Bussysteme in Der Automatisierungstechnik

ISBN-13: 9783528065690 / Niemiecki / Miękka / 1994 / 253 str.

Gerhard Schnell

Opis

Es kann kein Zweifel darfiber bestehen, daB Bussysteme im allgemeinen und speziell in der Automatisierungstechnik ein aktuelles Thema sind, mit dem sich jeder dort Tatige und Verantwortliche beschiiftigen muB. Dabei ergibt sich zwangslaufig eine Ffille von Fragen, die wir mit diesem Lehrbuch hoffen, aus ffihrlich und erschopfend beantworten zu konnen. Der Leser moge sich anhand des Inhaltsverzeichnisses eine Ubersicht fiber das Gebotene verschaffen. Das Buch stammt aus der Feder verschiedener Autoren, was den Vorteil bietet, daB ffir jedes Teilgebiet Experten zu Worte kommen. Der Herausgeber hofft, daB der Leser daraus resultierende gelegentliche Uberschneidungen toleriert oder sogar begrfiBt, da das Buch vermutlich oft im "Seiteneinstieg" gelesen wird und daB er die verschiedenen Darstellungsstile als anregend empfindet. Den Autoren dankt der Herausgeber ffir ihre neben der taglichen Arbeit erbrachte Zusatzleistung und die Geduld, mit der sie den der homogenen Darstellung die nenden .Anderungswfinschen nachgekommen sind. Manches wurde auch bewuBt stehen gelassen, wie z.B. der Begriff "Aktuator," obwohl dieser wortlich fibersetzte Zungenbrecher zu seinem Gegenstfick Sensor viel schlechter paBt wie das Wort "Aktor."

Spis treści

1 Technische Grundlagen.- 1.1 Netzwerktopologien (Klatt).- 1.1.1 Zweipunktverbindungen.- 1.1.2 Zweipunktverbindung mit Multiplexer.- 1.1.3 Bus-Struktur.- 1.1.4 Baumstruktur.- 1.1.5 Ringstruktur.- 1.1.6 Sternstruktur.- 1.2 Kommunikationsmodelle (Pech).- 1.2.1 Das ISO/OSI-Referenzmodell.- 1.2.1.1 Allgemeines.- 1.2.1.2 Die physikalische Schicht oder Bitübertragungsschicht.- 1.2.1.3 Die Sicherungsschicht.- 1.2.1.4 Die Netzwerkschicht.- 1.2.1.5 Die Transportschicht.- 1.2.1.6 Die Sitzungsschicht.- 1.2.1.7 Die Darstellungsschicht.- 1.2.1.8 Die Anwendungsschicht.- 1.2.1.9 Dienste für die Kommunikation zwischen den Schichten.- 1.2.1.10 Beispiel: Ablauf einer Kommunikation im OSI-Modell.- 1.2.2 Das TCP/IP-Protokoll.- 1.3 Buszugriffsverfahren (Klatt).- 1.3.1 Master/Slave-Verfahren.- 1.3.2 Token-Prinzip.- 1.3.3 Token-Passing.- 1.3.4 CSMA.- 1.3.5 CSMA/CA.- 1.4 Datensicherung (Schnell).- 1.4.1 Einleitung.- 1.4.2 Fehlerarten.- 1.4.3 Einige grundlegende Beziehungen.- 1.4.3.1 Bitfehlerrate.- 1.4.3.2 Wiederholung einer Eintragung.- 1.4.3.3 Restfehlerrate.- 1.4.3.4 Hamming-Distanz.- 1.4.3.5 Telegrammübertragungseffizienz.- 1.4.4 Einige Strategien der Fehlererkennung.- 1.4.4.1 Paritätsbit.- 1.4.4.2 Blocksicherung.- 1.4.4.3 CRC.- 1.4.5 Datenintegritätsklassen.- 1.4.6 Telegrammformate.- 1.4.6.1 Telegramm mit Paritätsbit.- 1.4.6.2 Telegramm mit CRC.- 1.5 Telegrammformate (Pech).- 1.5.1 Das HDLC-Protokoll.- 1.5.2 UART.- 1.5.3 Profibus-Norm DIN 19245.- 1.6 Binäre Informationsdarstellung (Klatt).- 1.6.1 NRZ, RZ.- 1.6.2 Bipolar-Kodierung, HDBn-Kodierung.- 1.6.3 NRZI.- 1.6.4 AFP.- 1.6.5 Manchester II-Kodierung.- 1.6.6 FSK, ASK, PSK.- 1.7 Übertragungsstandards (Klatt).- 1.7.1 RS 232-, V.24-Schnittstelle.- 1.7.2 RS 422-Schnittstelle.- 1.7.3 RS 485-Schnittstelle.- 1.7.4 20 mA-Stromschleife.- 1.8 Leitungen und Übertragungsarten (Schnell).- 1.8.1 Übersicht über die Leitungsarten.- 1.8.2 Paralleldrahtleitung.- 1.8.3 Koaxialleitung.- 1.8.4 Lichtwellenleiter (LWL).- 1.8.5 Übertragungsarten.- 1.8.5.1 Basisbandübertragung.- 1.8.5.2 Trägerfrequenzübertragung.- 1.8.5.3 Breitbandübertragung.- 1.9 Verbindung von Netzen (Pech).- 1.9.1 Repeater.- 1.9.2 Bridges.- 1.9.3 Router.- 1.9.4 Gateways.- 2 Netzwerkhierarchien bei CIM (Heimbold, Kriesel).- 2.1 Übersicht und Spezifik der Kommunikation in der Automatisierung.- 2.2 Managementebene.- 2.3 Prozeßleitebene.- 2.4 Feldebene (Feldgerät — SPS).- 2.4.1 Anforderungen an ein Feldbussystem.- 2.4.2 Schlußfolgerungen.- 2.4.3 Stand und Entwicklungstendenzen.- 2.4.4 Datenübertragung mit Lichtwellenleitern.- 2.4.5 Feldbussystem in Doppelringstruktur.- 2.5 Sensor-Aktor-Ebene.- 2.5.1 Anforderungen.- 2.5.2 Varianten.- 2.5.2.1 Ungetaktete Parallel-Seriell-Umsetzung.- 2.5.2.2 Binärwerterfassung durch Auswertung von Impulsreflexionen.- 2.5.2.3 Lösungsmöglichkeit mit Digitaltechnik.- 3 Internationale Feldbusnormung (Kessler).- 3.1 Die verschiedenen Normierungsaktivitäten.- 3.2 Der IEC-Feldbus.- 3.2.1 Physical Layer.- 3.2.2 Data Link Layer.- 3.2.3 Application Layer.- 3.3 Interoperable Systems Project (ISP) und World FIP.- 4 Beispiele ausgeführter Bussysteme.- 4.1 Sensor/Aktor-Busse.- 4.1.1 ASI (Schiff).- 4.1.2 VariNet-2 (Kessler).- 4.2 Feldbusse.- 4.2.1 Der Bitbus (Schnell).- 4.2.2 PROFIBUS (Schmitz).- 4.2.3 InterBus-S (Bent).- 4.2.4 SUCONET-K (Roersch).- 4.2.5 Modnet von AEG (Nierhaus).- 4.2.5.1 Modnet1/SFB.- 4.2.5.2 Modnet1/M+.- 4.2.5.3 Modnet1/P.- 4.2.5.4 Modnet3/MMSE.- 4.2.6 SINEC — Industrielle Kommunikation von Siemens (Sommer).- 4.2.6.1 SINEC H3 — der Höchstleistungs-Backbone.- 4.2.6.2 SINEC H1 — das Lokale Netz für Produktion und Büro.- 4.2.6.3 SINECL2.- 4.2.7 LON (Bruland).- 4.2.8 FIP (Kessler).- 4.2.9 P-NET (Böttcher).- 4.2.10 CAN (Böttcher).- 5 Weitverkehrsnetze (Pech).- 5.1 ISDN.- 5.2 DATEX-L.- 5.3 DATEX-P.- 5.4 TEMEX.- 6 Anhang Datenblätter.- 6.1 ASI (Aktuator/Sensor-Interface).- 6.2 VariNet-2.- 6.3 Bitbus.- 6.4 PROFIBUS.- 6.4.1 PROFIBUS.- 6.4.2 PROFIBUS (DP).- 6.5 InterBus-S.- 6.6 SUCONET-K.- 6.7 Modnet.- 6.7.1 Modnet1/SFB (Bitbus).- 6.7.2 Modnet1/M+.- 6.7.3 Modnet1/P (PROFIBUS).- 6.7.4 Modnet3/MMSE.- 6.8 SINEC.- 6.8.1 SINEC L2 (PROFIBUS).- 6.8.2 SINEC H1.- 6.8.3 SINEC H3.- 6.9 LON.- 6.10 Factory Information Protocol (FTP).- 6.11 P-Net.- 6.12 CAN (Controller Area Network).- 6.13 Eigensichere Feldbusse (Schimmele).- 6.13.1 ICSMUX(PDV).- 6.13.2 ICS MUX (RS 485).- 6.13.3 ICS MUX (ISP).

O autorze

Dr.-Ing. Gerhard Schnell ist Professor für elektrische Messtechnik und Mikrocomputertechnik an der Fachhochschule Frankfurt.