СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ СВЯЗИ И ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

Изобретение относится к способам связи и обмена информацией между локальными подсистемами в составе автоматизированных подсистем, использующих магистральную структуру связи, в частности к интерфейсам агрегатных средств, использующих для передачи сообщений электрические сигналы, и может быть реализован в автоматизированных системах управления рассредоточенными объектами (технологическими процессами, машинами и оборудованием).

Известен способ связи и обмена информацией между локальными подсистемами, описанный в ГОСТ СССР 26139-84, выбранный нами за прототип.

Способ представляет собой бит-последовательный обмен данными по двухпроводной линии связи. Максимальная длина линии связи (включая длину отводов) – 3 км. Рекомендуемое количество сопрягаемых локальных подсистем - не более 60. Номинальная скорость передачи данных должна составлять 30, 100 или 500 кбит/с.

Передачу сообщений между локальными подсистемами осуществляют посредством ограниченного набора функциональных байтов, последовательность которых устанавливается форматом сообщений. Имеется два типа форматов сообщений.

Формат 1 имеет фиксированную длину и предназначен для передачи только интерфейсных сообщений.

Формат 2 включает переменную по длине информационную часть, предназначенную для передачи данных.

Обмен сообщениями между локальными подсистемами организован в виде циклов - подачи кодов. Под циклом понимаем процедуру передачи в магистральный канал одного сообщения в виде кода. Несколько взаимосвязанных циклов образуют процесс передачи, который организован по асинхронному принципу: на посылаемые в магистральный канал вызовы локальная подсистема должна получать ответы.

Рассмотренный способ не лишен недостатков, к которым можно отнести:

1. Большое время цикла передачи, так как интерфейс реализует бит-последовательный метод обмена данными по двухпроводной линии связи. Для представления сигналов используют двухфазную модуляцию с фазоразностным кодированием. Для кодовой защиты передаваемых сообщений используют циклический код с производящим полиномом X¹⁶+X¹²+X⁵+1. Для устранения случайных ошибок должна быть предусмотрена возможность повторной передачи сообщений между теми же локальными подсистемами.

2. Ограничение на количество локальных подсистем в системе -рекомендуемое количество сопрягаемых локальных подсистем - не более 60.

3. Данный способ реализован на контроллерах связи, выполненных на активных элементах, поскольку они должны осуществлять:

- преобразование информации из формы представления, принятой в локальной подсистеме, в форму, которая требуется для передачи по магистральному каналу;

- добавление и выделение знаков синхронизации;

- распознавание и прием сообщений, адресованных данной локальной подсистеме;

- формирование и сравнение контрольных кодов для определения достоверности принимаемых сообщений.

Технической задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является устранение указанных недостатков.

Эта задача решена тем что, в способе организации связи и обмена информацией, заключающемся в подаче адресной информации от управляющей локальной подсистемы к управляемой локальной подсистеме и последующем обмене данными между ними, адресную информацию подают в параллельном А-разрядном двоичном коде, а обмен данными производят инициализируя коммутацию адресуемой управляемой локальной подсистемы для самостоятельного анализа.

В соответствии с п.2 формулы изобретения двоичные коды выбирают из подмножества, определенного как коды с постоянным числом единиц (А/2), где А - количество разрядов кода адреса.

Подача параллельного кода известна во внутриприборных интерфейсах, например внутренняя шина компьютера. Однако назначение и принципы построения резко отличны и обмен данными ведется параллельной передачей.

Обмен данными с помощью коммутации нам неизвестен.

Пример осуществления способа рассмотрим с помощью условной схемы, приведенной на чертеже, где: 1 - управляющая локальная подсистема, 2 - контроллер связи управляющей локальной подсистемы, 3 - i-я управляемая локальная подсистема, 4 - контроллер связи i-й управляемой локальной подсистемы, 5 - канал связи.

Управляющей локальной подсистемой 1 выставляют адресный код, соответствующий i-й управляемой локальной подсистеме 3 в двоичном коде, содержащем определенное, постоянное число единиц, что занимает столько же времени, сколько передача 1-го бита. Контроллер связи 4 i-й управляемой локальной подсистемы 3 опознает адресный код и коммутирует выходные параметры локальной подсистемы 3 на управляющую локальную подсистему 1, которая самостоятельно анализирует эти параметры, практически анализ занимает 20-50 μs, т.е. время передачи 2-3 байт, и одновременно непосредственно управляет управляемой локальной подсистемой 3.

Выдача адресной информации в параллельном двоичном коде, содержащем определенное постоянное число единиц, приводит к получению доступа к выходной информации адресуемой управляемой подсистемы для самостоятельного измерения и к выходной информации адресуемой управляемой подсистемы для непосредственного управления.

Для максимализации адресного пространства количество единиц в адресном коде выбрано равным (А/2), где А - количество разрядов адресного кода. Тогда максимальное количество адресуемых (ведомых) объектов (подсистем) К=С

А - разрядный адресный код у прототипа позволяет адресовать K=2^А - локальных подсистем (например, если А=8, К=256), по предлагаемому способу при А=8, К=70, теоретически уменьшая максимальное количество локальных подсистем в системе связи и обмена информацией (на практике такое количество более чем достаточно), получили возможность реализовать контроллеры связи ведомых подсистем на пассивных элементах. А поскольку контроллер связи ведомой подсистемы осуществляет коммутацию, то снижены требования к информационному каналу и нет ограничений на их количество.