Предисловие ..................................................... 6
Введение ....................................................... 10

Глава 1  ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ........ 13
1.1  Разновидности автоматизированных систем ................... 13
     1.1.1  Модель автоматизированной системы .................. 15
     1.1.2  Элементарная структура автоматизированной системы .. 18
     1.1.3  Распределенные системы автоматизации ............... 19
     1.1.4  Многоуровневая и многозвенная архитектуры .......... 27
1.2  Сетевые технологии для распределенных автоматизированных
     систем .................................................... 31
     1.2.1  Проблемы и их решение .............................. 32
     1.2.2  Структура сетевого взаимодействия .................. 32
     1.2.3  Принципы управления через Интернет ................. 34
     1.2.4  Веб-серверные технологии в промышленной
            автоматизации ...................................... 37
     1.2.5  Варианты использования ............................. 37
1.3  Повышение эффективности применения автоматизированной
     системы ................................................... 38
     1.3.1  Свойства открытых систем ........................... 41
     1.3.2  Средства достижения открытости ..................... 44
     1.3.3  Достоинства и недостатки ........................... 45
1.4  Заключение ................................................ 47
1.5  Обзор публикаций .......................................... 48

Глава 2  ПРОМЫШЛЕННЫЕ СЕТИ И ИНТЕРФЕЙСЫ ........................ 50
2.1  Общие сведения о промышленных сетях ....................... 51
2.2  Модель OSI ................................................ 54
     2.2.1  Физический уровень ................................. 56
     2.2.2  Канальный уровень .................................. 56
     2.2.3  Сотовый уровень .................................... 56
     2.2.4  Транспортный уровень ............................... 57
     2.2.5  Сеансовый уровень .................................. 57
     2.2.6  Уровень представления .............................. 57
     2.2.7  Прикладной уровень ................................. 57
     2.2.8  Критика модели OSI ................................. 58
2.3  MicroLAN .................................................. 58
     2.3.1  Концепция .......................................... 58
     2.3.2  Архитектура ........................................ 58
     2.3.3  Интерфейс .......................................... 59
     2.3.4  Адресация .......................................... 59
     2.3.5  Временные параметры ................................ 60
     2.3.6  Временные интервалы записи ......................... 60
     2.3.7  Временные интервалы чтения ......................... 62
     2.3.8  Сброс и обнаружение присутствия на линии ........... 63
     2.3.9  Логика работы сети MicroLAN ........................ 64
2.4  Шина 12С .................................................. 64
     2.4.1  Отличительные особенности .......................... 66
     2.4.2  Арбитраж ........................................... 68
     2.4.3  Электронные параметры .............................. 70
2.5  Интерфейсы RS-485, RS-422 и RS-232 ........................ 72
     2.5.1  Принципы построения ................................ 72
     2.5.2  Стандартные параметры .............................. 75
     2.5.3  Согласование линии с передатчиком и приемником ..... 76
     2.5.4  Топология сети на основе интерфейса RS-485 ......... 79
     2.5.5  Устранение состояния неопределенности линии ........ 81
     2.5.6  Сквозные токи ...................................... 81
     2.5.7  Выбор кабеля ....................................... 82
     2.5.8  Расширение предельных возможностей ................. 84
     2.5.9  Интерфейсы RS-232 и RS-422 ......................... 85
2.6  Интерфейс "токовая петля" ................................. 86
2.7  USB ....................................................... 90
     2.7.1  Общие положения .................................... 90
     2.7.2  Обзор соединения USB ............................... 91
2.8  Интерфейс IEEE-1394 (FireWire) ............................ 92
     2.8.1  Технические характеристики ......................... 93
     2.8.2  Топология шины ..................................... 93
2.9  HART-протокол ............................................. 94
2.10 CAN ...................................................... 103
     2.10.1 Физический уровень ................................ 105
     2.10.2 Канальный уровень ................................. 110
     2.10.3 Прикладной уровень: CANopen ....................... 114
     2.10.4 Электронные спецификации устройств CANopen ........ 116
2.11 BITBUS ................................................... 117
     2.11.1 Структура ......................................... 117
     2.11.2 Формат данных в сети BITBUS ....................... 119
     2.11.3 Производители продукции с использованием BITBUS ... 121
     2.11.4 Области применения ................................ 122
2.12 Profibus ................................................. 124
     2.12.1 Физический уровень ................................ 125
     2.12.2 Канальный уровень Profibus DP ..................... 125
     2.12.3 Резервирование .................................... 130
     2.12.4 Описание устройств ................................ 130
2.13 Modbus ................................................... 131
     2.13.1 Физический уровень ................................ 133
     2.13.2 Канальный уровень ................................. 134
     2.13.3 Прикладной уровень ................................ 136
2.14 Промышленный Ethernet .................................... 139
     2.14.1 Особенности Ethernet .............................. 140
     2.14.2 Физический уровень ................................ 141
     2.14.3 Канальный уровень ................................. 147
     2.14.4 Modbus TCP ........................................ 148
     2.14.5 Profinet .......................................... 150
2.15 Протокол DCON ............................................ 151
2.16 Передача данных по электропроводке - Х10 ................. 153
     2.16.1 Общие положения ................................... 153
     2.16.2 Технология передачи сигналов Х10 .................. 154
     2.16.3 Недостатки протокола Х10 и их устранение .......... 156
2.17 Беспроводные локальные сети .............................. 159
     2.17.1 Проблемы беспроводных сетей и пути их решения ..... 160
     2.17.2 Радиомодемы на 434 МГц ............................ 171
     2.17.3 GSM/GPRS .......................................... 173
     2.17.4 Bluetooth ......................................... 175
     2.17.5 ZigBee и IEEE 802.15.4 ............................ 179
     2.17.6 Wi-Fi и IEEE 802.11 ............................... 189
     2.17.7 Сравнение беспроводных сетей ...................... 193
     2.17.8 IrDA .............................................. 194
     2.17.9 GPS ............................................... 196
2.18 Сетевое оборудование ..................................... 199
     2.18.1 Повторители интерфейса ............................ 199
     2.18.2 Концентраторы (хабы) .............................. 201
     2.18.3 Преобразователи интерфейса ........................ 202
     2.18.4 Адресуемые преобразователи интерфейса ............. 204
     2.18.5 Межсетевые шлюзы .................................. 206
     2.18.6 Другое сетевое оборудование ....................... 206
     2.18.7 Кабели для промышленных сетей ..................... 207

Заключение .................................................... 215
Список литературы ............................................. 216
Приложение А. Сравнительные характеристики промышленных
     интерфейсов и сетей ...................................... 226
Приложение Б. Основные характеристики сетевых технологий ...... 228
Приложение В. Пример использования беспроводных сетей
     управления и контроля на основе промышленного
     маршрутизатора сотовой связи ............................. 232