте RTE рішення?


Догори
 Профіль  
 
 Тема повідомлення: Re: Навч. програма: промислові мережі
ПовідомленняДодано: 06 квітня 2014, 01:02 
Офлайн
Викладач

З нами з: 29 листопада 2013, 17:11
Повідомлення: 4979
Питання до теми: Основи роботи CAN.
1. На яких рівнях моделі OSI описаний протокол CAN? Якими засобами необхідно доповнити мікроконтролер CAN для можливості побудови мережі?
2. Поясніть поняття "домінатний" та "рецесивний" біти CAN. Де використовується при передачі домінантність рівня сигналу?
3. Який метод доступу до шини та модель адресації використовується в CAN? Розкажіть про їх принципи функціонування.
4. Що таке Ідентифікатор повідомлення і для чого він використовується в CAN? Який розмір ідентифікаторів для стандартного і розширеного кадру?
5. Якими типами кадрів забезпечується передача даних в CAN? Розкажіть про призначення та відмінність Кадру Даних та Дистанційного Кадру.
6. Що описує стандарт ISO 11898? Розкажіть про основні характеристики CAN-шини на базі ISO 11898-2: спосіб передачі бітів, топологія, правила термінування, максимальна довжина ліній зв’язку та відгалужень, бітова швидкість, максимальна кількість пристроїв.


Догори
 Профіль  
 
 Тема повідомлення: Re: Навч. програма: промислові мережі
ПовідомленняДодано: 06 квітня 2014, 01:08 
Офлайн
Викладач

З нами з: 29 листопада 2013, 17:11
Повідомлення: 4979
Питання до теми: CANOpen .
1. Поясніть відмінність між CAN та CANOpen?
2. Наведіть основні характеристики CANOpen на фізичному рівні: спосіб передачі бітів, топологія, правила термінування, максимальна довжина ліній зв’язку та відгалужень, бітова швидкість, максимальна кількість пристроїв.
3. Розкажіть про призначення Словнику Об’єктів (Object Dictionary) CANOpen. Яким чином визначається місце розміщення Об’єктів в Словнику?
4. Яким чином Прикладні Об’єкти CANOpen передаються на канальному рівні? Де знаходяться настройки комунікаційного обміну?
5. Які Комунікаційні Об’єкти CANOpen використовуються для реал-тайм обміну невеликими обсягами даних процесу, а які для обміну параметричними даними?
6. Поясніть призначення T-PDO та R-PDO в CANOpen. Як забезпечується їх взаємний Зв’язок та зберігається інформація про нього? Як передається T-PDO на канальному рівні?
7. Як забезпечується зв’язок даних T-PDO/R-PDO з Об’єктами Словнику CANOpen? Як називається цей механізм? Де зберігаються настройки таких зв’язків?
8. Як забезпечується зв’язок даних T-PDO з даними R-PDO в CANOpen? Де зберігаються настройки параметрів комунікаційного обміну?
9. Яке призначення NMT-сервісів? Яке призначення NMT-Ведучого в CANOpen та які функції він виконує?
10. Прокоментуйте роботу діаграми станів NMT-Веденого CANOpen. Які сервіси доступні в кожному із станів? За допомогою яких Об’єктів налаштовується конфігурація вузла NMT-Веденого перед переводом його в операційний режим?
11. Яким чином відбувається перехід NMT-Веденого CANOpen з одного стану в інший? Які об’єкти для цього використовуються? Як ідентифікується конкретний вузол в CANOpen і для чого це потрібно?
12. Поясніть механізм розподілу Ідентифікаторів CANOpen по замовченню.
13. Яке правило наперед-визначеного статичного зв’язування PDO в мережі CANOpen? Що таке динамічне зв’язування PDO?
14. В чому необхідність знання структури Словнику Об’єктів конкретного засобу CANOpen? Який ресурс необхідно використати для її визначення?
15. Що забезпечують функції сервісу SDO в CANOpen? Які комунікаційні Об’єкти використовуються для функціонування даного сервісу? На якій моделі прикладного обміну базуються сервіси SDO?
16. Яким чином забезпечується обмін даними за допомогою об’єктів SDO в CANOpen? Як дані SDO-об’єктів зв’язуються з даними Прикладних Об’єктів Словнику? Як забезпечується передача даних великого обсягу?
17. Які режими ініціації обміну об’єктів PDO є в CANOpen? Поясніть їх функціонування?
18. Як забезпечується синхронізація передачі PDO в чітко визначені моменти часу в CANOpen? Що таке синхронне вікно? Який вузол генерує синхронні об’єкти?
19. Які комунікаційні режими передачі (Transmission Type) визначені в CANOpen? Прокоментуйте призначення кожного режиму. Де зберігається налаштування режиму для кожного PDO?
20. Яким чином в CANOpen вузол повідомляє про наявність помилки? Які сервіси використовуються для визначення станів NMT-Ведених та NMT-Ведучих вузлів на шині?
21. Які переваги дає профілювання пристроїв для використання їх в CANOpen? Які типи профілів пристроїв для CANOpen Ви можете назвати? Яким чином в Об’єкті Словнику вказується його приналежність до конкретного профілю?


Догори
 Профіль  
 
 Тема повідомлення: Re: Навч. програма: промислові мережі
ПовідомленняДодано: 06 квітня 2014, 01:10 
Офлайн
Викладач

З нами з: 29 листопада 2013, 17:11
Повідомлення: 4979
Питання до теми: Мережі PROFIBUS.
1. Перерахуйте мережі PROFIBUS, які використовуються на сьогоднішній день?
2. На якому інтерфейсі, яке середовище передачі, яка бітова швидкість, топологія та який метод кодування використовується для електричного з’єднання для PROFIBUS DP?
3. Як забезпечується термінування, захисне зміщення, сегментація в PROFIBUS DP, побудованого на базі RS-485?
4. Які правила підключення вузлів до загальної шини PROFIBUS DP, побудованого на базі RS-485? Який тип з’єднувача рекомендується використовувати для PROFIBUS DP, побудованого на базі RS-485?
5. Які типи кабелів використовуються для PROFIBUS DP, побудованого на базі RS-485? Які вимоги до бітової швидкості, загальної довжини лінії зв’язку та довжини відгалужень при використанні різних кабелів?
6. Який метод доступу використовується в мережах PROFIBUS? Як адресуються вузли в мережі?
7. Що таке циклічний обмін даними процесу PROFIBUS DP? Які він функціонує?
8. Розкажіть про призначення та принципи функціонування команд SYNC/FREEZE в PROFIBUS DP?
9. Які Ви знаєте класи Ведучих вузлів PROFIBUS DP-V0? Які функції цим вузлам доступні?
10. З яких складових складається цикл ROFIBUS DP в системі з одним Ведучим? Які функції виконуються в ациклічній частині? Навіщо потрібні DP-цикли з постійним часом, та з яких складових вони складаються?
11. Як функціонують діагностичні переривання Веденого в контексті функціонування DP-циклу PROFIBUS DP?
12. Розкажіть про процедуру ініціалізації Ведучим свого Веденого PROFIBUS DP.
13. Що таке консистентність даних процесу в PROFIBUS DP? Навіщо її визначати? Які обмеження на об’єм консистентних даних?
14. Розкажіть про призначення та принципи побудови GSD-файлу PROFIBUS DP.


Догори
 Профіль  
 
Відображати повідомлення за:  Сортувати за  
Створити нову тему Відповісти  [ 8 повідомлень ] 

Часовий пояс UTC + 2 годин [ DST ]



Хто зараз онлайн

Зараз переглядають цей форум: Немає зареєстрованих користувачів і 1 гість


Ви не можете створювати нові теми у цьому форумі
Ви не можете відповідати на теми у цьому форумі
Ви не можете редагувати ваші повідомлення у цьому форумі
Ви не можете видаляти ваші повідомлення у цьому форумі
Ви не можете додавати файли у цьому форумі

Знайти:
Вперед:  
cron
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group
Вы можете бесплатно создать форум PHPBB2 на MyBB2.ru, Также возможно создать форум бесплатно PHPBB3 на Getbb.ru
Український переклад © 2005-2007 Українська підтримка phpBB