Устройство коу что это такое: Комплектные осветительные устройства (КОУ) со щелевыми световодами
О развитии направления проектирования и изготовления медицинских консолей
На наши вопросы отвечает начальник конструкторского бюро систем жизнеобеспечения НПО «АМС-МЗМО»
Светлана Геннадьевна Шведкина.
Что такое современная консоль жизнеобеспечения?
— Медицинская консоль жизнеобеспечения — сложное техническое устройство, в нее могут входить газовые клапаны для разных медицинских газов и вакуума, а также электрическое оборудование. Газовые клапаны, применяемые в консолях, должны соответствовать строгим нормативам качества. Они должны обеспечивать быстрое подключение соответствующего газа из магистрали к прибору или оборудованию: наркозному аппарату, к маске пациента, хирургическому отсосу и т.п.. Электрическое оборудование консоли может включать в себя розетки, выключатели, светильники, светосигнальные индикаторы, клеммы заземления для медоборудования, кнопки вызова персонала, розетки для проводного вещания, USB-разъемы для подключения сети Интернет и т.д.
Расскажите, какие новинки техники разработаны КБ жизнеобеспечения
— В 2015 году руководство предприятия поставило перед нами задачу разработать и запустить в производство изготовление клапанов для медицинских газов. Раньше наше предприятие закупало такие клапаны итальянского производства, но в настоящее время поставщик перепрофилировал своё производство, поэтому и было принято решение производить их самостоятельно. Сейчас у нас на предприятии освоен и налажен выпуск клапанов для всех видов медицинских газов, которые в свою очередь устанавливаются в консоли жизнеобеспечения и контрольно-отключающие устройства (КОУ). Клапаны нашего производства не уступают лучшим иностранным аналогам.
Газовый клапан достаточно сложное механическое изделие, он должен долго и надежно работать: свободно подключаться и отключаться, при этом обеспечивать герметичность магистрали, не допускать утечки газа. Каждый газовый клапан на соответствующий газ имеет индивидуальный геометрический профиль входного отверстия, цветовую и буквенную маркировку. В него можно вставить штекер только такого же профиля – это делается для безопасности пациента и персонала.
В текущем году нами разработаны и уже изготовлены новые электронные контрольно-отключающие устройства, которые полностью соответствуют иностранным аналогам и высокими требованиям российского ГОСТа и международной системы ISO. На сегодняшний день, по моим данным, подобные приборы в России не выпускаются, поставляются импортные, так что это тоже наш вклад в импортозамещение. Нашими КОУ новой модификации уже оснащен онкологический диспансер в Орске Оренбургской области.
Импортозамещение предусматривает так же возможность выхода отечественной продукции на международный рынок. Как вы оцениваете эту возможность и какие есть трудности?
— Наше предприятие постоянно работает над импортозамещением — различные виды оборудования и комплектующих мы сейчас стараемся не закупать у зарубежных производителей, а осваиваем и изготавливаем сами или ищем российского производителя. Часть комплектующих частей электрооборудования мы вынуждены приобретать иностранного производства, так как отечественная промышленность нужных нам изделий не выпускает.
Для выхода на международный рынок необходимо учитывать стандарты электрооборудования других стран, например во Франции свой стандарт электрических розеток и вилок – там разное расположение входов, в Британии тоже свой отличный от нашего стандарт, в России принят стандарт розеток такой же как в Германии – стандарт «Schuko». Поэтому при планировании производства консолей на международный рынок необходимо учитывать стандарты той или иной страны. Это вполне нам по силам и мы готовы это делать и предлагать для продажи за рубеж достойное медицинское оборудование.
Расскажите о последних объектах, где применялось оборудование жизнеобеспечения марки «АМС-МЗМО»
— За 8 месяцев этого года нашим коллективом был выполнен огромный объем работы. Была выпущена конструкторская документация на КОУ и консоли потолочные, мостовые и настенные для Федерального перинатального центра в Челябинске; конструкторская документация на КОУ для оснащения онкологического диспансера в г. Орске. В состав этих изделий уже вошли газовые клапаны производства АМС-МЗМО.
В ближайшее время будет отгружены консоли электропитания в Российский федеральный ядерный центр Снежинска. В новом здании Жаркаинской центральной районной больницы, что в городе Державинске Акмолинской области Республики Казахстан специалистами нашего предприятия была смонтирована внутрибольничная система медицинского газоснабжения и установлены консоли в операционном блоке, реанимационном и родильном отделениях. Есть еще несколько интересных заказов, над которыми мы сейчас работаем.
— Как, на ваш взгляд, можно оценить выпускаемую предприятием продукцию по сравнению с конкурентами, и какие возможны пути ее совершенствования
— Мною был проведен анализ имеющихся технических данных по выпускаемым медицинским консолям российского производства. По результатам этого исследования сделан вывод, что по техническим характеристикам и внешнему виду наши консоли не уступают, а часто и превосходят подобную продукцию других производителей. Считаю, что есть вопросы по улучшению дизайна наших консолей и над этим мы активно работаем. В частности, сейчас разрабатываем декоративную панель из пластика для блока подвода медгазов и электропитания в потолочных консолях — с декоративными пластиковыми панелями преобразится дизайн и улучшится внешний вид консолей. Побывав на строящемся перинатальном центре в Челябинске, я пообщалась с нашими монтажниками консолей, нужно учесть их пожелания, кое-что улучшить в конструкциях консолей для удобства монтажа. При изготовлении различного вида оборудования мы всегда учитываем опыт, прежде всего, зарубежных производителей – они все-таки сегодня законодатели мод в этой сфере, и мы стремимся своевременно обновлять линейку выпускаемой нами продукции.
Определенная сложность в работе связана с тем, что нет универсальной консоли на все случаи жизни, у каждого заказчика свои требования и особенности. И мы всегда берем за аналог разработанную нами типовую конструкторскую документацию и дорабатываем ее под каждый новый заказ. Это усложняет весь процесс производства, так как практически каждая новая партия консолей уникальна. Например, по заказу Российского Федерального Ядерного Центра города Снежинска мы разработали конструкторскую документацию для изготовления 24 видов консолей электропитания, а для онкодиспансера Орска 45 разновидностей КОУ! Это отнимает много времени, но это необходимость – рынок и заказчик диктуют условия. Конкуренция на рынке большая и мы боремся за каждого потребителя и стараемся выполнить все его требования по составу и качеству консолей.
— Над чем сейчас работает ваше проектное подразделение?
— На сегодняшний момент у нас в планах разработка конструкторской документации на потолочные мостовые консоли с интегрированными в них передвижными поворотными блоками. Размеры таких мостовых консолей могут быть от 2-х до 6-ти метров. В настоящее время для участия во многих тендерах и конкурсах все чаше появляются требования к поставке подобного оборудования.
Поскольку потребности современной медицины подразумевают наличие такого оборудования, сейчас во многих тендерах и конкурсных процедурах все чаше появляется требования к поставке такой медицинской техники. Предприятие имеет большой опыт изготовления мостовых консолей, но пока без подобного навесного оборудования, поэтому мы планируем спроектировать и запустить в производство такие изделия.
Так же мы продолжаем разработку документации на газовые клапаны. В перспективе — выпуск клапана на инструментальный воздух 8 атмосфер и клапана отвода наркозных газов.
— Скажите несколько слов о вашем коллективе КБ
— Коллектив нашего конструкторского бюро небольшой, всего три человека. В этом году нашим немногочисленным женским коллективом был выполнен огромный объем работы. Было несколько больших объектов, о них я уже сказала выше, в состав которых входили КОУ и потолочные, мостовые и настенные консоли жизнеобеспечения, которые мы проектировали. Сроки всегда сжатые и только командная работа – все как один – позволяет решать поставленные перед нами задачи. Существует проблема нехватки специалистов инженеров-проектировщиков именно в нашей сфере, поскольку нужны специальные знания и опыт. Мы часто работаем «с колес», поэтому нужно быстро и креативно мыслить, хорошо соображать и быстро делать – таких специалистов мало.
Ну а вообще — работы непочатый край!
Фонд содействия развитию безопасных информационных технологий
Во время пандемии коронавируса многих перевели на удалёнку. Это коснулось и сотрудников техподдержек, и сотрудников служб ИБ. Неудивительно, что в этот же период произошёл всплеск мошеннической активности. Закономерным встаёт следующий вопрос: как пользователю, который сидит дома, идентифицировать и аутентифицировать сотрудника службы поддержки, который тоже сидит дома?
Если быть более специфичными, давайте поясним ситуацию. Сотрудник службы поддержки звонит сотруднику своей же компании по телефону и говорит, что он такой-то сотрудник, что была зарегистрирована атака на компьютер и теперь необходимо предоставить логин-пароль или открыть удалённый доступ к устройству для проведения расследования. Как проверить домашнему сотруднику, что ему звонит именно сотрудник поддержки или сотрудник ИБ? Как подтвердить, что звонит сотрудник именно его компании, а не фишер, мошенник или какой-то другой киберпреступник?
«Самый простой вариант, который решает все вопросы, — ты просто спрашиваешь: кто ты, сообщи свой добавочный номер. А потом перезваниваешь сам. Вот тебе аутентификация «свой — чужой». Ты позвонил на городской телефон своего офиса, набрал добавочный номер сотрудника, там поднял трубку тот же самый человек — и всё. Тут даже не нужно придумывать что-то технически сложное и так далее», — ответил на вопрос коммерческий директор компании «Аванпост» Александр Санин во время своего выступления на «CISO FORUM: музыка кибербезопасности».
Но нужно понимать, что в этом сценарии у звонившего сотрудника техподдержки должна быть настроена переадресация с корпоративной телефонии на его личный или домашний номер. По мнению Александра Санина, такой аутентификации «достаточно за глаза».
Однако он также упомянул, что если рассматривать эту ситуацию с технической точки зрения, то вполне можно подумать, например, над системой адаптивной аутентификации, которая следила бы за действиями пользователей. Потому что коронавирус внёс свои проблемы в удалённую работу сотрудников — когда вы отошли от вашего рабочего компьютера дома, ваше место мог занять друг или член семьи и заняться своими делами.
«В этой области мы сейчас думаем, что, может быть, как раз таки коронавирус и станет тем толчком, который это решение продвинет. Потому что у нас есть много наработок в этой части. И осталось там чуть-чуть доделать. Конечно, встанет всеми любимый вопрос слежки. Пользователи будут недовольны… В общем, нужно ещё подумать. Может, время ещё не пришло», — поделился Александр Санин.
Вместе с тем директор по управлению информационными рисками Cognizant Technology Solution Евгений Грязев сказал, что в Финляндии в принципе почти невозможна подобная ситуация. Во-первых, у них в компании всегда минимум два человека из технической поддержки должны физически присутствовать в офисе. Во-вторых, сам инпоинт, как и телефон, у них аутентифицируется, и они точно знают, что это за устройство, кому оно должно принадлежать. При этом биометрию и токены никто не отменял.
«Прежде всего, наши сотрудники не озвучат ничего по телефону. Извините, это не невозможно. Не предусматривается политиками, а политики очень жёстокие. И дисциплинарные наказания жесточайшие. Я не видел в финских компаниях таких наказаний за 15 лет, что я в Финляндии работаю. И это определённым образом является стимулом соблюдения тех политики, которые установлены в компании. Поэтому по телефону никто ничего не озвучит. Это опять процесс. В этом должен присутствовать компьютер, при компьютере есть определённые средства технические, которые позволяют с очень высокой уверенностью сказать, что с вами сейчас общается сотрудник поддержки», — пояснил Евгений Грязев.
Также он добавил, что у них очень привередливые клиенты. И если они «проколятся» таким образом, то потеряют их.
благодаря теоретическому блоку ты узнаешь:
где сейчас находится рекламная отрасль и куда она движется;
как разобраться с брифом и правильно поставить себе задачу;
какие инструменты стратегии полезны тебе как креатору;
как использовать деконструкцию при разработке идей;
с чего начинать штормить, какие есть типы идей и как с ними работать;
как изучать культурные коды аудитории;
какие есть креативные приемы для работы над брифом;
как повысить креативность: психология и физиология творческого мышления;
9 важных этапов при разработке любой идеи;
как работает мозг, какие ошибки совершает и как их избежать;
что такое арт-дирекшн в рекламе и как с помощью него усилить идею;
как формулировать и подавать свои мысли и идеи;
когда идея становится новостью;
как создавать правильную динамику для работы в команде.
Ethercat для начинающих / Хабр
Некоторое время назад у нас появился объект, где в техническом задании стояло требование: «Протокол Ethercat». В процессе поиска информации я полез на хабр и с удивлением обнаружил, что там разбора этого протокола нет. Да и вообще информация о нем довольно фрагментирована (забегая вперед — я просто не там искал). Проект мы сделали, а эта статья — для «более молодого меня», попытка сэкономить время кому-нибудь еще, кто собирается использовать или просто интересуется этим протоколом.
Единственный нюанс — я опишу довольно низкий уровень работы протокола (Data Layer в терминологии EtherCAT). Потому что именно он нам понадобился и им мы ограничились. Неописанными (пока?) останутся Application Layer протоколы типа CanOPEN-over-EtherCAT (CoE).
EtherCAT одним предложением
Уж это нагуглить легко, но для порядка скажу своими словами. EtherCAT – промышленная шина обмена с высокой пропускной способностью (100 Мбит/c) и скоростью реакции (единицы микросекунд для десятков устройств на одной линии разнесенных на десятки метров), использующая на низком уровне Ethernet, но при этом отличающаяся от обычной концепции Ethernet «вопрос-ответ».
Обычно в Ethernet порядок работы такой — устройство принимает пакет целиком, обрабатывает его, потом формирует и отсылает ответ. А EtherCAT работает так — устройство принимает пакет, и как только оно приняло заголовок (и поняло что это EtherCAT-пакет) оно начинает этот пакет отсылать дальше, в процессе отсылки заменяя те биты пакета в которых оно должно отослать информацию на нужные.
В результате мастер может отослать килобайтный пакет со скоростями для ста моторчиков и пустыми местами для ста датчиков, каждый из датчиков запишет в него свои данные а каждый моторчик прочитает свои, пакет вернется к мастеру и всё это займет примерно микросекунду. При этом мастер — обычный компьютер или микроконтроллер, а устройства соединены витой парой. Правда есть и подвох — хоть это и витая пара, а обычными свитчами топологию не организовать, а главное — мастером конечно может быть любой кто может отсылать UDP, а вот слейва обрабатывающего EtherCAT пакеты на ходу из обычного микроконтроллера не сделать. EtherCAT-слейв — специализированное устройство, и да — оно не может работать со всякими ARP и вообще отсылать и принимать произвольные пакеты. Только EtherCAT-пакеты.
Как пощупать
В нашем случае и «слейв» и мастер были нашими устройствами, соответственно я даю рекомендации для нашего случая. Возможно, у Вас уже есть либо мастер либо слейв.
Когда мы стали искать на чем сделать слейва, мы нашли два легкодоступных варианта — микроконтроллеры Infineon XMC4300\4800 и модули Microchip LAN9252. Мы выбрали первый (во многом из-за доступности отладочной платы), но как я теперь понимаю особой разницы что использовать нет — взаимодействие с модулем EtherCAT стандартизировано (об этом позже).
Так что для тех кто хочет пощупать EtherCAT вживую я рекомендую взять пару отладочных плат XMC4800 Relax EtherCAT Kit. Почему пару? Чтобы понять как работает топология эзеркада — с одной платой вроде бы всё просто, а вот две (и роутер или свитч) уже дают возможность для экспериментов.
Кроме слейва потребуется мастер.
Тут есть такие варианты:
- Взять софт от Beckhoff, TwinCAT, поставить его на комп и начать разбираться. Плюсы — ну, если вы не напутаете с настройкой он уж точно заработает из коробки. Так что если связи нет — то проблема на стороне слейва. Минусы — там много того что можно настроить, но при этом контроля за тем что происходит все равно нет. Поэтому я использовал его на самом начальном этапе. Как только подключил вторую плату и вместо того чтобы нормально заработать посыпались непонятные ошибки, стало ясно что нужен свой мастер.
- Open source реализация, https://github.com/OpenEtherCATsociety/SOEM. Мы адаптировали его к STM32F207 и FreeRTOS и всё работает. Но, наверное, можно и на компе запустить. С моими теперешними знаниями я мог бы и сам мастера сделать, но на начальном этапе очень важно чтоб был работающий код в котором ты уверен.
Отслеживать что происходит можно обычным снифером WireShark. Он и тип пакетов отображает, и содержимое, и время до микросекунд.
Ну и документация, куда же без нее. Кому-то, возможно, достаточно просто взгляда на код опенсорсной реализации, но я так и не смог самостоятельно разобраться во всех этих wkc2 и APWRw. Все прояснилось и встало на свои места когда я просмотрел один единственный файлик: EtherCAT_Communication_EN.pdf. Правда есть нюанс — с сайта ethercat.org его так просто не скачать. Надо получить членство в EtherCAT association. Правда вы можете попробовать его нагуглить, либо я могу его строго по секрету отправить его вам (лично я не подписывал NDA, но с Beckhoff переписывался мой коллега и вполне возможно от имени нашей фирмы он что-то подписывал), ну или стать таки членом этой ассоциации, это бесплатно.
Если что — данная статья в значительной мере является пересказом содержимого данного документа, схемы тоже взяты оттуда.
Минуточку, что за членство
Да-да, как утверждается в документации, да и в нагугленных туторилалах случайные люди не могут делать устройств поддерживающих Ethercat, они должны стать членами ассоциации Ethercat. После это они смогут скачать документацию и стандарты, а также получат свой уникальный Vendor ID. Причем членство бесплатно, надо просто написать им и ответить на пару вопросов о своей компании. https://ethercat.org/en/membership_application.html
В итоге мы стали членами этой ассоциации и у нас есть свой VendorID! Правда польза от этого ограничилась вышеупомянутым файлом, даже VendorID мы в итоге не используем. Так что никто не мешает пользоваться протоколом и без этих формальностей — разве что «шашечек», т.е. формального соответствия стандарту EtherCAT не будет. Кому-то это важно, кому-то — нет.
Топология ethercat
С предварительными вопросами покончили, теперь собственно к протоколу. Логическая топология езеркат — шина. При этом физическая может быть и звездой и шиной и кольцом и разными комбинациями. Как это работает?
У любого езеркат устройства есть 4 порта, физически у большинства присутствует только 2 (port 0 и port 1). Они соединены вот так:
Словами: когда пакет приходит на порт, он отправляется на следующий порт (по часовой стрелке на картинке). Если этот следующий порт отключен он считается закороченным и пакет пойдет на следующий за ним. После порта 0 расположен ethercat processing unit, который собственно на лету подставляет данные устройства, в остальных случаях пакеты проходят без изменений.
К примеру, если соединить ethercat устройство с мастером одним патчкордом, который будет воткнут ну скажем в port0 слейва, то пакет придет в port 0, пройдет через ethercat processing unit, дальше пройдет по кругу и т.к. три других порта закрыты то вернется через port0 по патчкорду к мастеру.
Дальше мы можем соединить длинную цепочку таких устройств:
и как легко догадаться пакет пришедший первому устройству на port0 пройдет через модуль обработки и дальше в port1, оттуда к следующему устройству на port0 и так до конца цепочки, а т.к. в последнем будет открыт только один порт то он развернется и пройдет через все устройства назад, причем на обратном пути обработки пакета уже не будет (помните? обработчик находится после порта 0) и он будет просто пересылаться.
На фото я соединил мастера с двумя слейвами.
Пока всё просто? Ну да, я забыл сказать — Ethercat на самом деле довольно простой протокол.
Таким образом мы получили шину. Теперь как сделать «кольцо»? Последний слейв надо соединить с мастером. Один нюанс — у мастера должно быть два ethernet порта. Тогда пакеты будут доходить до последнего в цепочке устройства и вместо того чтобы разворачиваться и идти назад сразу уходить мастеру. Зачем это нужно? Ну, это сэкономит сколько-то наносекунд, и кроме того даст возможность работать при одном отказе: Сделали кольцо — пакеты ходят по кругу. Разорвали в любом месте провод или вырубили один из слейвов — у нас получилось две шины и по прежнему есть связь со всем устройствами (кроме вырубленного).
Тут надо сказать, что эта надежность не абсолютная. Например, если слейв сломать так, что физический разрыв кабеля детектироваться не будет, но при этом пакеты уходить не будут — он будет «кушать» пакеты приходящие что на порт1, что на порт 0 и сеть работать не будет. Более реальный вариант — воткнули провод из одного из устройств не в следующее устройство а в обычный свитч понятия не имеющий об этом вашем ethercat. В итоге разрыва кабеля нет, порт открыт и пакеты в него уходят, а назад уже не возвращаются.
В теории, мастер может посылать пакеты типа «4-му слейву закрыть выходной порт» и с их помощью «огородить» проблемное место, а учитывая скорость работы перебор вариантов много времени не займет, но лично мы так не пробовали.
Если нужна нормальная надежность, чтобы при отказе любого числа устройств связь с остальными не терялась, нужна топология «звезда». Обычным для Ethernet способом — воткнув все слейвы в один свитч\роутер ее не организовать. Ведь у слейвов нет IP адреса по определению (они не умеют обрабатывать ARP пакеты), а MAC адрес у них в лучшем случае у всех одинаковый. На помощь приходят слейвы с 4 портами.
Проблема в том, что и у решений от infineon, и у модулей microchip портов только 2.
На картинке от ethercat — вот эти блоки с кучей палочек это соединенные друг с другом блоки Beckhoff с 4-мя ethercat портами:
https://www.beckhoff.com/ru/default.htm?ethercat/ek1100.htm
https://www.beckhoff.com/ru/default.htm?ethercat/ek1122.htm
Без них топологию звезда не сделать, а стоят они не космических конечно денег, но все-таки подороже обычных ethernet switch. Наверное можно их сделать самим на ПЛИС, но это задача не для нашей конторы (во всяком случае пока).
Раз уж затронули тему обычных свитчей\роутеров. С их точки зрения Ethercat пакет — пакет с broadcast целевым MAC адресом, так что они просто разошлют его по всем подключенным портам. Когда к свитчу подключено два слейва или мастер и слейв — все будет ок (свитч будет играть роль просто патчкорда), если подключить, скажем, мастера вместе с двумя слейвами или одного слейв — дело плохо, связи не будет.
Программирование slave — DPRAM
С точки зрения программы, slave устроен типичным для микроконтроллеров способом — есть некая область памяти, мы можем ее читать и писать в нее. В случае с Infineon она маппится на адресное пространство МК, в случае с микрочипом к ней надо обращаться по SPI. Первые 4 килобайта (до 0x1000) — регистры, имеют специальное назначение описанное в стандарте ethercat, дальше идет пользовательская память где будут оказываться те данные которые пришли от мастера и куда надо помещать те данные которые к мастеру уходят.
Конкретно на XMC4800 этой пользовательской памяти 8 килобайт
Интересно что к этой памяти (а значит и настраивать все параметры обмена с помощью регистров) может обращаться как микроконтроллер слейва, так и мастер посылая EtherCAT пакеты. Логично что одновременный доступ двумя сторонами чреват гонками данных, но о том как это решено чуть позже.
Регистры описаны в даташите (в моем случае в даташите на XMC), упомяну самые интересные:
- 0x000 — TYPE = 0x98 (чтобы убедиться что связь вообще есть можно прочитать нулевой байт)
- 0x010 — STATION_ADR, логический адрес узла (мастер может обращаться к конкретному слейву либо с помощью его номера в топологии, либо по вот этому логическому адресу)
- 0x040 — RESET_ECAT, мастер может удаленно перезагрузить засбоивший слейв.
- 0x100 — DL_CONTROL, управление портами (открыт\закрыт)
- 0x110 — DL_STATUS, состояние портов (есть ли линк)
ну и хватит наверное. Подробности в документации.
Программирование master’a — структура ethercat пакета.
Отвлечемся ненадолго от слейва и вернемся к мастеру. От мастера требуется формировать ethercat пакеты заданной структуры и обрабатывать их когда они вернулись от слейва.
Пакеты имеют следующую структуру:
Как видим, пакеты могут иметь либо специализированный формат (тип пакета не TCP и не UDP, а 0x88A4), либо находиться внутри UDP пакета. С точки зрения слейва UDP заголовок просто ничего не значащие байты (адресация слейвов происходит уже внутри ethercat пакета), но зато он позволяет работать с Ethercat пакетами с компьютера — вместо каких-то низкоуровневых пакетов мы формируем и обрабатываем старые добрые UDP датаграммы.
Внутри идет заголовок и энное количество датаграмм:
Каждая датаграмма состоит из заголовка, основной части и важной штуки называемой Working counter (WKC).
Wkc — счетчик слейвов обработавших эту датаграмму. Когда датаграмма проходит через слейва, он инкрементирует wkc если читал ее данные и инкрементирует wkc если писал в нее данные (так что если он и читал и писал данные в одну и ту же датаграмму то wkc будет инкрементирован дважды). Можно, например, послать BRD датаграмму «прочитать нулевой байт» и по счетчику wkc понять сколько всего устройств находится на линии.
- Cmd — тип команды. Сейчас разберем его подробнее, но сначала пробежимся по остальным полям.
- Idx — просто любое число, слейв его не обрабатывает. Мастер может пользоваться им чтобы бороться с дубликатами датаграмм. В реализации SOEM туда пишется номер буфера отправки\приема.
- Address — адрес. Его смысл зависит от Cmd — либо он состоит из двух 16-битных слов называемых ADP и ADO (адрес устройства и адрес памяти внутри устройства), либо из одного логического 32-битного адреса (Logical Addr).
- Len — длина.
- C, R, M, IRQ — в документации есть описание, вкратце — просто оставьте их нулями. SOEM так и делает.
Итак, Cmd. Команды называются буквенными аббревиатурами из двух частей. Числовых кодов я никогда и не знал. BRD есть BRD.
SyncManager
EtherCAT решает возможные проблемы одновременного доступа к памяти (со стороны МК и со стороны пришедшего по сети пакета) с помощью концепции SyncManagerов.
SyncManager (SM) — специальный блок в модуле ethercat слейва, которому мы указываем на область адресов памяти слейва и он устанавливает особый режим доступа к этой памяти.
Управляются регистрами начиная с 0x800. Каждый SM имеет 8 регистров, т.е. 0x800-0x807 задают SM1, 0x808-0x80F задают SM2 и так далее. Всего у XMC4800 8 SyncManagerов.
В зависимости от настройки бывают двух типов — mailbox и буфер. Кроме того они могут быть настроены на запись либо на чтение. Картинки из презентации поясняют их довольно очевидно, но чтоб не передирать совсем внаглую распишу словами.
Mailbox — предназначены для организации своих протоколов вопрос-ответ поверх ethercat. Один пишет другой ждет, потом другой читает первый ждет.
Buffered — для обмена быстроменяющимися данными. Один все время пишет а второй читает последнюю согласованную копию.
- Mailbox режим Read. Пока слейв не записал данные — читать нельзя (датаграмма чтения вернет WKC=0). Если слейв начал писать (обратился к первому байту но не обратился к последнему байту области) — читать по-прежнему нельзя (датаграмма чтения вернет WKC=0). Как только слейв закончил писать (обратился к последнему байту области) — ящик закрывается и слейв туда писать больше не может (при попытке записи содержимое не изменится), зато мастер может прочитать содержимое датаграммой (WKC вернет 1) и факт этого чтения опять откроет ящик.
- Mailbox режим Write. Работает аналогично. Пока мастер ничего не записал слейв будет читать нули, как только датаграмма с записью прошла слейв сможет читать данные, и пока он не прочитает их до конца (не обратиться к последнему байту области) новые датаграммы записи будут возвращать WKC=0.
- Buffered режим Read. Это более хитрый режим предназначенный для обмена быстроменяющимися данными. В этом режим слейв всегда может данные не заботясь о том прочитал мастер их или нет, а мастер соответственно всегда получать при чтении последнюю согласованную копию данных. Организуется с помощью трех буферов, т.е. если мы настроили SyncManager на адреса 0x1000-0x1010, то в памяти слейва они займут 0x1000-0x1030. При этом слейву надо писать всегда в 0x1000-0x1010, а мастеру читать оттуда же, но по факту он прочитает ту из трех копий которая была записана целиком.
- Buffered режим Write. Аналогично, но для записи. Т.е. мастер может писать данные, они будут попадать в один из трех буферов, а слейв может спокойно читать не беспокоясь что они перетрутся новой посылкой в процессе чтения.
FMMU
Рассмотрю еще одну концепцию Ethercat, которая обеспечивает магию команд LRW. Это Fieldbus Memory Management Unit (FMMU). Она совсем простая. Проще SyncManagerов, да. Мы просто указываем область памяти в пространстве слейва, какому логическому адресу она соответствует и флаг пишет туда слейв или читает оттуда. Ах да, адресуется она с точностью до бита а не до байта, так что не повторяйте моей ошибки, если хотите работать с целым числом байтов, то StartBit ставьте 0, а EndBit — 7.
Если взять пример про который я сказал в самом начала, когда мы одной командой прочитали данные сотни датчиков и дали уставки сотне моторчиков. На каждом из датчиков мы используем FMMU0 установив физический адрес в 0x1000 (ну или где мы храним показания датчика), а логический адрес в 0x12345678+4*номер датчика, размер 4 байта, ну и направление READ. На каждом из моторчиков мы используем FMMU0 установив физический адрес в 0x1000 (ну или где мы будем хранить уставку скорости), а логический адрес в 0x12345678+400+4*номер моторчика, ну и направление WRITE. Теперь мастер может отправить один LRW пакет с логическим адресом 0x12345678, размером 800 байт, во вторую половину которого он запишет все уставки. А по приходу ответа прочитает из первой половины данные всех датчиков. Теоретически, моторчики могут даже читать данные которые отправил датчик, если находятся после него в топологии (так называемый slave2slave communication), но мы таким не заморачивались.
Разумеется, одно устройство может использовать несколько FMMU чтобы и писать и читать данные, ну и стоит настроить SyncManagerы на соответствующие адреса.
Спасибо за внимание
В EtherCAT заботливые Beckhoff положили еще много всяких наворотов. Например EEPROM который должен быть в каждом устройстве и который позволит мастеру настроить любой слейв и сохранить настройки. Граф переходов AL_STATUS, который будет гарантировать что слейв успел прочитать перед запуском обмена EEPROM и что мастер инициализировал выходы слейва нормальными значениями. CanOPEN-over-EtherCAT(CoE) который дает мастеру возможность узнать что этот слейв умеет и какие у него есть входы\выходы. Ethernet-over-EtherCAT(EoE) и Files-over-EtherCAT (FoE) чтобы пересылать разное всякое. Бинарные ESI-файлы c тем самым VendorID и на редкость глючной утилитой их генерации. Синхронизация времени до наносекунд. Мы обошлись без всего этого в нашем проекте, поэтому я не готов о них подробно рассказывать, но основы EtherCAT я, надеюсь, изложил.
— Проектирование систем термостабилизации грунтов
Термостабилизация грунтов оснований — комплекс тепломелиоративных мероприятий, направленных на обеспечение стабильного устойчивого теплового состояния грунтов в соответствии с выбранным проектным принципом использования грунтов в качестве основания на протяжении всего периода эксплуатации объекта (СТО Газпром 2-2.1-390-2009).
При проектировании сооружений на многолетнемерзлых грунтах (ММГ) проектные организации сталкиваются со следующими проблемами:
1) Грунты находящиеся в мерзлом состоянии не обладают необходимыми несущими характеристиками (высокотемпературные мерзлые грунты), что ведет к увеличению количества свай фундамента для восприятия нагрузок от сооружения и удорожанию проекта.
2) Геологический разрез на площадке строительства представлен ММГ не сливающегося типа, что в процессе эксплуатации объекта может привести как дальнейшему их оттаиванию (осадки фундаментов), так и к промерзанию (пучение фундаментов).
3) По технологическим причинам есть ограничения для устройства проветриваемого подполья под тепловыделяющим зданием или сооружением (либо его высоты недостаточно), что без дополнительных мероприятий может привести к оттаиванию ММГ.
4) В районе распространения ММГ проектируемая площадка попадает на участок распространения талых грунтов, имеющих низкие несущие характеристики.
5) В связи с удаленностью района строительства и сложностями с доставкой буровой и сваебойной техники, Заказчик хочет сократить расходы и рассматривает вариант устройства фундаментом неглубокого заложения вместо свайного.
6) В районе широко распространены пучинистые грунты, что оказывает негативное воздействие на фундаменты сооружений и ведет к их деформации (особенно это касается малонагруженных фундаментов мачт, эстакад, небольших блок-боксов и т.д.).
7) Необходимо запроектировать грунтовую дамбу местного назначения, а грунтов обладающих требуемыми характеристиками (низкие коэффициенты фильтрации) не достаточно.
Все эти проблемы, в той или иной степени можно решить применив системы термостабилизации грунтов.
Наша компания выполняет как полный комплект проектной документации по термостабилизации грунтов (разделы: теплотехническое моделирование термостабилизационных систем с прогнозом состояния грунтов, геотехнического мониторинга), так и частичное моделирование взаимодействия сооружения и геологической среды, вариабельные расчеты термостабилизации и д.р. Пример графического приложение к проекту можно посмотреть здесь
- Пример расчета термостабилизации грунтов с помощью ВЕТ
Приборы и устройства применяемые для термостабилизации грунтового основания: сезоннодействующие охлаждающие устройства (СОУ), круглогодичнодействующие охлаждающие устройства (КОУ), открытые охлаждающие устройства (ООУ), теплоизоляционные экраны, мониторинговые системы (логгеры, термокосы, реперы).
СОУ (в литературе может встречаться название термосифоны или одиночные термостабилизаторы)- устройства основанные на ускоренном теплообменом между грунтом и воздухом за счет фазовых превращений и циркуляции теплоносителя в замкнутом теплообменнике. СОУ состоит из конденсатора (который расположен в надземной части) и испарителя (подземная часть) иногда выделяют транзитную часть, что важно для СОУ анкерного типа. Работоспособность СОУ во многом зависит от соотношения площади испарителя к общей площади конденсатора. На данный момент СОУ повсеместно применяются во всех северных регионах России. СОУ устанавливают как в вертикальном положении, так и горизонтально. На некоторых устройствах с большой протяженностью испарительной части устанавливают насосы для ускорения процесса теплообмена.
СОУ с раздвоенной системой радиаторов, в верхней части расположен кран для дозаправки (Республика Коми, г.Воркута).
СОУ с одним радиатором, в верхней части расположен кран для дозаправки (Республика Коми, г.Воркута).
Соу с раздвоенной системой радиаторов наклонных V образной форме. Подобная форма была задумана для более эффективной работы с ветром и без ветра (Республика Коми, г.Воркута).
СОУ с горизонтальным оребрением и применением гильзы, служащей для управления процессом промораживания, а также для возможности смены термостабилизатора.
Применение одиночных СОУ с горизонтальным оребрением для замораживания части площадки (Ямало-Ненецкий АО, Юбилейном месторождении Газпром добыча Надым).
Применение СОУ с вертикальным оребрением для промораживания Ядра плотины (Республика Якутия (Саха), г. Якутск).
Применение горизонтальных систем термостабилизации ГЕТ (Красноярский край, Туруханский район, Ванкорское нефтяное месторождение).
Модель взаимодействия горизонтальных систем термостабилизации из одиночных СОУ со зданием без проветриваемого подполья.
КОУ — термостабилизаторы круглогодичного действия подключены к холодильным машинам, включающимся в теплое время года. Такие системы применяют как правило в двух случаях. Первый — при сложных грунтовых условиях (текучие грунты и т.д.), когда необходимо проморозить (понизить температуру) грунт(а) в сжатые сроки. Второй — объекты на поверхностном фундаменте с высоким требованием к несущей способности (крупные резервуары), когда нет возможности применить теплоизоляционный экран. Реальное применение КОУ существует на Харасавейской нефтепроводной системе. Также существует легенда, что под зданием Московского государственного университета для обеспечения лучшей несущей способности юрских глин стоит схожая система.
ООУ — различные воздухонагнетательные устройства действующие, как правило, за счет естественного движения воздуха. до активного применения СОУ были основным средством для охлаждения подполья под домами. Устройство состоит из воздухозаборника различных конструкций и воздухопроводящего короба (трубы). В случае установки ООУ в подполье с оборудованное снегозащитными щитами при прохождении воздуха с улицы через узкое отверстие происходит дроссельный эффект, понижающий температуру в подполье.
Для корректного проектирования термостабилизационных систем необходимо произвести теплотехнические расчеты взаимодействия грунтов, сооружения и термостабилизационной системы на весь период эксплуатации. Проведение моделирования до достижения расчетной температуры недостаточно, ввиду возможного переохлаждение грунта и активизации морозобойного растрескивания. Наша компания имеет все разрешения СРО на производство проектных работ по термостабилизации грунта все расчеты производятся на собственном сертифицированном программном обеспечении Permafrost 3D, созданном для производства подобных работ.
Инструкция
%PDF-1.5 % 1 0 obj >/OCGs[14 0 R]>>/Pages 3 0 R/Type/Catalog>> endobj 2 0 obj >stream application/pdf
Криспин Блант: новый референдум в Крыму стал бы выходом для России
Ситуация в наших политических отношениях сейчас сложная, но есть возможность улучшить отношения между парламентами. Мы хотим лучше понять российскую точку зрения, и поэтому мы ездили в Москву и встречались с Пушковым и его коллегами. Это была очень полезная встреча, этот диалог должен быть продолжен, так что посмотрим, изберутся ли Пушков и его коллеги в сентябре, и мы продолжим этот диалог.
— Готовы ли вы принять ваших российских коллег здесь, в Лондоне?
— О, я буду очень рад, если наши российские коллеги смогут приехать сюда, обязательно увидимся с ними. Конечно, нужно решить практические вопросы. Но было бы очень хорошо, чтобы они приехали, очень важно, чтобы они поняли британскую точку зрения.
— Как бы вы охарактеризовали нынешнее состояние российско-британских отношений?
— Наши двусторонние отношения на политическом уровне переживают очень трудный период, а это означает, что сейчас гораздо больше внимания уделяется культурным обменам. К примеру, очень удачный обмен шедеврами между Национальной портретной и Третьяковской галереями. Такие вещи становятся гораздо более важными для двусторонних отношений, когда политические отношения находятся на низкой точке. В очень трудной ситуации оказались сейчас сотрудники британской дипмиссии в России и российской в Лондоне, просто даже с чисто бытовой точки зрения. Наша задача как комитета — контролировать деятельность МИД, и было бы хорошо добиться, чтобы возможности британской миссии в Москве расширились, чтобы были отменены ограничения на ее деятельность, а я, в свою очередь, укажу Форин-офису сделать то же самое.
— Нет ли у вас ощущения, что Великобритания сейчас из-за своего категорического нежелания иметь дело с Россией оказалась несколько на обочине международной политики: например, она не вошла в «нормандскую группу»? Госсекретарь США Джон Керри при всем своем отношении к политике России постоянно находится на связи с главой МИД России Сергеем Лавровым. А Британии нигде не видно…
— Великобритания — это страна, основанная на правилах, Великобритания особенно серьезно относится к нарушениям международного законодательства, каковым является захват Крыма. И это очень сложная проблема для нас. Можно говорить о правоте или неправоте России в том, что касается исторической принадлежности Крыма, но, несомненно, этот поступок является нарушением международного законодательства. Речь идет об оккупации Крыма, и это создает большие трудности для движения вперед. За такие поступки должна быть расплата. Когда одна из стран-постоянных членов Совбеза ООН нарушает международные нормы, это глубоко беспокоит всех остальных. Конечно, есть точка зрения России, что это то, что делал Запад на протяжении последних 20 лет, Косово и так далее. Но мой ответ: если вы критикуете поведение Запада, тогда критикуйте, но не отвечайте еще худшими поступками. Все бы выиграли от того, если бы Россия осталась своего рода моральным авторитетом в вопросах, за которые она критикует Запад, а не сама нарушила бы международные нормы.
— Но теперь-то что делать? Уже и в Британии все чаще говорят, ваши же коллеги, что пора уже успокоиться с Крымом — Россия его все равно не отдаст — и сконцентрировать внимание на других темах, в которых и диалог, и сотрудничество возможны.
— Мы в сложной ситуации. Как отвечать стране, которая, будучи постоянным членом Совбеза ООН, так себя ведет? Один из вариантов исправления ситуации такой: Россия формально возвращает Крым Украине, а потом предлагает референдум под международным наблюдением, признавая, что таким образом откатывает назад незаконный захват территории силой. Россия получит возможность восстановить моральный авторитет и положить конец нынешней ситуации. Я бы сделал так.
— Чтобы закончить тему, что вы думаете об имплементации минских соглашений?
— Обе стороны их нарушают.
— Не следует ли Великобритании примкнуть к «нормандской четверке»?
— Мне нужно больше свидетельств для того, чтобы прийти к какому-то заключению по этому поводу. Сейчас — не думаю, но мы изучим этот вопрос.
— Возвращаясь к британо-российским отношениям: ну в каких-то других сферах мы можем сотрудничать?
— Россия — невероятно важная страна, и отношения у нас с ней существуют на разных уровнях. Российское общество сейчас находится совсем на другом этапе, чем в советскую эпоху. Мы не находимся с Россией в состоянии идеологического конфликта в том смысле, в котором это было во времена СССР. С этой точки зрения у нас нет конкурирующих представлений о том, как должен выглядеть мир. То, что сейчас демонстрирует российская власть, это скорее призыв к социальному консерватизму, но это не тот случай, когда страна пытается навязать свое устройство кому-то еще. В этом смысле мы сейчас на другом этапе, российские студенты учатся в Великобритании, культурные обмены есть, в этой сфере есть возможности улучшать отношения.
— С вашей точки зрения, имеет ли для Британии смысл сотрудничать с Россией в Сирии?
— Конечно! В Сирии наметился прогресс с тех пор, как Керри и Лавров возглавили международную группу поддержки Сирии. Успехом эта группа обязана этим двум джентльменам, им удалось запустить процесс урегулирования в Сирии, и ситуация заметно улучшилась с тех пор. Я тут задал министру обороны вопрос относительно сообщений в СМИ о том, что силы «Джебхат ан-Нусры» — несколько тысяч человек — находятся к северу от Алеппо. Я сказал, что было бы разумным иметь общую разведкартину того, что из себя представляют силы врага. Все согласны, что «Ан-Нусра» и ИГИЛ (террористические группировки, запрещены в РФ и еще ряде стран — ред.) являются общими угрозами для цивилизации. Конечно, есть споры относительно других исламистских групп, об их роли, об официальной сирийской оппозиции, правительстве Асада. Но иметь общие данные, касающиеся сил общего врага, было бы полезно, это очевидно. Это помогло бы избежать недопонимания на месте.
— По оценке посольства РФ, Великобритания недополучила 10 миллиардов за год из-за санкционного режима против России…
— Я не располагаю такими цифрами, ничего не могу сказать по этому поводу. Санкции — это свободная торговля со знаком «минус», они касаются всех. Британский бизнес, который торговал с Россией, конечно, теряет. Всегда будут компании, которые теряют.
— Принесла ли, с вашей точки зрения, успех политика санкций, в чем конкретно вы его видите?
— На этот вопрос нам предстоит ответить в своем докладе. Я не хочу предвосхищать ответы, не имея всех аргументов.
— От темы Brexit никуда не деться. Вот недавно премьер-министр Дэвид Кэмерон заявил, что Владимир Путин «будет счастлив» выходу Великобритании из ЕС…
— Никто в России не высказал такой точки зрения, все придерживаются осторожного нейтралитета по этому вопросу, что является проявлением уважения к воле британского народа. Я не вижу никаких свидетельств, подтверждающих предположения, что Путин хочет Brexit, и это все, что вам нужно знать.
— Как, с вашей точки зрения, изменится положение Великобритании в мире в том случае, если она покинет ЕС? Кстати, каков ваш прогноз насчет итогов референдума?
— Я предполагаю, что победят те, кто агитирует за «остаться», потому что, с моей точки зрения, хотя кампания за выход велась нечестно, она велась очень аккуратно и профессионально. Сам я выступаю за выход из ЕС.
В случае Brexit место Великобритании в мире существенно изменится, она будет играть гораздо более скромную роль и она не сможет проталкивать свою позицию в ЕС и использовать ЕС для упрочения своего влияния. Пример — санкции в отношении РФ, Британия занимает в этом вопросе одну из самых жестких позиций по причинам, которые я уже привел. Мы очень резко настроены против нарушений международного законодательства, поэтому занимаем жесткую позицию по санкциям. Но если мы выйдем из ЕС, санкции могут быть ослаблены. Конечно, мы все равно останемся пятой по величине экономикой, постоянным членом Совбеза и членом других организаций. Но если США и ЕС о чем-то договорятся, мнение Лондона мало кого будет интересовать.
— Может ли Brexit повлиять на положение Британии в НАТО?
— Нет. Но если случится Brexit, это даст возможность для создания эффективной европейской системы обороны, которую мы сейчас блокируем. Мы, пользуясь правом вето, настаиваем на том, чтобы защиту обеспечивала НАТО, а это ведет к тому, что более мелкие европейские страны не рвутся инвестировать в оборону. А если Британии не будет, у стран ЕС может появиться собственная эффективная система защиты.
— Еще одна ключевая тема: выборы в США. Сложилась редкая ситуация, когда и консерваторы, и лейбористы поддерживают кандидата от Демократической партии США.
— Вопрос в том, будет ли меняться позиция Трампа, займет ли он более ответственную позицию, чтобы продемонстрировать, что он годится на пост президента США, вот эти вопросы вызывают серьезное беспокойство по всему миру.
— Вы готовы с ним встретиться, если он приедет в Лондон?
— С удовольствием, если меня пригласят.
— А что вы думаете по поводу точки зрения, что у Британии нет собственной внешней политики и что она во всем следует за США?
— Это очень российская позиция. Нет, у Британии есть своя политика, по многим пунктам мы сходимся с США, иногда просто слишком близко.
— Важный пункт разногласий между Россий и Великобританией, о котором сейчас подзабыли на фоне других проблем, это дело Литвиненко. Мне показалось, что реакция британского правительства на доклад коронера, в котором он возлагает ответственность за смерть экс-сотрудника ФСБ на российское государство, была, учитывая обычную тональность заявлений, какой-то удивительно сдержанной.
— Просто британское правительство считает, что оно еще с 2007 года знало, что произошло. Как только появилась вся эта линия с полонием, все было ясно. Правительство тогда приняло меры, потребовало высылки дипломатов, разведслужбы прекратили сотрудничество. То есть доклад коронера стал просто публичным подтверждением того, что правительство знало и так.
— Подводя итоги. Вы, изучая сейчас различные аспекты британо-российских отношений, хотите понять российскую точку зрения на ключевые международные события?
— Не только российскую. Мы знаем, что, например, прибалтийские страны испытывают беспокойство в связи с политикой России. Мы потому и намерены посетить одну из стран Прибалтики и Украину, посмотреть, обосновано ли это беспокойство, посмотреть на ситуацию их глазами, потому что они наши союзники. На самом деле трагедия последних 25 лет заключается в том, что, судя по всему, возможность восстановить место России в мире была потеряна и мы снова вернулись в 1980-е годы, только границы изменились. Ситуация в наших отношениях сложная, Россия «играет» с международным законодательством, а в Британии — еще и с уголовным. Британцы русского происхождения были убиты в Лондоне, Литвиненко ведь не единственный, и нам сложно в такой ситуации.
— Что, с вашей точки зрения, не позволяет России вернуть свое место в мире?
— Политика в России так и не получила должного развития. Обычные люди не интересуются политикой, не идут в нее. У нас в университетах есть движения будущих консерваторов, молодых социалистов и так далее, но, насколько я знаю, в российских университетах такого включения молодежи в политику нет. А это корень для политики, иначе политика далека от обычных людей и их интересов. В России предпринимаются меры, «Единая Россия» пытается выбрать кандидатов для будущей Думы, пытаясь таким образом частично решить проблему. Но по-настоящему демократическая политика, пронизывающая общество, так пока и не укоренилась.
И это проблема. С другой стороны — российская политика выглядит очень стабильной.
Наши отношения определяет то, что лежит в основе. И с точки зрения британских официальных лиц, большая часть вины лежит на России, что понятно. В России считают прямо наоборот. И мы изучим, кто прав. Задача нашего исследования — как раз понять российскую точку зрения.
FAQ | Коу Колледж
Информационные технологии — FAQ
Есть ли у учащихся доступ к загрузке бесплатного программного обеспечения через Coe?
Студенты Coe могут получить доступ к Microsoft Office 365, войдя в свои учетные записи электронной почты Coe по адресу microsoft.com/en-us/education/products/office.
Могу ли я подключить свои личные устройства (смарт-телевизоры, беспроводные колонки, игровые системы, другие интеллектуальные устройства) к сети Coe?
К нашей системе подключается большинство смарт-телевизоров, игровых систем и других персональных устройств.На территории кампуса запрещено подключение персональных беспроводных маршрутизаторов.
Могу ли я получить доступ к услугам кабельного телевидения и потоковой передачи в Coe?
Coe обеспечивает доступ к более чем 80 телеканалам HD (ваш телевизор должен иметь включенный QAM-тюнер, чтобы он работал в кампусе. Мы также предлагаем Stream 2 -IPTV. Эта услуга позволяет транслировать 80 каналов на ваш телефон, планшет или ноутбук при подключении к беспроводная сеть кампуса. Студенты также могут получить доступ к популярным сайтам потокового вещания (Netflix, Hulu, Amazon Prime и т. д.)) через беспроводную сеть кампуса.
Как студенты могут сделать резервную копию своей работы?
Помимо электронной почты, Google предоставляет учащимся неограниченное пространство для хранения через облачное хранилище Google Диска. Студенты могут получить доступ к своим документам как в кампусе, так и за его пределами.
Доступно ли антивирусное программное обеспечение через Coe?
да. Студенты могут загрузить бесплатную версию антивируса Sophos с сайта home.sophos.com.
Нужно ли мне приносить собственный принтер?
Нет.Coe обеспечивает круглосуточный доступ к полиграфическим услугам. Принтеры доступны во всех компьютерных классах кампуса, а также в библиотеке и некоторых общежитиях. Студентам предоставляется до 750 односторонних страниц для печати за семестр, при этом дополнительные страницы стоят 5 центов за страницу для черно-белых или 20 центов для цветных страниц. Служба веб-печати доступна по адресу www.print.coe.edu.
Как отправить заявку на получение технической поддержки?
Отправьте заявку на Spiceworks, нашу систему ИТ-поддержки.Вы можете получить доступ к системе ИТ-службы поддержки здесь или щелкнув значок компьютера на главной странице My Coe.
EtherCAT Technology Group | EtherCAT
В этом разделе содержится углубленное введение в EtherCAT (Ethernet для технологии автоматизации управления). Следующую информацию также можно найти в брошюре EtherCAT, доступной на разных языках.
EtherCAT — это технология промышленного Ethernet реального времени, изначально разработанная Beckhoff Automation.Протокол EtherCAT, описанный в стандарте IEC61158, подходит для требований жесткого и программного обеспечения реального времени в технологиях автоматизации, тестировании и измерениях и во многих других приложениях.
Основное внимание при разработке EtherCAT уделялось короткому времени цикла (≤ 100 мкс), низкому джиттеру для точной синхронизации (≤ 1 мкс) и низким затратам на оборудование.
EtherCAT был представлен в апреле 2003 года, а EtherCAT Technology Group была основана в ноябре 2003 года. Тем временем ETG превратилась в крупнейшую в мире организацию по промышленному Ethernet и полевым шинам.ETG объединяет производителей и пользователей, которые в составе технических рабочих групп вносят свой вклад в развитие технологии EtherCAT.
1.1 Принцип работы1.2 Протокол EtherCAT
1.3 Гибкая топология
1.4 EtherCAT P
1.5 Высокоточная синхронизация
1.6 Диагностика и локализация ошибок
1.7 Требования к высокой доступности
1.8 Безопасность через EtherCAT
1.9 Профили связи
1.9.1 Протокол приложений CAN через EtherCAT (CoE)
1.9.2 Профиль сервопривода в соответствии с IEC 61491-7-204 через EtherCAT (SoE)
1.9.3 Ethernet через EtherCAT (EoE)
1.9.4 Доступ к файлам через EtherCAT (FoE)
1.9.5 ADS через EtherCAT (AoE)
1,10 Протокол автоматизации EtherCAT (EAP)
1.11 Интеграция других шинных систем
1.12 EtherCAT, TSN, Industrie 4.0 и IoT
2.1 Главный
2.2 Подчиненный
3.1 Plug Fest
3.2 Инструмент для проверки соответствия
3.3 Техническая рабочая группа Соответствие
3.4 Центр тестирования EtherCAT
1.Особенности EtherCAT
1.1 Принцип работы
Мастер EtherCAT отправляет телеграмму, которая проходит через каждый узел. Каждое ведомое устройство EtherCAT считывает адресованные ему данные «на лету» и вставляет свои данные в кадр, когда кадр перемещается вниз по потоку. Кадр задерживается только аппаратными временами задержки распространения. Последний узел в сегменте (или отводной линии) обнаруживает открытый порт и отправляет сообщение обратно мастеру, используя функцию полного дуплекса технологии Ethernet.
Максимальная эффективная скорость передачи данных телеграммы увеличивается до более чем 90%, а из-за использования функции полного дуплекса теоретическая эффективная скорость передачи данных даже превышает 100 Мбит / с (> 90% от двукратного увеличения 100 Мбит / с).
Мастер EtherCAT — единственный узел в сегменте, которому разрешено активно отправлять кадр EtherCAT; все остальные узлы просто пересылают кадры в нисходящем направлении. Эта концепция предотвращает непредсказуемые задержки и гарантирует возможности в реальном времени.
Мастер использует стандартный Ethernet-контроллер доступа к среде передачи (MAC) без дополнительного коммуникационного процессора.Это позволяет реализовать ведущее устройство на любой аппаратной платформе с доступным портом Ethernet, независимо от того, какая операционная система реального времени или прикладное программное обеспечение используется. Ведомые устройства EtherCAT используют ведомый контроллер EtherCAT (ESC) для обработки кадров на лету и полностью аппаратно, что делает производительность сети предсказуемой и независимой от реализации отдельного ведомого устройства.
1.2 Протокол EtherCAT
EtherCAT встраивает свою полезную нагрузку в стандартный кадр Ethernet.Кадр идентифицируется идентификатором (0x88A4) в поле EtherType. Поскольку протокол EtherCAT оптимизирован для коротких циклических данных процесса, использование стеков протоколов, таких как TCP / IP или UDP / IP, может быть исключено.
EtherCAT в стандартном кадре Ethernet (согласно IEEE 802.3)
Для обеспечения связи Ethernet IT между узлами, соединения TCP / IP можно дополнительно туннелировать через канал почтового ящика, не влияя на передачу данных в реальном времени.
Во время запуска ведущее устройство конфигурирует и отображает данные процесса на ведомых устройствах. С каждым ведомым устройством можно обмениваться разными объемами данных, от одного бита до нескольких байтов или даже до килобайт данных.
Фрейм EtherCAT содержит одну или несколько дейтаграмм. Заголовок дейтаграммы указывает, какой тип доступа хочет выполнить ведущее устройство:
- Чтение, запись, чтение-запись
- Доступ к определенному ведомому устройству через прямую адресацию или доступ к нескольким ведомым устройствам через логическую адресацию (неявная адресация)
Логическая адресация используется для циклического обмена данными процесса.Каждая дейтаграмма обращается к определенной части образа процесса в сегменте EtherCAT, для которого доступно 4 ГБ адресного пространства. Во время запуска сети каждому ведомому устройству назначается один или несколько адресов в этом глобальном адресном пространстве. Если нескольким ведомым устройствам назначены адреса в одной и той же области, все они могут быть адресованы с помощью одной дейтаграммы. Поскольку дейтаграммы полностью содержат всю информацию, связанную с доступом к данным, главное устройство может решить, когда и к каким данным получить доступ. Например, ведущее устройство может использовать короткие времена цикла для обновления данных на дисках, в то время как большее время цикла может использоваться для выборки ввода / вывода; фиксированная структура данных процесса не требуется.Это также облегчает работу ведущего устройства по сравнению с обычными системами полевой шины, в которых данные с каждого узла нужно было считывать индивидуально, сортировать с помощью контроллера процесса и копировать в память.
При использовании EtherCAT ведущему устройству требуется только заполнить один кадр EtherCAT новыми выходными данными и отправить этот кадр через автоматический прямой доступ к памяти (DMA) на контроллер MAC. Когда фрейм с новыми входными данными получен через MAC-контроллер, ведущее устройство может снова скопировать фрейм через DMA в память компьютера — и все это без необходимости активного копирования ЦП каких-либо данных.Помимо циклических данных, другие дейтаграммы могут использоваться для асинхронной или управляемой событиями связи.
Вставка данных процесса на лету
Помимо логической адресации, ведущее устройство также может адресовать ведомое устройство через его положение в сети. Этот метод используется во время загрузки сети для определения топологии сети и сравнения ее с запланированной топологией.
После проверки конфигурации сети ведущее устройство может назначить каждому узлу настроенный адрес узла и связываться с узлом через этот фиксированный адрес.Это обеспечивает целевой доступ к устройствам, даже если топология сети изменяется во время работы, например, с помощью групп горячего подключения. Есть два подхода к связи ведомый-ведомый. Подчиненное устройство может отправлять данные напрямую другому подчиненному устройству, которое подключено дальше по течению в сети. Поскольку кадры EtherCAT могут обрабатываться только в будущем, этот тип прямой связи зависит от топологии сети и особенно подходит для связи между ведомыми устройствами при постоянной конструкции машины (например,грамм. в печатных или упаковочных машинах). В отличие от этого, свободно конфигурируемая связь между ведомым устройством проходит через ведущее устройство и требует двух циклов шины (не обязательно двух циклов управления). Благодаря отличной производительности EtherCAT, этот тип связи ведомого устройства все еще быстрее, чем с другими технологиями связи.
1.3 Гибкая топология
Линия, дерево, звезда или гирляндное соединение: EtherCAT поддерживает почти все топологии. EtherCAT делает возможной чистую топологию шины или линии с сотнями узлов без ограничений, которые обычно возникают из-за каскадных коммутаторов или концентраторов.
При подключении системы выгодно комбинировать линии с линиями ответвления: порты, необходимые для создания линий ответвления, напрямую интегрированы во многие модули ввода-вывода, поэтому никаких дополнительных коммутаторов или активных компонентов инфраструктуры не требуется. Разумеется, можно использовать звездообразную топологию, классическую сеть Ethernet.
Модульные станки или устройства смены инструмента требуют подключения и отключения сегментов сети или отдельных узлов во время работы. Подчиненные контроллеры EtherCAT уже включают основу для этой функции Hot Connect.Если соседняя станция удаляется, порт автоматически закрывается, поэтому остальная часть сети может продолжать работать без помех. Очень короткое время обнаружения <15 мкс гарантирует плавное переключение.
EtherCAT предлагает большую гибкость в отношении типов кабелей, поэтому каждый сегмент может использовать именно тот тип кабеля, который наилучшим образом соответствует его потребностям. Недорогой промышленный кабель Ethernet можно использовать между двумя узлами на расстоянии до 100 м друг от друга в режиме 100BASE-TX. Кроме того, добавление протокола EtherCAT P позволяет передавать данные и мощность по одному кабелю.Эта опция позволяет подключать такие устройства, как датчики, к одной линии. Волоконная оптика (например, 100BASE-FX) также может использоваться, например, для узловых расстояний более 100 м. Для EtherCAT также доступен полный набор кабелей Ethernet.
Гибкая топология — линия, дерево или звезда
К одному сегменту EtherCAT можно подключить до 65 535 устройств, поэтому расширение сети практически не ограничено. Из-за практически неограниченного количества узлов модульные устройства, такие как «разделенные» станции ввода-вывода, могут быть спроектированы таким образом, чтобы каждый модуль был собственным узлом EtherCAT.Следовательно, местная шина расширения исключается; высокая производительность EtherCAT достигает каждого модуля напрямую и без каких-либо задержек, поскольку в шинном соединителе или головной станции больше нет шлюза.
1.4 EtherCAT P: связь и питание в одном кабеле
EtherCAT P (P = мощность) является дополнением к ранее описанному стандарту протокола EtherCAT. Он позволяет передавать не только коммуникационные данные, но и периферийное напряжение по одному стандартному четырехпроводному кабелю Ethernet.
EtherCAT и EtherCAT P идентичны с точки зрения технологии протокола, поскольку добавление затрагивает исключительно физический уровень. При использовании EtherCAT P не требуются новые подчиненные контроллеры EtherCAT. Можно сказать, что EtherCAT P имеет те же преимущества связи, что и EtherCAT, но также обеспечивает подачу питания через кабель связи, предлагая привлекательные преимущества и усовершенствования для множества приложений.
EtherCAT P: данные и питание по одному кабелю
Два электрически изолированных, индивидуально переключаемых источника питания 24 В питают новые устройства EtherCAT P, доступные с US, обслуживающим систему и датчики, и UP, обслуживающим периферию и исполнительные механизмы.Оба напряжения, US и UP, напрямую подключаются к линии связи EtherCAT со скоростью 100 Мбит / с. Благодаря этой передаче энергии пользователь может каскадировать несколько устройств EtherCAT P, и поэтому ему нужен только один кабель. Это способствует уменьшению количества кабелей, более компактной и рентабельной проводке, снижению системных затрат и уменьшению занимаемой площади для устройств, оборудования и машин.
EtherCAT P особенно интересен для тех частей машины, которые являются автономными и часто немного изолированными, так как на них можно подавать данные и питание по одному шлейфу.Датчики всех типов идеально подходят для EtherCAT P: один компактный разъем M8 позволяет эффективно интегрировать эти полевые устройства в высокоскоростную сеть и подключать их к источнику питания. Возможные источники ошибок при подключении устройств исключаются благодаря механической кодировке разъема.
EtherCAT P может использоваться в одной сети вместе со стандартной технологией EtherCAT. Соответствующие блоки выпрямителей преобразуют обычную физику EtherCAT в EtherCAT P, последовательно поддерживая кодирование данных Ethernet.Таким же образом само устройство может быть снабжено EtherCAT P, но, в свою очередь, также может передавать протокол EtherCAT.
Подробнее …
1.5 Распределенные часы для высокоточной синхронизации
В приложениях с пространственно распределенными процессами, требующими одновременных действий, точная синхронизация особенно важна. Например, это относится к приложениям, в которых несколько сервоосей выполняют скоординированные движения.
В отличие от полностью синхронной связи, качество которой сразу страдает от ошибок связи, распределенные синхронизированные часы имеют высокую степень устойчивости к джиттеру в системе связи.Таким образом, решение EtherCAT для синхронизации узлов основано на таких распределенных часах (DC).
Синхронизация полностью на аппаратном уровне с компенсацией задержек распространения.
Калибровка часов в узлах полностью аппаратная. Время от первого ведомого устройства постоянного тока циклически распределяется между всеми другими устройствами в системе. С помощью этого механизма часы ведомого устройства могут быть точно настроены на эти опорные часы.Результирующий джиттер в системе значительно меньше 1 мкс.
Поскольку время, посланное опорными часами, поступает на подчиненные устройства с небольшой задержкой, эта задержка распространения должна быть измерена и компенсирована для каждого подчиненного устройства, чтобы гарантировать синхронность и одновременность. Эта задержка измеряется во время запуска сети или, при желании, даже непрерывно во время работы, обеспечивая синхронность тактовых импульсов с точностью намного меньше 1 мкс друг от друга.
Синхронность и одновременность — обзор двух распределенных устройств с 300 узлами и длиной кабеля 120 м
Если все узлы имеют одинаковую информацию о времени, они могут устанавливать свои выходные сигналы одновременно и прикреплять свои входные сигналы с высокоточной меткой времени.В приложениях управления движением точность цикла также важна в дополнение к синхронности и одновременности. В таких приложениях скорость обычно выводится из измеренного положения, поэтому очень важно, чтобы измерения положения выполнялись точно на эквидистантном расстоянии (то есть в точных циклах). Даже очень небольшие неточности во времени измерения положения могут привести к большим неточностям в вычисленной скорости, особенно относительно короткого времени цикла. При использовании EtherCAT измерения положения запускаются точными локальными часами, а не шинной системой, что приводит к гораздо большей точности.
Кроме того, использование распределенных часов также разгружает главное устройство; Поскольку такие действия, как измерение положения, запускаются локальными часами, а не при получении кадра, у ведущего устройства нет таких строгих требований к отправке кадров. Это позволяет программно реализовать главный стек на стандартном оборудовании Ethernet. Даже джиттер в диапазоне нескольких микросекунд не снижает точность распределенных часов! Поскольку точность часов не зависит от того, когда они установлены, абсолютное время передачи кадра не имеет значения.Мастер EtherCAT должен только гарантировать, что телеграмма EtherCAT отправлена достаточно рано, до того, как сигнал постоянного тока в подчиненных устройствах запустит выход.
1.6 Диагностика и локализация ошибок
Опыт работы с традиционными системами fieldbus показал, что диагностические характеристики играют важную роль в определении готовности машины и времени ввода в эксплуатацию. Помимо обнаружения ошибок, во время устранения неполадок важна локализация ошибки. EtherCAT имеет возможность сканировать и сравнивать фактическую топологию сети с запланированной топологией во время загрузки.EtherCAT также имеет множество дополнительных диагностических возможностей, присущих его системе.
Подчиненный контроллер EtherCAT в каждом узле проверяет движущийся фрейм на наличие ошибок с помощью контрольной суммы. Информация предоставляется ведомому приложению только в том случае, если кадр был получен правильно. Если есть битовая ошибка, счетчик ошибок увеличивается, и последующие узлы информируются о том, что кадр содержит ошибку. Ведущее устройство также обнаружит, что фрейм неисправен, и сбросит свою информацию.Ведущее устройство способно определить, где изначально произошел сбой в системе, путем анализа счетчиков ошибок узлов. Это огромное преимущество по сравнению с обычными системами fieldbus, в которых ошибка распространяется по всей линии связи, что делает невозможным локализацию источника ошибки. EtherCAT может обнаруживать и локализовать случайные сбои до того, как проблема повлияет на работу машины.
Благодаря уникальному принципу использования полосы пропускания EtherCAT, который на порядки превосходит промышленные технологии Ethernet, использующие одиночные кадры, вероятность помех, вызванных ошибками битов в кадре EtherCAT, существенно ниже — если используется то же время цикла.И, если в обычном режиме EtherCAT используется гораздо более короткое время цикла, время, необходимое для устранения ошибок, значительно сокращается. Таким образом, справиться с такими проблемами в приложении также намного проще.
В рамках фреймов рабочий счетчик позволяет контролировать информацию в каждой дейтаграмме на предмет согласованности. Каждый узел, к которому обращается дейтаграмма и чья память доступна, автоматически увеличивает рабочий счетчик. Затем мастер может циклически подтверждать, все ли узлы работают с согласованными данными.Если рабочий счетчик имеет другое значение, чем должно, мастер не пересылает данные этой дейтаграммы управляющему приложению. Затем ведущее устройство может автоматически определять причину непредвиденного поведения с помощью информации о состоянии и ошибках от узлов, а также статуса связи.
Поскольку EtherCAT использует стандартные кадры Ethernet, сетевой трафик Ethernet может быть записан с помощью бесплатных программных инструментов Ethernet. Например, известное программное обеспечение Wireshark поставляется с интерпретатором протокола для EtherCAT, так что информация о протоколе, такая как рабочий счетчик, коммандос и т. Д.отображаются в виде обычного текста. Диагностика
EtherCAT для пользователей
Диагностика EtherCAT для разработчиков
1.7 Требования к высокой доступности
Для машин или оборудования с очень высокими требованиями к доступности обрыв кабеля или неисправность узла не должны означать, что сегмент сети больше не доступен или что вся сеть выходит из строя.
EtherCAT обеспечивает резервирование кабеля с помощью простых мер. При подключении кабеля от последнего узла к дополнительному порту Ethernet на главном устройстве линейная топология расширяется до кольцевой топологии.Случай избыточности, такой как обрыв кабеля или неисправность узла, обнаруживается программной надстройкой в главном стеке. Вот и все!
Сами узлы не нуждаются в модификации и даже не «знают», что работают в резервированной сети.
Недорогое резервирование кабеля со стандартными ведомыми устройствами EtherCAT
Обнаружение канала в подчиненных устройствах автоматически обнаруживает и разрешает случаи избыточности со временем восстановления менее 15 мкс, поэтому при максимальном нарушении одного цикла связи.Это означает, что даже приложения для управления движением с очень коротким временем цикла могут продолжать работать без сбоев при обрыве кабеля.
С помощью EtherCAT также возможно реализовать резервирование главного устройства с помощью горячего резервирования. Уязвимые сетевые компоненты, например те, которые связаны с помощью перетаскиваемой цепи, можно соединить с помощью отводной линии, так что даже при обрыве кабеля остальная часть машины продолжает работать.
1.8 Безопасность через EtherCAT
Современные системы связи не только реализуют детерминированную передачу управляющих данных, они также позволяют передавать важные для безопасности управляющие данные через ту же среду.EtherCAT использует протокол Safety over EtherCAT (FSoE = Fail Safe over EtherCAT) именно для этой цели, что позволяет:
- Единая система обмена данными для управления и безопасности
- Возможность гибкого изменения и расширения архитектуры системы безопасности
- Предварительно сертифицированные решения для упрощения приложений безопасности
- Мощные диагностические возможности для функций безопасности
- Полная интеграция конструкции безопасности в конструкцию машины
- Возможность использовать одни и те же инструменты разработки как для стандартных приложений, так и для приложений безопасности
Безопасность через EtherCAT позволяет создавать более простые и гибкие архитектуры, чем с релейной логикой
Технология безопасности EtherCAT была разработана в соответствии с IEC 61508, одобрена TÜV Süd Rail и стандартизирована в IEC 61784-3.Протокол подходит для приложений безопасности с уровнем полноты безопасности до SIL 3.
С Safety over EtherCAT система связи является частью так называемого черного канала, который не считается важным для безопасности. Стандартная система связи EtherCAT использует один канал для передачи как стандартных, так и важных для безопасности данных. Фреймы безопасности, известные как контейнеры безопасности, содержат критически важные для безопасности данные процесса и дополнительную информацию, используемую для защиты этих данных.Контейнеры безопасности транспортируются как часть данных процесса связи. Безопасность передачи данных не зависит от базовой технологии связи и не ограничивается EtherCAT; Контейнеры безопасности могут перемещаться через системы полевых шин, Ethernet или аналогичные технологии и могут использовать медные кабели, оптоволокно и даже беспроводные соединения.
Контейнер безопасности встроен в данные процесса циклической связи
Благодаря такой гибкости безопасное соединение различных частей машины становится более простым.Контейнер безопасности проходит через различные контроллеры и обрабатывается в различных частях машины. Это делает возможными функции аварийной остановки для всей машины или остановку отдельных частей машины, даже если части машины связаны с другими системами связи (например, Ethernet).
Реализация протокола FSoE в устройстве требует небольших ресурсов и может обеспечить высокий уровень производительности и, соответственно, короткое время реакции.В робототехнике есть приложения, которые используют SoE для приложений безопасного управления движением в замкнутом контуре 8 кГц.
Принцип черного канала: можно использовать стандартный интерфейс связи
Дополнительную информацию о безопасности через EtherCAT можно найти на веб-сайте ETG:
www.ethercat.org/safety
1.9 Коммуникационные профили
Для настройки и диагностики подчиненных устройств можно получить доступ к переменным, предусмотренным для сети, с помощью ациклической связи.Это основано на надежном протоколе почтового ящика с функцией автоматического восстановления ошибочных сообщений.
Для поддержки широкого спектра устройств и уровней приложений были установлены следующие профили связи EtherCAT:
- Протокол приложения CAN через EtherCAT (CoE)
- Профиль сервопривода, согласно IEC 61800-7-204 (SoE)
- Ethernet через EtherCAT (EoE)
- Доступ к файлам через EtherCAT (FoE)
- Протокол устройства автоматизации через EtherCAT (ADS через EtherCAT, AoE)
В одной системе могут сосуществовать разные коммуникационные профили
Подчиненное устройство не требуется для поддержки всех коммуникационных профилей; вместо этого он может решить, какой профиль больше всего подходит для его нужд.Ведущее устройство получает уведомление о том, какие коммуникационные профили были реализованы, через файл описания ведомого устройства.
1.9.1 Протокол приложения CAN через EtherCAT (CoE)
С протоколом CoE EtherCAT обеспечивает те же механизмы связи, что и в стандарте CANopen® EN 50325-4: словарь объектов, отображение PDO (объекты данных процесса) и SDO (объекты данных службы) — даже управление сетью похоже. Это позволяет реализовать EtherCAT с минимальными усилиями в устройствах, которые ранее были оснащены CANopen®, а большие части встроенного программного обеспечения CANopen® можно даже повторно использовать.При желании можно отказаться от устаревшего 8-байтового ограничения PDO, а также можно использовать расширенную полосу пропускания EtherCAT для поддержки загрузки всего словаря объектов. Профили устройств, такие как профиль привода CiA 402, также можно повторно использовать для EtherCAT.
1.9.2 Профиль сервопривода согласно IEC 61800-7-204 (SoE)
SERCOS ™ известен как интерфейс связи в реальном времени, особенно для приложений управления движением. Профиль SERCOS ™ для сервоприводов включен в международный стандарт IEC 61800-7.Стандарт также содержит отображение этого профиля в EtherCAT. Канал обслуживания, включая доступ ко всем внутренним параметрам и функциям привода, отображается на почтовый ящик EtherCAT.
1.9.3 Ethernet через EtherCAT (EoE)
EtherCAT использует физические уровни Ethernet и фрейм Ethernet. Термин Ethernet также часто ассоциируется с передачей данных в ИТ-приложениях, которые основаны на соединении TCP / IP.
Прозрачная передача стандартных IT-протоколов
Используя протокол Ethernet через EtherCAT (EoE), любой трафик данных Ethernet может передаваться в пределах сегмента EtherCAT.Устройства Ethernet подключаются к сегменту EtherCAT через так называемые Switchport. Кадры Ethernet туннелируются через протокол EtherCAT, аналогично интернет-протоколам (например, TCP / IP, VPN, PPPoE (DSL) и т. Д.) Как таковым, что делает сеть EtherCAT полностью прозрачной для устройств Ethernet. Устройство со свойством Switchport заботится о вставке фрагментов TCP / IP в трафик EtherCAT и, следовательно, предотвращает изменение свойств сети в реальном времени.
Кроме того, устройства EtherCAT могут также поддерживать протоколы Ethernet (например, HTTP) и поэтому могут вести себя как стандартный узел Ethernet за пределами сегмента EtherCAT.Главное устройство действует как коммутатор уровня 2, который отправляет кадры через EoE на соответствующие узлы в соответствии с их MAC-адресами. Таким образом, все интернет-технологии могут быть реализованы в среде EtherCAT, например, интегрированный веб-сервер, электронная почта, FTP-передача и т. Д.
1.9.4 Доступ к файлам через EtherCAT (FoE)
Этот простой протокол, аналогичный TFTP (Trivial File Transfer Protocol), обеспечивает доступ к файлам на устройстве и единообразную загрузку микропрограмм на устройства по сети.Протокол был специально определен в упрощенном виде, чтобы он мог поддерживаться программами загрузчика — стек TCP / IP не требуется.
1.9.5 ADS через EtherCAT (AoE)
Как протокол клиент-сервер на основе почтового ящика ADS over EtherCAT (AoE) определяется спецификацией EtherCAT. В то время как протоколы, такие как прикладной протокол CAN через EtherCAT (CoE), предоставляют подробную семантическую концепцию, AoE прекрасно дополняет их с помощью маршрутизируемых и параллельных сервисов, где бы ни потребовались такие функции.Например, это может включать доступ к подсетям через EtherCAT с использованием шлюзовых устройств из программы ПЛК, такой как CANopen®, IO-Link ™ и другие.
AoE имеет гораздо меньшие накладные расходы по сравнению с аналогичными услугами, предоставляемыми Интернет-протоколом (IP). Параметры адресации отправителя и получателя всегда содержатся в телеграмме AoE — в результате возможна очень экономичная реализация на обоих концах (клиент и сервер). AoE также является предпочтительным протоколом для ациклической связи через протокол автоматизации EtherCAT (EAP) и, следовательно, обеспечивает бесшовную связь между системой MES, ведущим устройством EtherCAT и подчиненными устройствами полевой шины, подключенными через шлюзы.AoE служит стандартным средством для получения диагностической информации сети EtherCAT от инструмента удаленной диагностики.
1.10 Связь в масштабе предприятия с протоколом автоматизации EtherCAT (EAP)
Уровень управления процессом имеет особые требования к обмену данными, которые немного отличаются от требований протокола устройства EtherCAT, описанных в предыдущих разделах. Машины или части машины часто нуждаются в обмене информацией о состоянии и информацией о следующих этапах производства друг с другом.Кроме того, обычно имеется центральный контроллер, который контролирует весь производственный процесс, который предоставляет пользователю информацию о состоянии производительности и распределяет заказы по различным станциям. Протокол автоматизации EtherCAT (EAP) удовлетворяет всем вышеперечисленным требованиям.
Связь с EtherCAT в масштабе предприятия
Протокол определяет интерфейсы и сервисы для:
- Обмен данными между ведущими устройствами EtherCAT (связь ведущий-ведущий),
- Связь с человеко-машинным интерфейсом (HMI),
- Контроллер наблюдения для доступа к устройствам, принадлежащим к нижележащим сегментам EtherCAT (маршрутизация),
- Интеграция инструментов для конфигурации машины или установки, а также для конфигурации устройства.
Общесистемная архитектура связи с протоколом автоматизации EtherCAT и безопасностью через EtherCAT
Коммуникационные протоколы, используемые в EAP, являются частью международного стандарта IEC 61158. EAP может передаваться через любое соединение Ethernet, включая беспроводную связь, например, что позволяет включать автоматизированные управляемые транспортные средства (AGV), которые широко распространены в полупроводниковой промышленности. и автомобильная промышленность.
Циклический обмен данными процесса с EAP осуществляется по принципу «Push» или «Poll».В режиме «Push» каждый узел отправляет свои данные либо со своим временем цикла, либо со своим временем цикла, кратным его времени. Каждый получатель может быть настроен на получение данных от определенных отправителей. Настройка данных отправителя и получателя выполняется с помощью знакомого словаря объектов. В режиме «опрос» узел (часто центральный контроллер) отправляет телеграмму другим узлам, и каждый узел отвечает своей собственной телеграммой.
Циклическая связь EAP может быть непосредственно встроена в кадр Ethernet без дополнительного транспортного протокола или протокола маршрутизации.Опять же, EtherType Ox88A4 определяет конкретное использование кадра EtherCAT. Это позволяет обмениваться высокопроизводительными данными с EAP за миллисекундный цикл. Если требуется маршрутизация данных между распределенными машинами, данные процесса также могут передаваться через UPD / IP или TCP / IP.
Кроме того, с помощью протокола безопасности по протоколу EtherCAT также можно передавать важные для безопасности данные через EAP. Это обычное дело в случаях, когда частям большой машины необходимо обмениваться критически важными для безопасности данными для реализации функции глобальной аварийной остановки или для информирования соседних машин об аварийной остановке.
1.11 Интеграция других шинных систем
Широкая полоса пропусканияEtherCAT позволяет встраивать традиционные сети fieldbus в качестве базовой системы через шлюз EtherCAT, что особенно полезно при переходе с традиционной fieldbus на EtherCAT. Переход на EtherCAT постепенный, что позволяет продолжать использовать компоненты автоматизации, которые еще не поддерживают интерфейс EtherCAT.
Децентрализованные интерфейсы полевой шины
Возможность интеграции децентрализованных шлюзов также уменьшает физический размер промышленного ПК, иногда даже до встроенного промышленного ПК, поскольку слоты расширения больше не нужны.В прошлом слоты расширения также требовались для подключения сложных устройств, таких как ведущие и ведомые шлюзы fieldbus, быстрые последовательные интерфейсы и другие подсистемы связи. В EtherCAT все, что нужно для подключения этих устройств, — это один порт Ethernet. Данные процесса из базовой подсистемы становятся напрямую доступными в образе процесса системы EtherCAT.
1.12 Обеспечение цифровой трансформации с помощью EtherCAT, TSN, Industrie 4.0 и IoT
Оптимизация процессов, профилактическое обслуживание, производство как услуга, адаптивные системы, экономия ресурсов, интеллектуальные фабрики, снижение затрат — есть бесчисленное множество веских причин для использования данных сети управления в системах более высокого уровня.Интернет вещей (IoT), Industrie 4.0, Made in China 2025, Industrial Value Chain Initiative: существует общая потребность в бесперебойной, непрерывной и стандартизированной коммуникации на всех уровнях. Данные датчиков загружаются в облако вместе с рецептами и параметрами, загружаемыми из систем ERP в распределенные устройства; Возьмем, например, систему подачи, используемую двумя машинами: существуют требования к потоку данных как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. EtherCAT по своей сути отвечает требованиям цифровой трансформации за счет своей высокой производительности, гибкости и открытых интерфейсов: превосходная производительность системы является предпосылкой для добавления функций больших данных в сети управления.
EtherCAT обеспечивает гибкость для добавления облачных подключений к существующим системам, даже не касаясь контроллера или обновляя подчиненные устройства: пограничные шлюзы могут получать доступ к любым данным в любом подчиненном устройстве EtherCAT через функцию шлюза почтовых ящиков главного устройства EtherCAT. Пограничный шлюз может быть удаленным устройством, разговаривающим с мастером через TCP или UDP / IP, или программным объектом, непосредственно расположенным на том же оборудовании, что и сам мастер EtherCAT.
Кроме того, открытые интерфейсы позволяют интегрировать любой протокол на основе ИТ, включая OPC UA, MQTT, AMQP или любые другие, либо в главном устройстве, либо непосредственно в подчиненные устройства, обеспечивая тем самым прямую связь для IoT без прерываний протокола от датчика. в облако.
Все эти функции всегда были частью протокола EtherCAT, что свидетельствует о дальновидности его архитектуры. Тем не менее, по мере развития и актуальности добавляются дополнительные сетевые функции. Конечно, также важно учитывать прошлое, когда заглядываешь в будущее: это введение ценных новых функций управляется с полной непрерывностью сети, поскольку сам протокол EtherCAT является стабильным в «Версии 1» с момента его появления в 2003 году.
Другие новые разработки в области функций чувствительных ко времени сетей (TSN) дополнительно улучшают возможности взаимодействия контроллера с контроллером в реальном времени.Благодаря TSN системы управления — даже облачные — могут получать доступ к сети ведомых устройств EtherCAT также через сети предприятия. Поскольку для EtherCAT обычно требуется только один кадр для всей сети, такой доступ намного проще и, следовательно, быстрее, чем любая другая технология fieldbus или промышленного Ethernet. Фактически, эксперты EtherCAT Technology Group внесли свой вклад в рабочую группу TSN IEEE 802.1 с первого дня — в то время, когда TSN еще назывался AVB.
EtherCAT Technology Group (ETG) также была одной из первых организаций, использующих полевые шины, которые стали сотрудничать с OPC Foundation.Протокол OPC UA дополняет портфель EtherCAT, поскольку это масштабируемая технология связи клиент / сервер на основе TCP / IP со встроенной безопасностью, позволяющая передавать зашифрованные данные до систем MES / ERP. Благодаря OPC UA Pub / Sub удобство использования OPC UA было улучшено в межмашинных приложениях (M2M) и для вертикальной связи с облачными сервисами. ETG активно участвует во всех этих разработках, чтобы гарантировать, что они легко впишутся в среду EtherCAT.
Таким образом, EtherCAT не только готов к IoT, EtherCAT — это IoT!
Подробнее о EtherCAT и TSN…
2. Реализация интерфейсов EtherCAT
ТехнологияEtherCAT была специально оптимизирована для обеспечения недорогой конструкции, поэтому добавление интерфейса EtherCAT к датчику, устройству ввода-вывода или встроенному контроллеру не должно значительно увеличить стоимость устройства. Кроме того, интерфейс EtherCAT также не требует более мощного ЦП — вместо этого требования ЦП основываются только на потребностях целевого приложения.
Помимо требований к оборудованию и программному обеспечению, при разработке интерфейса важны поддержка разработки и доступность коммуникационных стеков.EtherCAT Technology Group предлагает поддержку разработчиков по всему миру для быстрого ответа на вопросы или решения технических проблем. Наконец, оценочные комплекты, доступные от разных производителей, мастерские для разработчиков, а также бесплатные образцы кода немного упрощают начало работы.
Для конечного пользователя наиболее важным фактором является возможность взаимодействия устройств EtherCAT от различных производителей. Чтобы гарантировать совместимость, производители устройств должны провести тест на соответствие перед выпуском своего устройства на рынок.Тест проверяет, соответствует ли реализация спецификации EtherCAT, и может быть выполнен с помощью EtherCAT Conformance Test Tool. Тест также можно использовать во время разработки устройства для обнаружения и исправления проблем с реализацией на раннем этапе.
2.1 Мастер
Интерфейс для ведущего устройства EtherCAT имеет одно невероятно простое аппаратное требование: порт Ethernet. В реализации используется либо встроенный контроллер Ethernet, либо недорогая стандартная сетевая карта, поэтому специальная интерфейсная карта не требуется.Это означает, что со стандартным портом Ethernet главное устройство может реализовать сетевое решение в режиме жесткого реального времени.
В большинстве случаев контроллер Ethernet интегрируется через прямой доступ к памяти (DMA), поэтому для передачи данных между ведущим устройством и сетью не требуется ресурсов ЦП. В сети EtherCAT отображение происходит на ведомых устройствах. Каждое ведомое устройство записывает свои данные в нужное место в образе процесса и считывает адресованные ему данные во время прохождения кадра.Таким образом, образ процесса, поступающий на ведущее устройство, уже правильно отсортирован.
Поскольку центральный процессор устройства больше не отвечает за сортировку, его требования к производительности зависят только от желаемого приложения, а не от интерфейса EtherCAT. Внедрение ведущего устройства EtherCAT — это несложно, особенно для небольших, средних и четко определенных приложений. Ведущие устройства EtherCAT были реализованы для самых разных операционных систем: Windows и Linux в различных итерациях, QNX, RTX, VxWorks, Intime, eCos — лишь некоторые примеры.
Типичная архитектура ведущего устройства EtherCAT
ETG предлагают различные варианты поддержки реализации мастера EtherCAT, начиная от бесплатной загрузки мастер-библиотек EtherCAT, образцов мастер-кода и заканчивая полными пакетами (включая услуги) для различных операционных систем и процессоров реального времени.
Для работы в сети ведущему устройству EtherCAT требуется циклическая структура данных процесса, а также команды загрузки для каждого ведомого устройства.Эти команды можно экспортировать в файл информации о сети EtherCAT (ENI) с помощью инструмента конфигурации EtherCAT, который использует файлы информации о подчиненном устройстве EtherCAT (ESI) с подключенных устройств.
Набор доступных главных реализаций и поддерживаемых ими функций варьируется. В зависимости от целевого приложения дополнительные функции либо поддерживаются, либо специально не используются для оптимизации использования аппаратных и программных ресурсов. По этой причине ведущие устройства EtherCAT делятся на два класса: ведущее устройство класса A — это стандартное ведущее устройство EtherCAT, а ведущее устройство класса B — это ведущее устройство с меньшим количеством функций.В принципе, все основные реализации должны быть нацелены на классификацию А. Класс B рекомендуется только в тех случаях, когда доступных ресурсов недостаточно для поддержки всех функций, например, во встроенных системах.
2.2 Подчиненное устройство
В подчиненных устройствахEtherCAT используются недорогие подчиненные контроллеры EtherCAT (ESC) в форме ASIC, FPGA или интегрированные в стандартный микроконтроллер. Простым подчиненным устройствам даже не нужен дополнительный микроконтроллер, потому что входы и выходы могут быть напрямую подключены к ESC.Для более сложных ведомых устройств производительность связи минимально зависит от производительности микроконтроллера, и в большинстве случаев достаточно 8-битного микроконтроллера.
Подчиненные контроллерыEtherCAT доступны от нескольких производителей с размером внутренней DPRAM и количеством модулей управления памятью Fieldbus (FMMU) в зависимости от варианта. Также доступны различные интерфейсы данных процесса (PDI) для внешнего доступа от контроллера приложения к памяти приложения:
- 32-битный интерфейс параллельного ввода / вывода подходит для подключения до 32 цифровых входов и выходов, а также для простых датчиков или исполнительных механизмов, для которых достаточно 32 бита данных и не требуется прикладной контроллер.
- Последовательный периферийный интерфейс (SPI) предназначен для приложений с небольшими объемами данных процесса, таких как аналоговые устройства ввода-вывода, энкодеры или простые приводы.
- Параллельный 8/16-битный интерфейс микроконтроллера соответствует общим интерфейсам контроллеров fieldbus со встроенным DPRAM. Он особенно подходит для сложных узлов с большими объемами данных.
- Соответствующие синхронные шины для различных микроконтроллеров были реализованы для вариантов FPGA и On-Chip.
Подчиненное оборудование: ведомый контроллер EtherCAT с прямым вводом / выводом
Аппаратная конфигурация хранится в энергонезависимой памяти (например, EEPROM), в информационном интерфейсе ведомого устройства (SII), который содержит информацию об основных функциях устройства, чтобы ведущий мог прочитать ее при загрузке и управлять устройством. даже если файл описания устройства недоступен. Файл информации о ведомом устройстве EtherCAT (ESI), поставляемый с устройством, основан на XML и содержит полное описание его сетевых свойств, таких как данные процесса и их параметры сопоставления, поддерживаемые протоколы почтовых ящиков, включая дополнительные функции, а также поддерживаемые режимы. синхронизации.Инструмент настройки сети использует эту информацию для онлайн- и автономной настройки сети.
Подчиненное оборудование: ведомый контроллер EtherCAT с центральным процессором
Различные производители предлагают оценочные комплекты для реализации ведомых устройств. Эти комплекты включают в себя ведомое прикладное программное обеспечение в исходном коде, а иногда также включают тестовое ведущее устройство. Используя оценочный комплект, можно ввести в эксплуатацию полнофункциональную сеть EtherCAT Master-Slave всего за несколько шагов.Веб-сайт ETG содержит руководство по внедрению ведомого устройства с полезными советами и подсказками по дальнейшей документации по реализации ведомых устройств:
ETG.2200 EtherCAT и EtherCAT P Руководство по внедрению ведомого устройства
3. Соответствие и сертификация
Двумя важными факторами успеха стандарта связи являются его соответствие и функциональная совместимость. Помимо требования проверки соответствия для каждой реализации устройства (с помощью автоматизированного инструмента проверки соответствия EtherCAT), EtherCAT Technology Group предлагает различные действия для обеспечения взаимодействия между ведущими устройствами EtherCAT, подчиненными устройствами, а также инструментом настройки EtherCAT.
Подробнее …
3.1 Plug Fest
При попытке проверить совместимость нескольких устройств их соединение является прагматичным подходом. Имея это в виду, ETG ежегодно проводит несколько так называемых Plug Fests, каждый из которых обычно длится два дня. Во время Plug Fests производители ведущих и ведомых устройств собираются вместе, чтобы проверить, как их устройства ведут себя вместе, что повышает удобство использования устройств в полевых условиях. ETG регулярно проводит фестивали Plug Fests в Европе, Северной Америке и Азии.
Подробнее …
3.2 Инструмент для проверки соответствия (CTT)
Инструмент проверки соответствия EtherCAT (CTT) позволяет автоматически тестировать поведение ведомого устройства EtherCAT. CTT — это программа для Windows, для которой требуется только стандартный порт Ethernet. Инструмент отправляет кадры EtherCAT на тестируемое устройство (DuT) и получает его ответы. Тестовый пример помечается как пройденный, если ответ от DuT соответствует заданному ответу. Тестовые примеры определены как файлы XML. Это позволяет изменять или расширять тестовые примеры без изменения самого инструмента тестирования.Соответствие TWG отвечает за определение и выпуск наиболее актуальных тестовых примеров. В дополнение к тестам протокола CTT также проверяет правильность значений в файле информации о ведомом устройстве EtherCAT (ESI). Наконец, CTT также выполняет тесты протокола для конкретного устройства, например, для профиля привода CiA402. Все шаги и результаты тестирования сохраняются в Test Logger и могут быть проанализированы или сохранены в качестве документированной проверки для выпуска устройства.
Подробнее …
3.3 Соответствие Технической Рабочей Группе
Политика проверки соответствия EtherCAT требует, чтобы производители устройств тестировали каждое устройство с действующей версией средства проверки соответствия EtherCAT до того, как устройство будет выпущено на рынок. Производитель может провести это испытание на месте. Технический комитет (TC) ETG учредил Техническую рабочую группу (TWG) по соответствию, которая определяет процедуры тестирования, содержание теста и реализацию инструмента тестирования соответствия. TWG Conformance постоянно расширяет тесты и их глубину.Соответствие TWG также установило процесс тестирования совместимости, с помощью которого устройства могут быть протестированы в контексте всей сети.
Подробнее …
3.4 Центр тестирования EtherCAT
Официальные испытательные центры EtherCAT (ETC) в Европе, Азии и Северной Америке аккредитованы ETG и проводят официальные испытания на соответствие EtherCAT. Тест на соответствие EtherCAT включает автоматические тесты, выполняемые с CTT, тесты взаимодействия в сети, а также проверку индикаторов устройства, маркировки и тесты интерфейсов EtherCAT.
Производители устройств поощряются, но не обязаны тестировать свои устройства в ETC. После прохождения теста на соответствие производитель получает сертификат протестированного на соответствие EtherCAT для устройства. Этот сертификат доступен только для устройств, прошедших тест на соответствие в ETC, а не для тех, которые были протестированы внутри компании.
Дополнительный тест в аккредитованном центре тестирования EtherCAT дополнительно повышает совместимость и единообразие работы и диагностики реализаций EtherCAT.Конечные пользователи должны обязательно запрашивать сертификат EtherCAT Conformance Tested при выборе устройств для своего приложения.
Подробнее …
4. Международная стандартизация
EtherCAT Technology Group является официальным партнером IEC. И EtherCAT, и безопасность через EtherCAT являются стандартами IEC (IEC 61158 и IEC 61784). Эти стандарты включают не только нижние уровни протокола, но также прикладной уровень и профили устройств, например для дисков.SEMI ™ (Международная организация по производству полупроводникового оборудования и материалов) приняла EtherCAT в качестве стандарта связи (E54.20) для полупроводниковой промышленности. Различные рабочие группы в Технической рабочей группе ETG по полупроводникам (TWG) определили профили устройств для конкретных отраслей и руководящие принципы реализации. Спецификация EtherCAT доступна на английском, японском, корейском и китайском языках.
CoE Политика закупок и замены компьютеров
Нижеследующее относится к штатным сотрудникам и преподавателям Педагогического колледжа, постоянно финансируемым из бюджета.
При наличии финансирования Департамент информационных и обучающих технологий (ILT) будет заменять существующие компьютеры каждые четыре года. В рамках нашего годового цикла финансирования колледж по согласованию с ILT определяет стандарт распределения затрат на компьютер (CCA) на финансовый год. Технологический центр CoE, работая с поставщиками UW, разрабатывает стандартную конфигурацию компьютера, соответствующую уровню финансирования и потребностям пользователей Педагогического колледжа. Затем эта конфигурация предлагается лицам, имеющим право на замену компьютера.
Кредитный пул: Компьютеры перепрофилированы
После четырехлетнего использования компьютера он будет повторно захвачен ILT, чтобы добавить его в наш пул кредиторов. Этот пул играет стратегическую роль для нашего колледжа, поскольку он позволяет нам предложить альтернативу студентам, временным работникам и другим членам сообщества, нуждающимся в краткосрочной или долгосрочной компьютерной ссуде. Как только эти компьютеры устареют либо из-за оборудования (сбой или медленное), либо из-за проблем с безопасностью (поскольку они больше не поддерживаются поставщиком), они будут отправлены в излишки.
Наличие устаревших переделанных компьютеров может создать ряд серьезных проблем в кампусе:
- На старых машинах нельзя запускать новые операционные системы из-за аппаратных ограничений. В конце концов производители программного обеспечения прекращают поддержку старых операционных систем. Это означает, что исправления безопасности больше не доступны для этих машин, что значительно увеличивает риски безопасности для всех пользователей во всей сети университетского городка.
- Лицензионные соглашения на программное обеспечение Campus могут усложняться или становиться недопустимыми с финансовой точки зрения из-за увеличения количества компьютеров.
- Более старые машины чаще выходят из строя, поэтому передовой практикой в области информационных технологий и высшего образования является соблюдение стандартного 4-летнего цикла замены. Отказ оборудования приводит к обращению в службу поддержки, потере работы и большим неудобствам со стороны клиента.
Факультет
Преподаватели, активно участвующие в голосовании (обучающие), будут иметь право на участие в программе CRP. Этот список будет предоставлен заместителем декана по финансам и администрации. Стандартная конфигурация доступного компьютерного устройства будет определяться каждый год и будет включать альтернативы Mac и ПК.
Каждая программа будет координироваться с финансовым отделом и определять бюджет для ГОС адъюнкт-факультета. Чтобы принять участие, куратор факультета-спонсора свяжется с ILT, чтобы открыть запрос на добавление. Если финансирование доступно, заказ будет обработан так же, как и для голосующих. Если нет доступных средств, дополнительное устройство может быть внесено в список ожидания на следующий год, или отдел может выбрать финансирование устройства из другого бюджета (-ов).
Преподаватели будут иметь право на замену своего устройства каждые 4 года.Это обновление будет финансироваться офисом ILT в соответствии с теми же стандартами, которые были описаны ранее. Любые дополнительные расходы (количество компьютеров, превышающих индивидуальный лимит CCA) будут покрываться другими средствами в зависимости от обстоятельств. Вторичные устройства не покрываются ILT.
Персонал
Персональные компьютеры будут заменены на 4 года. Любая покупка выше CCA должна финансироваться из другого бюджета. Вторичные устройства не покрываются ILT.
Если новый сотрудник заполняет ранее существующую должность, Технологический центр Совета Европы предполагает, что компьютер, использованный бывшим сотрудником этой должности, будет использоваться новым сотрудником.Если устаревшая технология отсутствует или недоступна, ILT профинансирует новое устройство по цене до CCA.
Временные работники и студенты
Временный персонал и студенты, работающие по краткосрочным контрактам (сезонным), будут иметь доступ к имеющимся устройствам пула заемщиков. Если для работы требуется устройство с техническими характеристиками, превышающими доступные в пуле ссудодателей, ILT облегчит покупку, но средства должны поступать от отдела найма.
Программы на основе взносов и грантов
Следующее относится к сотрудникам и преподавателям Педагогического колледжа, не финансируемым на постоянной основе.
Платные программы и программы, финансируемые за счет грантов, несут ответственность за полное финансирование покупки начальных компьютерных систем для вновь добавленных преподавателей или сотрудников. Это гарантирует постоянное финансирование текущих затрат на замену этих компьютерных систем. Учитывая характер этих программ, они определяют свою собственную технологическую политику. ILT предложит помощь и совет на этом этапе и будет напрямую поддерживать процесс покупки. Дальнейшее взаимодействие будет определяться в индивидуальном порядке.
- Компьютеры, приобретенные на средства Технологического колледжа, будут выбраны из моделей, предлагаемых поставщиками, выбранными UW. Стандартизация поставщиков позволяет университетам и колледжам получать выгоду от эффекта масштаба в отношении поддержки поставщиков, ценообразования, обслуживания и других соглашений. Эти покупки будут одобрены Директором по информационным и обучающим технологиям или назначенным лицом, которое будет способствовать совершению покупки.
- Преподаватели и сотрудники, которые запрашивают покупку нестандартных компьютеров, должны иметь возможность доказать, что модель из Технологического центра Совета Европы не соответствует их конкретным программным или аппаратным потребностям.Заказ на покупку должен содержать подтверждение по электронной почте или подпись директора по информационным и обучающим технологиям или назначенного лица, чтобы указать, что покупка компьютера была рассмотрена и соответствует требованиям для отклонения от стандартной практики.
- Любые машины, приобретенные не в сотрудничестве с Технологическим центром CoE, получат только общую поддержку. Устранение неполадок компьютера должно выполняться поставщиком. Мы настоятельно рекомендуем, чтобы такие покупки включали расширенную гарантию
Случайная потеря (кража или несчастный случай) будет покрываться ILT в первом эпизоде в рамках цикла продления.Если это событие произойдет во второй раз, ILT оплатит 50% стоимости замены. Дальнейшее финансирование ILT в рамках цикла замены недоступно.
Для того, чтобы правильно управлять этой Программой замены компьютеров, необходимо получать актуальную информацию об изменениях в статусе приема на работу сотрудников колледжа. Отдел кадров предоставит информацию о новых приемах на работу, выходе на пенсию и расторжении контрактов, чтобы ILT могла внедрить технологию при приеме на работу и выходе из нее
Цель нашего офиса — обеспечить своевременное обслуживание в рамках цикла закупок.Для новых сотрудников наш офис обязуется доставить машину в течение 10 рабочих дней с момента уведомления для новых сотрудников (постоянный или временный персонал). У нас есть запас компьютеров на случай случайной потери, и мы предоставим временное или окончательное решение в течение 5 рабочих дней.
студентов — Инженерный колледж Северо-Восточного университета
Все студенты, поступающие в инженерный колледж, должны иметь портативный компьютер. Студентам бакалавриата и магистратуры потребуются ноутбуки для удаленного доступа и для тех курсов, которые используют программное обеспечение колледжа в классах, не оборудованных настольными компьютерами.
Инженерный колледж предоставляет доступ к инженерному программному обеспечению через виртуальную лабораторию COE Virtual Lab (VLAB) . Для доступа к VLAB достаточно портативного компьютера, отвечающего минимальным требованиям, перечисленным ниже. Вычислительная мощность, память и рендеринг графики обрабатываются на наших серверах для сеансов VLAB, поэтому ваш ноутбук используется только в качестве терминала.
Будучи студентом инженерного факультета, вы оцените надежный компьютер. Многие студенты предпочитают запускать инженерное программное обеспечение локально на своем собственном компьютере, если это позволяет лицензия и если их компьютер может с этим справиться.Многие инженерные пакеты работают только в Windows 10 и / или имеют повышенные требования к оборудованию, поэтому имейте это в виду при выборе ноутбука.
Просмотр информации о VLab и компьютерном центре
Минимальные требования к ноутбуку (для доступа к VLAB)
- Клавиатура
- Мышь (для SolidWorks)
- Беспроводная сетевая карта, поддерживающая 802.11ac или лучше
- Экран 13 дюймов или больше рекомендуется
Рекомендуемые характеристики портативного компьютера
Чтобы запустить программное обеспечение локально на вашем собственном компьютере (без доступа к Интернету), настоятельно рекомендуется соответствие или превышение РЕКОМЕНДУЕМЫХ спецификаций в каждой категории компонентов для повышения производительности программного обеспечения.Предоставленная МИНИМАЛЬНАЯ спецификация позволит программному обеспечению работать, но производительность может быть значительно снижена.
| Компонент | Минимум | Рекомендуемый | |
| Серия процессора | i7 9-го поколения или эквивалент AMD | Процессор i7 10-го поколения или эквивалент AMD 5 9057 905 905 ядер, 1,8 ГГц | 6 ядер, 2,2 ГГц |
| RAM | 16 ГБ | 32 ГБ | |
| Видео | Встроенная графика с высокопроизводительным процессором | NVIDIA Quadro T1000 OR GTX 1650 — 4 ГБ GD | |
| Накопитель | Твердотельный накопитель 256 ГБ + внешнее хранилище | Твердотельный накопитель 512 ГБ + внешнее хранилище | |
| Техническая поддержка / гарантия | 1-летняя гарантия + случайное повреждение | 4 года гарантии + ProSupport + случайное происшествие Страхование повреждений (по умолчанию для моделей, приобретенных в университетском Интернет-магазине Dell) | |
| Windows 10, OS X 10.13, текущие дистрибутивы Linux | Windows 10 |
Покупка — ОБНОВЛЕНО на 2021/2022 учебный год
Как северо-восточный студент, вы имеете доступ к эксклюзивным образовательным скидкам на новые компьютеры Apple и Dell. Посетите специализированный веб-сайт Dell для этих трех моделей, специально отобранных для инженерного колледжа.
Inspiron — для студентов, которые, возможно, интересуются инженерным делом, но в настоящее время специализируются в других областях и могут не нуждаться в сверхмощном ноутбуке, или имеют бюджет
- XPS — для студентов, которые больше интересуются инженерным искусством , но вам нужен более совершенный ноутбук для тяжелых условий эксплуатации с высокой графической производительностью
- Mobile Precision — для студентов, увлеченных инженерным делом, которым нужен ноутбук с максимальной графической производительностью, предназначенный для инженерного программного обеспечения
Обслуживание компьютеров, приобретенных через вышеуказанный веб-сайт, доступно в кампусе через Connect to Tech.
Операционная система
Большинство инженерных классов используют Windows 10. Однако владельцы Mac могут легко передавать файлы между системами. Многие инженерные приложения изначально работают только в Windows; Пользователи Mac могут использовать нашу VLAB для этих программ. Linux доступен в VLAB и с помощью удаленного входа в систему для классов, которым это необходимо.
Программное обеспечение
Основными пакетами программного обеспечения, используемыми в течение первого года в COE, являются Microsoft Office, AutoCAD, MATLAB и SolidWorks. Все это доступно в COE VLAB и других лабораторных областях.Если вы хотите установить эти программные пакеты на свой портативный компьютер, посетите help.coe.neu.edu для получения дополнительной информации.
Некоторое программное обеспечение доступно бесплатно или со скидкой на портале myNortheastern (см. Загрузки программного обеспечения и Tech Marketplace на вкладке «Услуги и ссылки»).
Студенты-инженеры имеют доступ к бесплатному программному обеспечению через Microsoft Azure Dev Tools for Teaching и программы других поставщиков. См. Help.coe.neu.edu для получения дополнительной информации.
Калькулятор
Математический факультет рекомендует студентам иметь графический калькулятор в качестве примера моделей TI-83 — TI-86 от Texas Instruments.Некоторые калькуляторы могут не использоваться в некоторых случаях, поэтому всегда лучше проконсультироваться с инструктором курса.
COE IN AIOT | San Instruments
Искусственный Интернет вещей (IoT) обещает изменить мир, соединяя устройства в более крупные, более функционально совместимые системы, управляемые программным обеспечением и аналитикой. Цель этого COE — дать студентам возможность понять, изучить и исследовать новые технологии в области IoT. Кроме того, эта лаборатория поможет академическим кругам сотрудничать с отраслями и проектами.
IoT CoE поможет решить следующие задачи
Основы Интернета вещей: — Этот COE разработан как ресурс для преподавателей в колледжах, где они могут рассказать студентам об архитектуре, технологиях и экосистемах Интернета вещей. COE также объединяет практический отраслевой опыт и реальные приложения при проектировании и тестировании Интернета вещей.
Проектирование систем IoT: — COE разработан, чтобы вооружить студентов знаниями о том, как проектировать и разрабатывать встроенную систему с возможностями IoT.
Список нескольких схем рабочего процесса COE будет включать следующие детали.
Введение в комплект разработчика IoT
Взаимодействие с устройствами Интернета вещей
Протоколы цифровой связи для Интернета вещей
Беспроводные сенсорные сети для Io
Беспроводная связь IoT: — Этот CoE разработан, чтобы вооружить студентов знаниями о том, как разрабатывать типовые приложения IoT с различными типами беспроводного подключения.Слушатели также узнают, как выполнить быструю проверку и валидацию проекта в этих приложениях Интернета вещей с помощью учебного комплекта (комплект для разработки, сенсорные устройства, XBee ZigBee®
). ДатчикиIoT и управление питанием: COE разработан, чтобы вооружить студентов знаниями о том, как определять характеристики энергопотребления устройств IoT, встроенных в контроллеры, датчики и беспроводные модули. Студенты поймут принципы управления питанием.
Характеристика статического и динамического энергопотребления платы (устройства) датчика IoT
Оценка влияния динамического потребления тока и сбора солнечной энергии на срок службы батареи IoT
Оптимизация энергопотребления и эффективности за счет динамического управления питанием в сенсорной сети
Педагогический колледж (COE) | TechZone
Свяжитесь с нами
Квалифицированный персонал TechZone будет рад помочь вам найти компьютерные системы и устройства, отвечающие рекомендованным критериям.
Не стесняйтесь зайти в наш центр продаж, позвоните нам по телефону (309) 438-8334 или напишите нам по адресу [email protected] с любыми вопросами, которые могут у вас возникнуть.
Последнее обновление: май 2021 г.
Специальностей в Педагогическом колледже включают:
- Специальное образование
- Школа преподавания и обучения
- Управление образованием — только для аспирантов и докторантов
Платформа и операционная система (Mac / ПК)
Любая платформа позволит студентам выполнять большинство задач, поставленных в колледже.Студенты должны выбрать платформу / операционную систему, с которыми они наиболее удобны. Тем не менее, Университет штата Иллинойс является кампусом Microsoft Office 365, и Windows предоставляет более цельный и многофункциональный набор инструментов.
Тип компьютера
Потребность в мобильности становится все более важным фактором в процессе принятия решения о выборе ноутбука или настольного компьютера. Студентам педагогических колледжей настоятельно рекомендуется использовать ноутбуки. Ноутбуки со встроенной веб-камерой и микрофоном * должны стать ключевым фактором при принятии решения о покупке.
* Допускаются также компьютеры, поддерживающие внешние веб-камеры и микрофоны (приобретаемые отдельно).
Видеоконференцсвязь (с помощью Zoom, Zkype и других инструментов для онлайн-встреч и совместной работы) все чаще используется в учебных курсах COE и стала важным инструментом для достижения успеха в качестве профессионала в сфере образования. Все учебные помещения Педагогического колледжа и места общего пользования имеют беспроводное покрытие.
TechZone не рекомендует использовать основные вычислительные устройства с операционными системами Android, Chrome OS, iOS, iPadOS, Windows RT или Windows 10 S.
Рекомендации по программному обеспечению
Услуги Office 365 в Государственном университете Иллинойса
Office 365 — это услуга, доступная для всех преподавателей, сотрудников и студентов Государственного университета Иллинойса. Это позволяет …
Доступ к электронной почте и файлам из любого места и с любого устройства
Храните файлы в облаке OneDrive, подключенном к университету, для доступа к своим материалам из любого места
Загрузите последнюю версию Microsoft Office для установки на свой ноутбук или настольный компьютер
Установите Приложение Microsoft Office на мобильных устройствах
Доступ к Microsoft Office Online (упрощенная версия Microsoft Office) даже в системах, в которых не установлен Microsoft Office.
Вход в систему
При входе на сайт office365.illinoisstate.edu введите свой адрес электронной почты в качестве [email protected]. Используйте тот же пароль, что и для любого другого ресурса кампуса.
Обратите внимание: всем кандидатам на педагогическое образование необходимо будет приобрести лицензию на электронное портфолио, чтобы получить доступ к своему веб-портфолио (в настоящее время LiveText от Watermark). Эту лицензию можно приобрести в Центре продаж TechZone со скидкой.
Дополнительная информация
Время лаборатории и доступность компьютеров
ИспользованиеLab будет варьироваться от инструктора к инструктору.В DeGarmo Hall есть [тихая] открытая компьютерная лаборатория, а также находится Studio Teach Педагогического колледжа, которая открыта для всех специальностей педагогического образования.
Studio Teach — это единственная в своем роде среда, где студенты могут собираться вместе, чтобы сотрудничать, делиться и получать практический опыт с последними и лучшими образовательными технологиями. В течение года здесь также проводятся различные мероприятия и семинары по различным темам, связанным с технологиями в классе и использованием технологий в качестве инструмента для обучения.
Мы призываем всех студентов педагогического образования регулярно посещать Studio Teach, чтобы освоиться с некоторыми из новейших доступных образовательных технологий, включая технологии STEM, настольные 3D-принтеры, технологии виртуальной реальности и интерактивные доски. Посещение Studio Teach бесплатное.
Windows против Mac
Большинство преподавателей используют компьютеры с Windows, но растет число преподавателей, использующих компьютеры Apple.Следует отметить, что не обязательно иметь компьютер того же типа, что и преподаватели Педагогического колледжа, чтобы успешно посещать классы COE.
Другие рекомендации
Педагогический колледж рекомендует, чтобы все новые преподаватели, обучающиеся в штате Иллинойс, максимально освоили технологии.
Предполагается, чтоучителей уровня P-12 будут включать технологии в свой учебный процесс, поэтому нет лучшего времени для подготовки к этому, чем во время обучения в ISU.
Зайдите в Педагогический колледж Studio Teach в ДеГармо 308, чтобы начать обучение эффективному обучению с помощью технологий!
Свяжитесь с нами
Квалифицированный персонал TechZone будет рад помочь вам найти компьютерные системы и устройства, отвечающие рекомендованным критериям.
Не стесняйтесь зайти в наш центр продаж, позвоните нам по телефону (309) 438-8334 или напишите нам по адресу [email protected] с любыми вопросами, которые могут у вас возникнуть.
Почему дополнительное устройство важно для COE?
Зачем вам в вашей практике дополнительное устройство для осмотра ротовой полости? Ответ прост.Дополнительное устройство, использующее визуализацию флюоресценции тканей, начинает работу там, где заканчивается обычное клиническое обследование, потому что оно может помочь обнаружить гораздо больше, чем просто глаз без посторонней помощи. Добавление дополнительного устройства к обычному протоколу обследования головы и шеи поможет дифференцировать вашу практику, а также привлечь и удержать пациентов. Дополнительное преимущество, заключающееся в том, что вы видите то, что не могут видеть ваши невооруженные глаза, означает, что ваши обследования будут более тщательными и любые подозрения могут быть быстро исследованы для подтверждения болезни.
Журнал Американской стоматологической ассоциации недавно опубликовал соответствующее исследование, в котором говорится, что «на основе доступной литературы авторы определили, что клиническое обследование полости рта (COE) поражений слизистой оболочки, как правило, не позволяет прогнозировать гистологический диагноз. Тот факт, что плоскоклеточная карцинома ротовой полости (плоскоклеточная карцинома ротоглотки) часто диагностируется на поздних стадиях заболевания, указывает на необходимость улучшения COE и для разработки вспомогательных средств для выявления и диагностики поражений слизистой оболочки полости рта ». (1)
По данным Фонда рака полости рта, высокий уровень смертности, связанный с раком полости рта (который составляет 52% смертности в течение пяти лет), связан с тем, что рак обычно обнаруживается на поздних стадиях своего развития, когда он уже дал метастазы в другие части тела. Основываясь только на этих данных, выполнение внутриротового и дополнительного осмотра головы и шеи, дополненного дополнительными устройствами для осмотра, такими как VELscope® Vx, должно быть частью каждого приема по гигиене полости рта.Дополнительные устройства помогают поддерживать текущие инициативы по снижению уровня смертности, связанной с раком полости рта, и повышают доверие пациентов к своим стоматологам.
(1) Джоэл Эпштейн, Пелин Гунери, Хаял Боячиоглу, Эллиот Абт, Сюзанна Э. Скотт и Тим Ньютон, «Ограничения клинического осмотра полости рта при обнаружении диспластических поражений полости рта и плоскоклеточного рака полости рта», (JADA, декабрь 20012, ADA Publishing Division, Chicago, IL ), http: // jada.
