SDS (Smart Distributed System)

SDS — продукт компании Honeywell Inc (Micro Switch Division). Наряду со стандартом DeviceNet, SDS представляет собой еще одно недорогое и законченное решение для сетевого управления интеллектуальными датчиками и актуаторами от центрального контроллера (PLC, компьютера) в системах промышленной автоматизации. По степени завершенности — от спецификаций физической среды до прикладного уровня — и по ориентировке на снижение стоимости системы SDS стандарт напоминает DeviceNet, а функционирование сети походит на работу сети DeviceNet в режиме Predefined Master/Slave.

Архитектура протокола SDS включает в себя три уровня модели OSI/ISO — физический, канальный и прикладной. Шинная топология представляет собой линейную шину (магистраль или транк) короткими отводами (рисунок 3.14).

Рисунок 3.14 — Пример сети SDS.

Определены два базовых типа кабельной разводки:

Mini (применяемый при сборке транка сети) — 4-проводной кабель максимальной токовой нагрузкой 8 А;

5-и контактный разъем, и Micro (для подключения физических устройств к сети) — 4 проводной кабель, 3 А, 4-х контактный разъем без отдельного контакта для экрана кабеля.

В сети SDS допускается и обычная проводная разводка с использованием открытых клеммных соединителей. Всеми типами кабельной разводки и соединителей, так же как и в сети DeviceNet, предусмотрено подведение питающего напряжения (диапазон 11 25 В на стороне устройства) к узлам. Предельные значения длин магистрали и отводов сети SDS в зависимости от скорости передачи приведены в таблице 2. Дробные представления длин в метрах вязаны с прямым пересчетом их величин, выраженных в футах Таблица 3.2 — Соотношение длин магистрали и отводов сети SDS.

Сообщения, циркулирующие в сети SDS, носят название APDU (Application layer Protocol Data Unit) — блоки данных протокола прикладного уровня. APDU представляет собой CAN фрейм стандартного формата (расширенный формат фрейма в SDS сети не применяется), элементы которого имеют свое собственное назначение в SDS (рисунок 3.15).

Рисунок 3.15 — Заголовок APDU в сети SDS.

В поле арбитража (ID3 ID9) расположен 7 разрядный адрес устройства (максимально допустимое количество устройств в сети SDS — 126). Тип APDU (3 разрядное поле) определяет тип сервиса (0 …7) прикладного уровня, которому соответствует данный APDU. Нулевое значение бита ID10 (DIR)поля арбитража указывает, что адрес устройства (device adrress) является адресом назначения, а единичное — адресом источника. Чем ниже значения логического адреса, тем выше приоритет сообщения. Бит RTR в SDS CAN фреймах всегда имеет нулевое значение (удаленный CAN фреймв SDS спецификации не применяется). Блок APDU имеет две формы — укороченную и длинную. Укороченная форма APDU содержит в поле DLC все нули и для передачи данных не используется. В поле данных длинной формы APDU содержится код длины (2 …8) поля данных CAN фрейма (2), два первых байта которого содержат спецификатор сервиса (Service Specifier), идентификатор встроенного объекта (EOID)и дополнительные параметры сервиса, а оставшиеся шесть предназначены для передачи собственно данных. При необходимости передачи последовательностей данных более шести байтов используется фрагментированный формат (до 64 фрагментов по 4 байта) длинной формы APDU.

Укороченная форма APDU используется в следующих сервисах прикладного уровня:

Change of State (Off, On, Off ACK, OnACK) — обнаружение изменения состояния логического устройства;

Write (On State, Off State, On StateACK, Off State ACK) — управление состояниями логического устройства.

К сервисам, использующим длинную форму APDU, относятся следующие:

Channel — обеспечение как широковещательного (multicast), так и равноправного (peer to peer) каналов соединения;

Connection — открытие/закрытие индивидуальных типов соединения;

Write — чтение атрибутов объектов устройства;

Read — изменение атрибутов объектов устройства;

Action — команда объекту устройства выполнить действие;

Event — сигнализация объектов устройства о событии.

При инициализации взаимодействия модулей сети SDS используются 4- е сервисные функции примитива:

Запрос (Request) — генерация APDU устройством инициатором соединения;

Ответ (Response) — ответный APDU устройства ответчика;

Индикация (Indication) — фиксация факта приема APDU устройством ответчиком;

Подтверждение (Confirm) — подтверждение приема APDU устройством инициатором.

Сеть SDS всегда требует наличия единственного мастера менеджера сети, как минимум, на этапе включения для выполнения автонастройки скорости передачи модулей.

В процессе работы сети допускается наличие нескольких мастеров на шине, но они должны функционировать в пределах своих адресных доменов, а при включении сети только один из них может брать на себя функцию сетевого менеджера для автонастройки скорости устройств.

Модули с внешним питанием (не от SDS шины) должны иметь механизм обнаружения пропадания питания шины для блокировки своей активности и выполнения автонастройки скорости после повторного включения сети. В сети SDS возможны четыре скорости передачи данных: 1 Мбит/с, 500,250 и 125 кбит/с.