1 - magistralines irenginiu valdymo sistemos.pdf

Magistralinės įrenginių valdymosistemosKompanijos, norėdamos sėkmingai veikti šiuolaikinės rinkos sąlygomis, yrapriverstos operatyviai reaguoti į jos keliamus reikalavimus. Būtinybė keistipalyginti “kietą” ir nelanksčią serijinę gamybą lanksčiomis technologijomis verčiaieškoti naujų gamybinių procesų valdymo ir stebėjimo būdų. Decentralizuotasinformacijos apdorojimas, įskaitant ir gamybos lygmenį (jutikliai, vykdymo įtaisai,valdikliai ir dispečeriniai punktai), - tai ir yra svarbiausia priemonė, siekiant šiotikslo. Iš pradţių duomenų perdavimo problemą buvo bandyta spręsti, kabeliaissujungiant gamybos įrenginius ir valdymo kompiuterius į lygiagrečias sistemas.Tačiau didesnėse sistemose toks informacijos perdavimo būdas pasirodė ganabrangus. Mikroprocesorinių technologijų plėtra, atvėrusi galimybes gaminti pigius,paprastai valdomus, padidintų funkcinių galimybių jutiklius ir vykdymo įtaisus,pagimdė naują problemą: reikiami duomenys galėjo būti skaitomi arbamodifikuojami tik lokaliai, t.y. tik konkrečiuose įrenginiuose. Bendrojitechnologinio proceso valdymo sistema negalėjo tiesiogiai naudotis šiainformacija. Tuomet ir susiformavo skaitmeninio duomenų perdavimomagistralinėmis ryšio priemonėmis įrenginių valdymo sistemose poreikis.Sprendimas buvo rastas, gamybos įrenginių lygmenyje ėmus diegti skaitmeninesduomenų magistrales, t.y. įrenginių valdymo magistrales.1.1 Ryšio sistemų plėtraTradicinės ryšio sistemosTradicinės ryšio sistemos naudojamos jau nuo penkiasdešimtųjų metų. Pasitelkuspneumatikos priemones imta diegti distancines poveikių formavimo priemonesprocesų valdymo sistemose. Septyniasdešimtųjų pradţioje analoginė elektronikapasiekė tokį lygį, jog tapo patikima distancinio duomenų perdavimo priemone(ţinoma 4/20mA perdavimo linija). Tokios tiesioginio ryšio sistemos pasiţymėjodideliu paskirstymo lygiu ir palyginti ţema kaina. Dar daugiau, tokia sistema tuopat metu įgalino ir palyginti paprastai perduoti papildomą galią. Valdymas,parametrų nustatymas ir gamybos įtaisų komponavimas buvo vykdomas palygintipaprastais pagalbiniais įtaisais (pvz. matavimo keitikliais, ribinių reikšmiųpotenciometrais). Analoginių signalų perdavimas pasiţymi visa eile rimtųtrūkumų, vienas iš jų - informacijos apimtis analoginiuose signaluose yra palygintimaţa. Prieš apdorojant skaitmeniniame kompiuteryje, analoginius signalus reikiakonvertuoti. Dar vienas svarbus faktas yra tas, kad, didėjant prijungiamų įrenginiųskaičiui, sparčiai auga sistemos kaina. Tuo pat metu, palyginti nebrangiųmikroprocesorinių technologijų dėka, pasitelkus specialias mikroschemas, buvogalima pigius analoginius įtaisus (jutiklius) padaryti skaitmeniniais.1980‟aisiais rinkoje pasirodė “gudrūs” jutikliai, kurie pradėti integruoti įskaitmenines valdymo sistemas. To pasekoje atsirado poreikis įvairius matavimo

prietaisus valdyti iš vienos centralizuotos vietos. Todėl pradėtos kurtimagistralinės įrenginių valdymo sistemos.TinklasMagistralinė ryšio sistema arba tinklas („fieldbus“) – tai pramoninė tinklinėsistema, skirta paskirstytiems objektams valdyti realiame laike. Tai būdas,leidţiantis sujungti prietaisus gamyboje. Tinklas pasiţymi tam tikra struktūra, kuridaţniausiai leidţia realizuoti ţvaigţdės, ţiedo, linijos, medţio tipologijas.Anksčiau personaliniai kompiuteriai buvo jungiami tarpusavyje naudojantnuosekliąją (RS232) sąsają, tačiau šis jungimo būdas leisdavo komunikuoti tikdviems kompiuteriams. Tokia komunikacija ekvivalentinė pramonėje naudojamai4-20mA komunikacinei schemai, kuri reikalauja, kad kiekvienas įtaisas turėtų savoatskirą komunikacijos tašką valdiklio lygmenyje. Tuo tarpu magistralinio ryšiosistema, ekvivalentiška vietiniam LAN tinklui, reikalauja tik vieno komunikaciniotaško valdiklio lygmenyje ir gali turėti daug (šimtus) analoginių ir skaitmeniniųtaškų, prijungtų vienu metu. Tai sumaţina reikalingų kabelių skaičių ir kabeliųilgį.1.1 pav. Tradicinė (lygiagrečių jungimų) sistema1.2 pav. Magistralinio ryšio sistema

KomunikacijaKomunikacija - tai informacijos perdavimas tarp dviejų partnerių, partnerio darbokontrolė bei jo būsenos keitimas. Norėdami perduoti pranešimą, partneriai turilaikytis tam tikrų taisyklių, vadinamų sintakse. Perduodami duomenys turi būtiidentiški ir tokios pačios struktūros. Šiuolaikinės komunikacinės sistemos turigarantuoti sintaksiškai korektiškus informacijos perdavimus.Automatinėse sistemose partneriais paprastai būna kompiuterinės programos, norsfiziškai gali būti bet koks nutolęs įtaisas ar valdiklis. Kad programos galėtų keistisduomenimis, reikalinga tam tikra techninė duomenų perdavimo sistema suatitinkama programine įranga. Valdikliuose šias funkcijas gali vykdyti:1. Centrinio procesoriaus (CPU) komunikaciniai prievadai2. Atskiri ryšio procesoriai (CP)3. Valdiklio vidinė magistralė (Backplane Bus)Įrenginiai, kurie prijungiami kaip atskiri vienetai (valdiklis, komiuteris, nutolęs I/Omazgas, programatorius) vadinami stotimis (station) arba mazgais (nodes).Subtinklą (3 pav) sudaro tam tikras skaičius fizinių komponentų, reikalingųvykdyti komunikacijos uţduotims. Tinklą (4 pav) sudaro vienas ar daugiau tokiųpačių ar skirtingų subtinklų.1.3 pav. Subtinklo pavyzdys

1.4 pav. Tinklo pavyzdysIstorijaApie 1990‟uosius sukurta keletas skirtingų komunikacijos technologijų, orientuotųį tam tikrus pramoninės automatikos objektus. Vienos technologijos pasiţymėjogeresnėmis savybėmis vienose taikymo srityse, kitos – kitose. 2000 metaisadaptuotas IEC 61158 standartas, kurį sudarė keletas skirtingų magistralinių ryšiosistemų. Šis pasaulinis standartas apjungia 8 nesuderinamas magistralines ryšiosistemas (tinklus), kurios pasiţymi savomis pritaikymo sritimis, orientuotomis įtam tikras pramonės šakas.IEC 61158 standartas apibrėţė šiuos skirtingų protokolų tipus:Tipas 1 Foundation Fieldbus H1Tipas 2 ControlNetTipas 3 PROFIBUSTipas 4 P-NetTipas 5 FOUNDATION Fieldbus HSE (High Speed Ethernet)Tipas 6 SwiftNet (a protocol developed for Boeing, since withdrawn)Tipas 7 WorldFIP

Tipas 8 InterbusNeseniai atsiradę IEC 61158 standarto papildymai įtraukia keletą naujų protokolųtipų:Tipas 10 PROFINET IOTipas 12 EtherCATTipas 13 Ethernet PowerlinkTipas 14 EPATipas 16 SERCOS_interface

Skaitmeninės ryšio sistemosVietiniai tinklai-LAN. Vietiniai tinklai (LAN-local area network) - tai ryšiosistemos, teritoriškai glaustoje erdvėje (pvz. gamyklos korpuse, administraciniamebloke) jungiančios keletą autonomiškų įtaisų. Daţniausiai tai didelio greičiosistemos, kurios, beje, kainos ir galimybių santykio poţiūriu yra ţymiaipranašesnės uţ palyginti didelius kompiuterinius tinklus. Daugelis kompanijų betokių vietinių tinklų nebesugebėtų funkcionuoti. Patvirtinant paprastą tiesą, kadkonkretūs tinklai visada geriausiai tenkina specifines vartotojo reikmes, šiai dienaisukurta daugybė vietinių tinklų realizacijų.ALOHANETTai vienas iš pirmųjų LAN septyniasdešimtaisiais metais pasirodęs JAV. Radijoryšio pagrindu veikiantis ALOHANET Havajų universitete buvo išplėtotas,pritaikytas įvairiems terminalams, ir instaliavus įvairiose terminalų grupėse, sudarėgalimybę sujungti juos į sistemą. Ryšio aplinkos uţvaldos procesui kontroliuotibuvo pasitelktas CSMA metodas, leidţiantis vartotojui spontaniškai prieiti prieryšio aplinkos, ją pastoviai kontroliuojant. Uţvaldyti ryšio aplinką galima tiktuomet, kai tinkle neveikia jokia kita stotis. Tai reiškia, kad tik viena stotis galinaudotis tinklu.ETHERNETETHERNET – tai vienas iš iki šiol plačiai naudojamų LAN tinklų standartų. 1973metų geguţės 22 dieną XEROX kompanija Paolo Alto plėtros centre pasiūlėpriimti vietinių tinklų pagrindu. Iki tol ETHERNET jau buvo naudotas kopijavimosistemose kaip duomenų tinklas. 1980 metais Digital Equipment, Intel in Xeroxkompanijų bendra iniciatyva ETHERNET buvo paskelbtas standartu de fakto.ETHERNET remiasi tuo pačiu jau ALOHANET priimtu ryšio aplinkos uţvaldymometodu. Metodas išplėtotas, jį papildţius kolizijų detekcija (CSMA/CD). Taileidţia sistemai funkcionuoti net duomenų persidengimo (nuostolių) sąlygomis,kai vienu metu veikia kelios stotys. Kiekviena stotis, nustačiusi duomenų koliziją,praėjus atsitiktiniam laiko intervalui, pabando pakartotinai perduoti informaciją.Ryšio aplinkai sudaryti naudojami koaksialiniai ar šviesolaidiniai kabeliai.Informacijos perdavimo greitis – 10 Mbit/s, 100 Mbit/s, 1Gbit/s.Plataus ryšio tinklai (WAN – wide area networks) naudojami nutolusioms (iki 10km) ryšio stotims sujungti. Gali būti naudojami tiesioginio ryšio arba transliavimotinklai.Tiesioginio ryšio tinklai. Tiesioginio ryšio tinklai naudojami geografiškaipaskirstytoms kompiuterių sistemoms, naudojančioms bendrus duomenis irresursus, sujungti. Sujungimo tarp dviejų kompiuterių maršrutai nustatomispecialiais kompiuteriais (tinklo mazgai). Kai du tinklo mazgai tarpusavyjenesujungti bendra ryšio linija, ryšis įgyvendinamas pasitelkus papildomus tinklomazgus.

Transliavimo tinklai. Tai radijo ir palydoviniu ryšiu pagrįsti tinklai. Kitaip neitiesioginio ryšio tinkluose, transliavimo tinkluose visi imtuvai, esantys siųstuvoryšio zonoje, gali priimti informaciją. Jie naudojami televizijos ryšiui (televiziniaikanalai, video tekstas) ir duomenims perduoti (tarpţemyninė telefonija).WAN tinklus galima skirstyti į privačiuosius ir viešuosius tinklus. Privatieji tinklaidaţniausiai naudojami plačiai pasklidusiems procesams, pavyzdţiui, dujų ar naftosvamzdynuose, aukštos įtampos tinkluose stebėti. Viešieji tinklai - tai, pavyzdţiui,telefono tinklai.WAN IR LAN tinklaiRyšiams tarp kompanijų ar jų padalinių organizuoti naudojami vadinamiejiplataus ryšio tinklai – WAN. Tipiškas pavyzdys - X25 tinklai. Tai tinklai,pasiţymintys standartinėmis duomenų perdavimo, apsaugos ir magistralėsuţvaldos bei maršruto išrinkimo tinkle funkcijomis. Naudojant WAN tinklus,realizuojami išoriniai kompanijų kontaktai. Ryšiams kompanijos padalinių vidujepalaikyti pasitelkiami vietiniai tinklai - LAN. Ofisuose plačiai paplito Ethernet irNovell tinklai. Įmonėse, valdant procesus ir gamybos technologijas, procesųvaldymo lygmenyje daţnai naudojamas vadinamasis gamybos automatizavimoprotokolas – MAP (Manufacturing Automation Protocol). MAP, panašiai kaipEthernet, disponuoja funkcijomis papildyta kalba, palengvinančia ryšio funkcijųpanaudojimą.LAN palyginimas su WANVietinius tinklus galima atskirti nuo WAN šiomis charakteristikomis:1. Geografinės srities apimtimi2. Duomenų perdavimo ir klaidų greičiais3. Nuosavybės teise4. Vyriausybės reguliavimu (reglamentais)5. Duomenų maršrutais6. Ir daugeliu atvejų, perduodamos informacijos tipais.Geografinė sritisLAN – tai komunikacinis tinklas, padengiantis santykinai maţą lokalią sritį. Šiąsritį gali apimti įmonės padalinys, esantis viename aukšte, ar visa įmonė, esantikelių aukštų pastate arba kelių pastatų srityje.LAN tinklo geografines ribas apibrėţia fizinės duomenų perdavimo ribos.Apribojimai remiasi kabelių, kurie jungia atskirus LAN įtaisus, ar bendro LANkabelio ilgiais. Tuo tarpu WAN tinklai gali uţtikrinti komunikacijas mieste, tarpmiestų, rajone, šalyje ar net pasaulio dalyje.Duomenų perdavimo ir klaidų greičiaiAnkstyvieji LAN, originali Ethernet versija ir Token-Ring, pasiţymėjo 4 – 16Mb/s greičiu. Modernesni greitaeigiai Ethernet tinklai pasiţymi: Fast Ethernet –

100 Mb/s, Gigabit ir 10 Gigabit Ethernet – atitinkamai 1 Gb/s ir 10 Gb/s duomenųperdavimo greičiais. Daugelis WAN tinklų pasiţymi duomenų perdavimo greičiu,kuris siekia arba lygus 1544 Mb/s ir 2048 Mb/s.Kadangi LAN kabelių sistema lokalizuota patalpose arba geografiškai maţosezonose, jos santykinai apsaugotos nuo gamtinių fenomenų: perkūnijos irţaibavimo. Toks saugumas uţtikrina perdavinėti duomenis santykinai dideliaisgreičiais, o klaidų atsiradimas – santykinai maţas. Tuo tarpu WAN tinklams ir jųelementams priskiriama ţymiai didesnė sutrikimo, iššaukiama orų pokyčių,elektromagnetinių laukų poveikio ar tokių nenumatytų atsitikimų, kai klojantkabelius ţmogus juos paţeidţia, tikimybė. Dėl šių prieţasčių klaidų pasitaikymodaţnis WAN tinkluose yra ţymiai didesnis nei LAN. Daugelyje WAN klaidospasitaikymo tikimybė gali siekti nuo vienos 10 6 iki vienos 10 7 bitų. Tuo tarpuLAN tinkluose klaidos tikimybė gali siekti nuo vienos 10 7 iki 10 8 bitų.Nuosavybės teisėKuriant WAN tinklus, reikia išsinuomoti duomenų perdavimo paslaugas iš vienųar kitų šių paslaugų tiekėjų. Nors WAN vartotojas gali nusipirkti ar išsinuomotikomunikacijų įrangą, duomenų perdavimo teisės priklauso šios paslaugos tiekėjui.Tuo tarpu organizacijai, kuriančiai savo LAN tinklą, priklauso visi komponentai,reikalingi tinklui suformuoti, įskaitant ir kabelius, sudarančius fizinį duomenųperdavimo kelią.ReglamentaiKadangi WAN tinklais perduodami duomenys „kerta“ lokalias ar nacionalinessienas, susiduriama su vyriausybiniais reglamentais, kurie numato tam tikrusteisinius aktus lokaliame ar nacionaliniame lygyje. Daugeliu šių teisinių aktųpriţiūrimos tiekiamos paslaugos ir tarifai, kuriais apmokestinamos paslaugos. Tuotarpu LAN tinklams yra tik reglamentai, nurodantys, kokius kabelius reikianaudoti pastatuose ir ar reikia kabelius tiesti izoliaciniame vamzdyje.Duomenų maršrutizavimas ir topologijaLAN tinkle duomenys nukreipiami keliu, kurį apibrėţia tinklas. Šis kelias įprastaigali būti apibrėţtas magistralės, ţiedo, medţio ar ţvaigţdės struktūra; duomenųsrautai visada keliauja vienoje iš paminėtų struktūrų. WAN tinklų topologija galibūti kur kas sudėtingesnė. Daugeliu atveju WAN tinklai panašūs į tinkleliostruktūrą, kurioje naudojami įrenginiai skirti duomenų peradresavimui, esantkomunikacinės grandinės gedimui arba pernelyg dideliems duomenų perdavimosrautams tarp dviejų vietų.Perduodamos informacijos tipasPaskutinis svarbesnis skirtumas tarp WAN ir LAN tinklų – perduodamosinformacijos pobūdis. Daugelis WAN tinklų palaiko vienalaikį garsinės, duomenųir video informacijos perdavimą. Daugelis LAN tinklų yra apriboti duomenųperdavimu. Išimtis – asinchroninis informacijos perdavimo reţimas (ATM), kuris

suteikia LAN ir WAN tinklų perdavimo galimybes. Asinchroninis duomenųperdavimo reţimas buvo sukurtas įvairaus pobūdţio duomenims perduoti iš vienoLAN į kitą per ATM WAN. Tačiau kainų santykis tarp ATM tinklo adapterių irkitų LAN įtaisų, leidţiančių naudoti įvairių tipų Ethernet adapterius išaugo, iršiandien dauguma ATM įtaisų naudojami WAN tinkluose. LAN – taikomunikacijos sistema, leidţianti vartotojams prieiti prie resursų ir dalintis jais(kompiuteriais, spausdintuvais, faksais, CD-ROM„ais, keistis laikmenomis) sukitais vartotojais.1 Lentelė.Charakteristika LAN WANGeografinė sritis Lokalizuoti pastatams, Gali apimti sritį nuopastatų grupėms, miesto iki viso pasauliouniversiteto/miestelioteritorijaiDuomenų perdavimo 4 ... 16 Mb/sTarp 1544 Mb/s ir 2048greitis100, 1 – 10 Gb/sMb/s.Klaidų tikimybė 1 - > 10 7 ... 1 -> 10 8 1 - > 10 6 ... 1 -> 10 7Nuosavybė Įdiegėjo Duomenų perdavimopaslaugos teikėjaiDuomenųmaršrutizavimasFiksuotas maršrutas Duomenųperadresavimo galimybėTopologijaMagistralė, ţiedas, medis Neapribotaar ţvaigţdėInformacijos tipas Duomenys Balsas, duomenys irvideo

Automatizuotos gamybos hierarchiniai lygmenysTiriamojo objekto skaidymas į hierarchijos lygmenis - vienas iš daţniausiaipasitelkiamų abstrakčiųjų analizės metodų. Šis metodas gali būti taikomas irkompiuteriniuose tinkluose, ir sudėtinguose gamybos procesuose. Organizacineistruktūrai atvaizduoti naudojamas hierarchinis modelis. Jis dar ţinomas, kaip CIMpiramidė.1.5 pav. Automatizuotos gamybos valdymo lygmenysCIM (Computer integrated manufacturing) piramidėPriimti keturi organizaciniai lygmenys:Gamybos valdymo lygmuo;Gamybinio modulio lygmuo;Procesų valdymo lygmuo;Įrenginių lygmuo.Įmonės valdymo lygmuoĮmonės valdymo lygmuo svarbus sprendţiant planavimo, strategijos ir tikslųformavimo uţdavinius. Vienintelis kriterijus, apibūdinantis šio lygmensefektyvumą, - tai pavaldţiųjų lygmenų valdymo kokybė. Norint pasiekti šį tikslą,reikia iš pavaldţiųjų lygmenų rinkti ir kaupti informaciją. Įmonės valdymolygmenyje į įvykius orientuotos priemonės keičiamos tarpusavyje susietos veiklosanalize.Informacinės technologijos naudojamos tik vienam tikslui, - įmonės valdymoreikmėms, garantuojant efektyvią gamybą, tenkinti. Jei iš pradţių buvoapsiribojama vien iškilusių uţdavinių sprendimu, tai asmeniniai kompiuteriaiatvėrė galimybes tolesnei plėtrai. Tačiau rankomis vykdomas duomenų įvedimas irjų mainai daţnai sąlygodavo didelį nesuderinamumą su duomenų resursais. Dabarinformacinių technologijų dėka atsirado galimybė tenkinti integracinius ir valdymolankstumo reikalavimus.

1.6 pav. Hierarchiniai ryšių sistemos lygmenysGamybinio modulio lygmuoViena iš svarbiausių tendencijų, apibūdinančių ateities gamyklą, - nuolat didėjantigamybos procesų automatizacija. Masinis informacinių technologijų taikymasgarantuoja aukštesnę kokybę ir optimalų resursų išnaudojimą. Palaipsniui šalinantribojimus, trukdančius automatizuoti masinę gamybą, pasitelkus decentralizuotasautomatizavimo priemones, tapo įmanoma valdyti maţus autonominius gamybosmodulius. Būtina tam priemonė - šių gamybos modulių susiejimas atitinkamomisryšio sistemomis.Procesų valdymo lygmuoProcesų valdymo lygmenyje vyksta gamybos uţduočių konversija į konkrečiusprocesus. Tam reikalinga ne tik pati gamybos sistema, bet ir galimybė naudotisvisais reikiamais resursais. Priklausomai nuo proceso pobūdţio, duomenųatnaujinimo trukmė gali turėti arba neturėti lemiamos įtakos.

Įrenginių valdymo lygmuoŢemiausias hierarchinio modelio lygmuo – tai įrenginių lygmuo. Jį sudaro suprocesu susieti įtaisai, tokie kaip jutikliai, vykdymo įtaisai ir programuojamiejiloginiai valdikliai. Jų dėka vyksta informacijos mainai tarp produkto ir techninioproceso. Kadangi įrenginiai būna kompaktiškai išdėstyti, bet kokie duomenys,suformuoti šiame lygmenyje, turi būti perduodami, įvertinami ir modifikuojamirealiuoju laiku. Realusis laikas – reiškia, kad duomenų priėmimo laikas yrasuderintas su proceso dinamika. Pavyzdţiu galėtų būti pastatų oro kondicionavimosistema, kuri yra ţymiai lėtesnė nei rizikos sąlygų, pvz. dūmų, signalizacijossistema. Kiekvieno iš jų duomenų atnaujinimo laikas privalo būti atitinkamaisuderintas.Hierarchinių lygmenų ryšių sistemosProceso informacijos srauto struktūrizavimas ir gamybos technologijosorganizavimas turi būti nuolatinio dėmesio centre, kadangi lanksčioji gamyba – tainuolat besikeičiančių duomenų valdymas. Duomenys formuojami per išoriniuskompanijos kontaktus, pavyzdţiui, per klientų uţsakymus, tiekimą ir transportą.Tačiau daugelį duomenų kuria ir formuoja pačioje kompanijoje esantys įvairūsstruktūriniai vienetai.Kompanijos vidinė ir išorinė informacijaKompanijos vidinių informacijos srautų charakteristikų analizė rodo, kad ryšiųsistemos turi būti susietos su hierarchiškai struktūrizuotais gamybos lygmenimis.Charakteristikas lemia komunikacinių stočių (dar vadinamų mazgais) skaičius,apdorojamos informacijos kiekis, duomenų gyvavimo laikas ir duomenųatnaujinimo periodas. Charakteristikas apibrėţia atitinkamuose lygmenysevykdomi uţdaviniai (2 lentelė).Pagal hierarchiškumo principą aukščiausiame, pavyzdţiui, gamybos valdymolygmenyje bendruosius uţdavinius sprendţia keli atsakingi darbuotojai,remdamiesi gausia įvairių sričių informacija. Leidţiantis hierarchijos laiptais,maţėja informacijos rūšių ir jos apimtis. Tačiau atitinkamu laipsniu didėja mazgų– specialių stočių ir įtaisų, formuojančių bei atnaujinančių duomenis, skaičius.Ţemiausiame hierarchinės struktūros - įrenginių valdymo - lygmenyje daugybėįtaisų dideliu greičiu apdoroja nedidelius nesudėtingos informacijos kiekius.

2 lentelė. Ryšio sistemų charakteristikosMazgųLygmuokiekis1. Gamybos valdymolygmuo2. Gamybos vienetolygmuo3. Procesų valdymolygmuo4. Įrenginių valdymolygmuoDuomenųapimtisDuomenųgyvavimotrukmė1 … 10 Mbaitai nuo min.iki metų10 … 500 Kbaitai nuo sek.iki dienų10 … 500 baitai nuo msiki val.100… 10 4 bitai nuo msiki sek.Duomenųperdavimodažnisnuo valandųiki dienųnuo sek.iki min.msnuo msHierarchinė informacijos struktūraAtsiţvelgiant į skirtingus funkcinius ir techninius reikalavimus, kuriuos reikiatenkinti sprendţiant atitinkamus uţdavinius, skirtinguose hierarchijos lygmenysenaudojamos ir skirtingos ryšio sistemos. Priklausomai nuo ryšio atstumo beipareikalaujamų duomenų srautų perdavimo greičio, apimties ir daţnio, jospasiţymi skirtingomis charakteristikomis. Ryšio sistemos gali būti įvairiairealizuotos; viena vertus, jos turi tenkinti platų specifinių reikalavimų spektrąlygmens viduje, antra vertus, jos turi būti pritaikytos specifiniams uţdaviniams,pasiţymintiems skirtingomis fizinėmis ir techninėmis charakteristikomis, spręsti.Be to, svarbią ryšio sistemų charakteristikų dalį, į kurias atsiţvelgiama renkantiskonkrečias sistemas, formuoja tokios savybės, kaip kainos/galimybių santykis,suderinamumas su įvairių gamintojų įrenginiais, reputacija rinkoje ir nereiklumasvartotojui.Įrenginių valdymo magistralėsŢemiausiame procesų ir pramoninės gamybos lygmenyje veikia daugybėnacionalinių bei tarptautinių standartų ir atskirų kompanijų sprendimų. Šiestandartai apibrėţia konkretiems komunikacijų uţdaviniams specifiškai pritaikytasfunkcijas bei charakteristikas ir savaime apima platų įvairių funkcijų ircharakteristikų spektrą. Nuo specializacijos prie universalumo pereinamapalaipsniui. Magistralinės sistemos parinkimo klausimai aptariami skyriuje, kurnagrinėjami konkretūs įrenginių valdymo magistralių taikymo uţdaviniųsprendimai.Informacijos perdavimo strategijaKonkrečios įmonės struktūrinių vienetų ir lygmenų valdymo procesai bei pačiosįmonės valdymas – tai bendrojo proceso, kurio informacijos srautai turi būtivisapusiškai apsaugoti, dalys. Todėl sąsajos tarp hierarchinių lygmenų ir bet kokiųveikiančių ryšio sistemų turi būti realizuotos taip, kaip tai daroma, pavyzdţiui,tarp įrenginių valdymo magistralių ir vietinių tinklų (MAP). Tokių sąsajų

ealizavimas, o tuo pačiu ir informacijos srautų apsauga, yra vadinamainformacijos perdavimo strategija.

Uždarosios sistemosAutomatikoje įrenginių valdymo magistrales gamintojai pirmiausia realizavo taipvadinamų uţdarųjų sistemų principu. Šioms uţdarosioms sistemoms būdinga tai,kad jos apsiriboja vieno gamintojo elementine baze. Jose nėra jokiosuderinamumo su konkurentų produkcija.Uţdarosios įrenginių valdymo magistralės įgalina visiškai sujungti į tinklus netgidideles sistemas. Vienas iš uţdarosios sistemos pavyzdţių – tai Klöckner-MoellerSUCOnet K įrenginių valdymo magistralė. Ši sistema įgalina sujungti į tinklą iki30 stočių, o tai visiškai tenkina SUCOnet reikmes.Uţdarųjų sistemų privalumai – jų komponavimo ir įdiegimo į eksploatavimąpaprastumas, pasiekiamas dėl to, kad visi komponentai yra pagaminti vienogamintojo, taigi tarpusavyje harmonizuoti. Svarbiausias trūkumas – tai vienogamintojo produktų (ir kainų) diktatas. Antra vertus, atvirosios sistemos įgalinapagal pageidaujamas automatizuojamos sistemos funkcijas, optimaliai pasirinktiįrenginius.Šiuo metu rinkoje dar dominuoja uţdarosios sistemos. Tai dėl to, kad atvirųjųįrenginių magistralinių ryšio sistemų (PROFIBUS) standarto kūrimo darbaiuţsitęsė iki 1991 metų. Nuolat plečiantis šiam standartui pritaikytų produktųgamai, galima prognozuoti uţdarųjų sistemų taikymų maţėjimą.1.7 pav. Uţdaroji magistralinė sistema

Atvirosios sistemosAnkstesniame skyrelyje paminėti uţdarųjų sistemų trūkumai tapo atvirųjų sistemųstandarto sukūrimo prieţastimi. Atvirųjų sistemų standartai supaprastina ryšiustarp skirtingų gamintojų įrenginių; tam nebereikia papildomų adaptacijospriemonių. Kuriant tokį standartą, prisireikė daugybės konsultacijų ir derinimų.Svarbiausia konsultacijų reikšmė atvirų sistemų vartotojams bus paaiškintatolesniame pavyzdyje.1.8 pav. Atviroji magistralinė sistemaPavyzdys.Tarptautinė kompanija, turinti daug įvairiose šalyse registruotų ofisų, galifunkcionuoti tik informacijos mainų tarp tarptautinių kompanijų ir centro dėka.Greičiausias informacijos perdavimo būdas – tiesioginis kontaktas telefonu. Norintuţmegzti paprastą telefoninį pokalbį tarp tarnautojo, esančio, pavyzdţiui,Vokietijos centre, ir Amerikos kompanijos, reikia realizuoti daugybę konkrečių

organizacinių priemonių, be kurių toks pokalbis nebūtų įmanomas. Keletas išsvarbiausių priemonių:Susitarimas dėl oficialios kalbos;Susitarimas dėl elektrinių signalų perdavimo;Pasikalbėjimo subjektų laiko suderinimas;Pokalbio vedimas;Perdavimo klaidų nustatymas;Konfidencialios informacijos apsauga.Šių priemonių abipusiai nesuderinus, ryšys tarp derybų partnerių bus neįmanomas.Tik techninių priemonių standartizavimas ir derinimas įgalina kurti tarptautiniusryšius.OSI modelisAtvirosioms ryšio sistemoms standartizuoti buvo sukurtas ISO (InternationalStandart Organisation) OSI (Open Sistems Interconnection) modelis. Standartuskompiuterinių ryšių srityje ISO pradėjo kurti maţdaug apie 1977 metus. OSImodelis nenagrinėja naudojamų ryšio modulių funkcionavimo principų, -aptariamas tik išorinių ryšių tarp šių modulių pobūdis. OSI modelis visiškaiuţbaigiamas 1984 metais. Jame, pasitelkus septynis hierarchiškai struktūrizuotusfunkcinius lygmenis, aprašomos ryšio funkcijos tarp objektų. OSI modelis įgalinaklasifikuoti esamus standartus ir yra išeities taškas, kuriant naujus ryšių standartus.