SysLab kdo s kým mluví, a po čem

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

Co tenhle nástroj nepočítá, a zdroje

1. uzly a spoječtyři omezení na každý spoj2. volba sběrnice3. propustnost4. latence5. domény a kostra6. izolace7. nouzové zastavení8. EMC9. kabeláž10. postup návrhuDeset kapitol a věta, na které stojí každá: každý spoj je rozhodnutí se čtyřmi omezeními.
Deset kapitol a vzorec, na kterém každá stojí.

Vědomá omezení

  • Tabulka sběrnic je zjednodušení. Uvádí, co norma zaručí, ne co dovolí dobrý den — a hlavně uvádí jednu hodnotu dosahu a rychlosti, přestože spolu souvisí. U RS-485 platí 1 200 m pro pomalý provoz, ne pro deset megabitů.
  • Latence je typická, ne zaručená. Dvě stě mikrosekund CANu je běžný zásobník a arbitráž při malém zatížení. Na vytížené sběrnici je horší a rozptyl roste; kdo potřebuje zaručenou mez, potřebuje rozvrh, ne odhad.
  • Žádná EMC v decibelech. Čísla za kroucení, stínění a ferit jsou řády, a nástroj to tak i podává. Skutečná hodnota závisí na spektru, na frekvenci a na tom, jak se to smontuje. Jediné přesné číslo v kapitole je poměr ploch smyček.
  • Řetěz zastavení je model se čtyřmi členy. Skutečný stroj má jich víc (zpoždění sběrnice, doba odbuzení, vůle v převodu). SafetyLab je na tohle vybavený líp — tenhle nástroj ukazuje strukturu, ne certifikaci.
  • Žádná úroveň funkční bezpečnosti. Kategorie, PL a PFH počítá SafetyLab. Tady je jenom dráha a řetěz.
  • Čtyři omezení nepočítají protokol. Nejlépe je to vidět na tři metry dlouhém spoji k osmi kloubům: nástroj vybere RS-485 před CANem a podle svého pravidla má pravdu, protože CAN má na sedmi stech kilobitech desetkrát menší rezervu. Staví se stejně CAN — kvůli arbitráži a prioritě ve zprávě, což není žádné ze čtyř čísel a spočítat se to nedá. Nástroj proto říká hlavně to, co nemá smysl zvažovat.
  • Ceny izolátorů jsou relativní a slouží k porovnání mezi sebou, ne k rozpočtu.
  • Nic o protokolech. Adresace, potvrzování, opakování a kódování patří LinkLabu a NetLabu. Tahle labka řeší elektriku a rozhodnutí, ne obsah zpráv.

Odkud se berou čísla

Skoro všechna z jiných labek, a testy to hlídají:

  • úrovně a mezní hodnotyLogicLab, celá matice rodin;
  • rámec CAN po bitechLinkLab;
  • rámec Ethernetu a EtherCATNetLab;
  • ztracená fáze ze zpožděníRoboLinkLab;
  • dráha doběhuSafetyLab;
  • plocha smyčky a zpáteční proudPcbLab.

Zdroje

  • ISO 11898 — CAN: rámec, arbitráž, závislost dosahu na rychlosti.
  • TIA/EIA-485-A — symetrické vedení, počet uzlů, zakončení.
  • NXP UM10204 — I²C: kapacita sběrnice jako mez délky.
  • IEC 61508 / ISO 13849-1 — struktura bezpečnostní funkce; čísla počítá SafetyLab.
  • ISO 13855 — umístění ochranných zařízení podle doby zastavení.

Kde je konec tratě

Tímhle končí trať Hardware. Šest labek: úroveň, pin, čip, větev, deska a stroj. Každá další se dívala o řád dál než ta předchozí a používala její čísla — což je jediný způsob, jak se dá poznat, že nejsou špatně.

Jedna věta na závěr: každý spoj ve stroji je rozhodnutí se čtyřmi omezeními, a to čtvrté — společná kostra — je jediné, které není v katalogu, a jediné, které se nedá spravit rychlejší sběrnicí.