Промышленной сетью называется информационная сеть, объединяющая различные датчики, контроллеры, исполнительные узлы, а также управляющие устройства. Промышленные сети выполняют задачи по передаче информации от датчиков и исполнительных механизмов к управляющему контроллеру, осуществляют обмен данными между контроллерами, отвечающими за различные части технологического процесса, и являются средством взаимодействия контроллера с уровнем человеко-машинного интерфейса. Для организации промышленных сетей используется множество известных интерфейсов и протоколов передачи данных, например, Modbus, Ethernet, CAN, HART, PROFIBUS. Протоколы разрабатываются с учетом области применения и особенностью технических систем, обеспечивая надежное соединение и достоверную передачу данных между различными устройствами.
К промышленным сетям предъявляются следующие требования:
• жесткая детерминированность (предсказуемость) поведения;
• обеспечение функций реального времени;
• работа на длинных линиях с использованием недорогих физических сред (например, витая пара);
• повышенная надежность физического и канального уровней передачи данных для работы в промышленной среде (например, при мощных электромагнитных помехах);
• наличие специальных высоконадежных механических соединительных компонентов.
Приведем описание самых популярных стандартов промышленных сетей.
PROFIBUS представляет собой классическую сеть на базе общей шины с передачей маркера.
PROFIBUS существует в трех основных вариантах:
1) PROFIBUS-DP — быстрый (до 12 Мбит/с);
2) PROFIBUS-FMS включает в себя дополнительные типы пакетов (Fieldbus Message Speсification), позволяет организовывать в одной сети работу нескольких активных станций;
3) PROFIBUS-PA — сетевой интерфейс, физическая среда передачи данных которого соответствует требованиям стандарта IEC 61158–2. Используется для организации многомастерного режима (multimaster), когда требуется присутствие на шине нескольких ведущих устройств (ПЛК, промышленные компьютеры, системы HMI). систем.