Любые более-менее сложные системы автоматизации состоят из нескольких отдельных модулей. Эти модули часто находятся на разных участках производства. А разные участки могут находиться в разных помещениях, в разных частях города, в разных городах и в разных странах (или даже в Космосе).
Эти модули при всех этих сложностях должны как-то обмениваться данными между собой. И каждый инженер по автоматизации должен знать хотя бы основные интерфейсы, используемые для связи устройств друг с другом.
Совокупность средств, необходимых для организации обмена данными, принято называть интерфейсом. Однако одно устройство должно однозначно понимать правила, по которым оно обменивается данными с другим устройством. Поэтому общий интерфейс должен обеспечивать совместимость элементов любой системы. Совместимость может быть:
- Информационной
- Электрической
- Конструктивной
Информационная совместимость обеспечивает использование общих форматов данных, алгоритмов управления, способов кодирования информации, адресации и т.п. Например, если протокол указывает, что в первом передаваемом байте должен находиться адрес устройства - приёмника данных, то все устройства сети, которые работают с этим интерфейсом, первый байт пакета данных воспринимают исключительно как адрес.
Электрическая совместимость предполагает согласованность параметров используемых сигналов, линий связи, временных характеристик и т.п. Например, мы договариваемся о том, что +5В на линии связи - это логическая единица, а -5В - это логический ноль. Значит все устройства, поддерживающие этот интерфейс, должны при приёме данных преобразовывать +5В в логическую 1, а -5В - в логический 0. А при передаче - наоборот (логический ноль - в -5В, логическую единицу - в +5В).
Конструктивная совместимость - это использование стандартных конструктивных элементов: разъёмов, конструктивных модулей и т.п. В отличие от первых двух, конструктивную совместимость часто можно игнорировать (в большинстве случаев не имеет значения, как вы подключите провода линии связи - через винтовое соединение или через разъём).
Информационная совместимость - это логический (или программный) уровень. Здесь в основном определяются протоколы (правила) обмена данными без привязки к конкретному “железу”. Поэтому, например, устройство, поддерживающее протокол Modbus, вы одинаково легко можете подключить как компьютеру, так и к ПЛК. Также не имеет значения, какой физический интерфейс вы при этом будете использовать: RS-232, RS-485, RS-422 или какой-то другой.
А вот электрическая и конструктивная совместимость - это физический уровень (уровень “железа”, аппаратная реализация). Здесь всё немного строже. И вы уже не сможете напрямую подключить устройство с интерфейсом RS-485 к последовательному порту компьютера, потому что он имеет интерфейс RS-232. А эти интерфейсы требуют разного количества проводов в линии связи и используют разные электрические сигналы для формирования пакетов данных.
На этом всё. Подписывайтесь на канал, чтобы ничего не пропустить…
