Datakommunikation är inte bara kablar och kontakter

Transkript

1 Datakommunikation är inte bara kablar och kontakter Den industriella IT-revolutionen Genom att skapa nya och effektivare informationsflöden i företagets processer, kan nya konkurrensfördelar nås. Kortare leveranstider, snabbare produktutveckling, kundfokuserad produktion och kortare omställningstider, är några av nyckelbegreppen inom den industriella IT-vågen. Liksom snabb tillgång till information och möjlighet att styra processerna. Industrin utvecklar IT-verktyg som kräver ökad integration i processens alla led, från inköp till produktion och marknad. Kvaliteten på informationsvägarna och informationsflödena är idag bland de viktigaste förutsättningarna för ökad effektivitet och konkurrenskraft för industrin. Olika standarder Nya idéer, nya system och nya lösningar för att skapa dessa IT-verktyg växer fram. En negativ konsekvens av denna dynamik och all denna mångfald är att det länge saknats vedertagna standarder, trots flera försök. Varje pionjär har skapat sin egen lösning. Problemet med bristande standarder upptäcker man när datorer, maskiner och utrustning ska börja kommunicera. Det handlar om standarder på många nivåer, inte bara kablar och kontakter. Det handlar om hur data skapas och lagras, hur det packas, adresseras och skickas, hur mediat (t ex en kabel) transporterar informationen, om hur det tas emot, packas upp och hur det läses hos mottagaren. När allt detta fungerar så har vi åstadkommit datakommunikation. Förutsättningen för industrins IT-utveckling. 10

2 Industriell datakommunikation Den mesta standardiseringen inom datakommunikation har skett på kontorssidan i integrerade nätverk för persondatorer, stordatorer, skrivare, servers, telemodem m m. Lokal datakommunikation inom industrin har inte fokuserats i lika hög grad. Kanske för att frånvaron av standard och mångfalden är ännu större då kommunikationen ska ske mellan t ex datorer, svarvar, mätutrustningar, vågar, robotar, transportsystem och olika larmsystem. Och att kraven ställs högre på driftsäkerhet och störningsokänslighet. Det är därför den här boken kommit till, för att bringa lite reda bland begreppen, förklara hur det fungerar och vara ett praktiskt hjälpmedel för att lösa problem inom industriell datakommunikation. Vill du veta mer får du gärna fråga Westermo. Datakommunikation blir allt viktigare för att nå ökad produktivitet Med den ökande automationen ökar också kraven på fungerande datakommunikation mellan de enheter och system som styr och de som utför, producerar och mäter. Kommunikationerna är det nervsystem som är grunden för ökad effektivitet och konkurrenskraft. Oavsett om det handlar om tillverkning, anläggning, transport eller sjukvård. Alla produkter med Westermos varumärke är CE-godkända. Kontakta Westermo för EG-försäkran om överensstämmelse. Datakommunikation håller industrins hjul igång. 11

3 Hur fungerar datakommunikation? Syftet med datakommunikation är att överföra information mellan två eller flera enheter. Det är i regel tecken (text eller siffror) och/eller instruktioner (kommandon) man vill skicka, men det kan också vara ritningar och bilder. Datorns enklaste språknivå är det binära teckenspråket där varje tecken byggs upp av sju till åtta ettor eller nollor. Det är på denna nivå de flesta datorer arbetar. Runt omkring de binära koderna har skapats olika programmeringsspråk och slutligen olika operativsystem (t ex DOS, Windows eller NT). Bits och bytes bit All datakommunikation är ettor och nollor Datorer hanterar binära tecken, s k ettor och nollor. Varje sådant tecken kallas för en bit. Genom att kombinera flera bitar kan ett binärt teckensystem byggas upp. Det vanligaste systemet, ASCII, innehåller 18 tecken som var och ett är uppbyggda av 7 bitar. All kommunikation sker på denna nivå, både internt i datautrustningen och externt med andra enheter. Internt i datorn är kommunikationen enkel, men så snart kommunikationen ska ske med externa enheter måste en rad faktorer synkroniseras och styras upp för att överföringen av data ska kunna ske korrekt. byte 1

4 En bit i taget eller en hel byte? Det finns två sätt att överföra data, parallell eller seriell överföring. Parallell överföring är snabbare och enklare eftersom hela tecknet med 8 bitar överförs samtidigt via parallella ledningar med en ledning för varje bit. Internt i datorutrustningen sker all kommunikation via parallella ledningar i den interna databussen, så att ett helt tecken eller fler kan överföras samtidigt. Parallell överföring via mångledarkabel (typ Centronics) kan endast utföras på korta avstånd av praktiska och ekonomiska skäl. Därför är huvuddelen av all extern datakommunikation seriell, dvs man sänder en bit i taget på en enda ledning. Seriell överföring ställer högre krav på mottagare och sändare som måste hålla reda på när ett tecken börjar och slutar och bitarnas inbördes ordning. Sändare och mottagare måste sända och ta emot i samma tempo, det vi kallar överföringshastighet och som uttrycks i bit/s (bitar per sekund). För att tala om för den mottagande enheten var ett tecken börjar och slutar lägger man till bitar, en s k startbit och en eller flera stoppbitar. Ett tecken i taget eller hela meningar? Det finns två metoder för seriell överföring, asynkron och synkron. Vid asynkron överföring överförs varje tecken för sig med sina respektive start- och stoppbitar. Den mottagande enheten vet att efter varje startbit så kommer ett tecken som ska tolkas. Och den avslutande stoppbiten återställer mottagaren. Ca 90 95% av all seriell datakommunikation är asynkron. Vid synkron överföring skickas hela meddelandet i ett jämnt flöde. Takten upprätthålls med hjälp av en klocka på en separat tråd eller en bifaskodad signal som innehåller klockinformation. Fördelen med asynkron överföring är att den är enkel och billig. Nackdelen är att den är ineffektiv i jämförelse med synkron överföring då den innehåller hela 0 5% styrbitar. Synkron överföring har betydligt mindre andel med styrbitar. Parallell och seriell överföring Parallell överföring Seriell överföring Startbit Stoppbit Asynkron och synkron överföring Asynkron överföring skickar en byte i taget, separerade med startbit och stoppbit. Synkron överföring skickar hela dataflödet i en ström. 1

5 Simplex och duplex DTE SG 7 DCE SG 7 Simplex Halv duplex Full duplex Transparent kommunikation DCE SG 7 DCE SG 7 Sändare och mottagare Inom datakommunikation definierar vi utrustning som sändare eller mottagare. Två utrustningar, t ex en PC och en robot, kan båda vara sändare och mottagare, men är det sällan samtidigt. Ska kommunikationen endast ske i en riktning, t ex en dator som skickar en on/off -instruktion till en motor, talar man om enkelriktad överföring, simplex. Om motorn dessutom ska återrapportera att den är igång och vilket varvtal den håller, krävs dubbelriktad överföring, duplex. Halv duplex innebär att de kommunicerande enheterna får turas om att sända, d v s kommunikationerna kan gå i båda riktningarna men inte samtidigt. Full duplex medger dubbelriktad kommunikation samtidigt. Koppla rätt Två uttryck som återkommer är DTE (Data Terminal Equipment) och DCE (Data Communication Equipment). DTE står för terminalutrustning och DCE för kommunicerande utrustning. RS-/V.4 föreskriver 5-poliga kontaktdon. Datorer och terminaler är oftast DTE, modem och kommunikationsutrustning är oftast DCE medan andra utrustningar som multiplexorer och skrivare kan vara DTE eller DCE (se respektive utrustnings manual). En DTE-utrustning sänder och tar emot data på andra stift i kontakten än en DCE-utrustning. För att undvika vanliga felkopplingar är det därför viktigt att veta hur utrustningen är definierad. Kopplar du samman en DTE med en DCE sänder DTE data på pinne medan DCE tar emot data på pinne (trots att signalen heter, Transmit Data i båda fallen). Kopplar du samman två DCE-utrustningar måste du korskoppla pinne och för att sändaren ska kopplas till mottagaren (se fig). Transparent kommunikation Vid uppkoppling av två eller fler modem tillsammans påverkar inte modemen den information som överförs. Uttrycket det som skickas in kommer ut kan således beskriva ordet transparent. Det innebär också att alla enheter som är anslutna kommer att höra meddelandet. Pollade system med flera enheter Många industriella applikationer är uppbyggd på ett master slav förhållande. Det är när en eller flera mastrar skickar ut förfrågningar till de anslutna slavarna som i sin tur svarar. Detta kallas ett pollat system. Om modemen är transparenta förutsätts att den anslutna utrustningen har sin egen adress. Mastern skickar ett meddelande som innehåller den valda slavens adress och det kommando han vill att slaven skall utföra. Slaven kan sedan skicka en kvittens tillbaka att kommandot är utfört varefter mastern adresserar nästa slav. Olika typer av protokoll och adresseringar används beroende av fabrikat på de anslutna enheterna i systemet. Modemen är protokolloberoende men det är däremot viktigt att signalerna följer gränssnittsstandardarden för att få en fungerande kommunikation. Vill man däremot bygga upp en kommunikation med ett flertal slavar som ej klarar av att urskilja en specifik adress (ointelligenta) kan man använda sig av ett adresserbart modem. Här upprättar man först en kontakt med modemet för att därefter skicka de kommandon enheten skall utföra. Vill man nå alla anslutna enheter med ett meddelande kan man skicka en s k broadcast. Ett exempel skulle kunna vara ett antal PLC-enheter som styr larmsirener och där man vid en brandövning vill testa alla sirener samtidigt. 14

6 D CD RTS CTS DTR TC D CD RTS CTS DTR TC Överföringshastigheter Optimal överföringshastighet är inte detsamma som snabbast möjliga. Med ökad överföringshastighet ökar risken för överföringsfel och störningar. Det är kabeltyp och avstånd som sätter gränserna för vad som är optimalt. Vad man alltid eftersträvar är hög datasäkerhet och tillförlitlighet samt hög störningsokänslighet. För att framgångsrikt kunna överföra digitala signaler över vanlig koppartråd krävs att signalen omvandlas till en överföringsprincip som minimerar dämpning och förändring. Det är ofrånkommligt att kabelns impedans dämpar och förändrar, vilket får kritisk inverkan vid höga överföringshastigheter. För att beskriva överföringshastigheter förekommer två uttryck som kan vara svåra att hålla isär, bit/s och baud. Överföringshastighet mäts i bit/s (databitar per sekund). Eftersom det grovt åtgår ca 10 bitar per tecken är det enkelt att räkna ut hur många tecken per sekund som överförs. En överföringshastighet på bit/s överför ca 960 tecken i sekunden. För att omvandla den digitala signalen till en signal som kan drivas på telenätet används modem. Modemet omvandlar (modulerar) signalen och mottagarens modem avkodar informationen (demodulerar) till digitala signaler igen. ACCESS Korthållsmodem är transparenta och överföringen moduleras inte, data tas emot exakt lika som de sänts. Telemodem kan fungera som korthållsmodem eller med en inbyggd buffer på ett antal bitar som fylls innan den sänds. Vid varje sändningstillfälle skickas en fylld buffer och värdena för överföringshastighet, bit/s, och antalet sändningstillfällen per sekund, baud, blir därmed olika. Om ett modem sänder med 400 baud och det, med hjälp av komprimering, är fyra bitar i varje sändningstillfälle blir den överföringshastigheten bit/s. Modulering Modem är en sammanslagning av modulering, d v s omvandling av en signal, och demodulering, som innebär ett återskapande av ursprungssignalen. Datasignalerna måste omvandlas och anpassas så att de kan transporteras på olika typer av kabel. De digitala signalnivåerna (ettorna och nollorna) omvandlas till läsbara förändringar för den valda kabeltypen. Man talar om tre grundtyper av modulering Frekvensmodulering där man använder olika frekvenser för att representera etta och nolla. Fasmodulering utnyttjar signalens fasvridning så att olika fasvinklar representerar ettorna och nollorna. Amplitudmodulering utnyttjar signalens styrka, eller amplitudtoppar, för att skapa läsbara ettor och nollor. Fas/Amplitudmodulering är en kombination som gör att fler bitar kan överföras per baud. Bit/s och baud Modulerad analog elektrisk signal Modulering och demodulering Amplitudmodulering Frekvensmodulering ACCESS Fasmodulering 15

7 R+ R- T+ T CHANNEL R+ R- T+ T CHANNEL 4 Handskakning Datorutrustningar kommunicerar med varandra på en nivå som användaren sällan märker. De skickar instruktioner, förfrågningar och klarsignaler till varandra. T ex skrivaren som ber datorn vänta med att sända därför att skrivarbufferten är full. När den är tömd skickar skrivaren en ny signal och talar om för datorn att den kan skicka mer data. Detta kallas handskakning och är till för att reglera dataflödet mellan olika utrustningar. Exempel på handskakning är teckenbaserade XON/XOFF eller statussignaler i gränssnittet. Mjukvaruhandskakning XON/XOFF Låt oss anta att vi har en PC och en skrivare anslutna till varandra. PCn sänder data med en hastighet av bit/s men skrivaren klarar bara av att skriva ut med en hastighet av 1 00 bit/s. Normalt har de flesta skrivare en buffert som gör det möjligt att lagra inkommande data under utskrift, men även den kan bli full och som följd kan ett kommunikationsfel uppstå. Skrivaren kan då innan bufferten blivit full sända kommandot XOFF för att få PCn att sluta sända mer data. När sedan printern har skrivit ut det som finns i bufferten skickar den kommandot XON som tillåter PCn att börja skicka data igen. Hårdvaruhandskakning Vid hårdvaruhandskakning använder man sig av signalerna i RS-/V.4 gränssnittet. Så länge skrivaren har möjlighet att skriva ut kommer den att hålla signalen DTR (Data Terminal Ready) hög (+V till +15V). När sedan bufferten är full eller papperet har tagit slut håller utrustningen DTR låg ( V till 15V) tills det är klart att börja skriva igen. Xon/Xoff SG CTS SG DCD MD-4 1-6V DC MD-4 1-6V DC SG RTS SG DTR 16

8 Andra signaler som kan användas i handskakningsförfarandet är RTS/CTS (Request To Send/Clear To Send). Där RTS är en begäran från sändande utrustning om att få tillåtelse att sända och där CTS används för indikering att så är möjlig. Dessa handskakningssignaler kan även användas för att slå till sändaren i modem som enbart kommunicerar med halv duplex, vilket exempelvis används av radio-modem och vid RS-485 kommunikation. Detta går till så att RTS slår till sändaren och när förbindelsen är klar skickas CTS tillbaka. CTS kan ofta vara fördröjd med 10 0 ms för att man skall vara säker på att förbindelsen har hunnit stabilisera sig innan data får börja sändas. Andra statussignaler som används för att indikera att utrustningarna är anslutna, påslagna samt redo att kommunicera är DTR (Data Terminal Ready) från DTEutrustning och DSR (Data Set Ready) från DCE-utrustning såsom modem. DCD (Data Carrier Detect) använder modem för att tala om för en dator att det finns bärvåg på linjen, att förbindelse är etablerad mellan modemen. Dessa signaler kan lokalt byglas eller läggas höga, då deras verkliga funktion oftast inte är nödvändig. DTE DTE DTE 1 RTS CTS DCE DCE DCE 17

9 Gränssnitten Det räcker inte med att vara överens om hur signalerna ser ut och hur de ska omvandlas och skickas. Nästa nivå är att vara överens om hur kontakter ska se ut och vilka spänningsnivåer de ska hantera, de s k fysiska och elektriska gränssnitten. Dessutom finns ett logiskt gränssnitt som definierar vad en signal betyder. I ett protokoll regleras hur signalerna hänger ihop, hur man startar kommunikationen, hur man avslutar den, vems tur det är att sända eller ta emot, hur man bekräftar meddelanden m m. Det finns en mängd olika protokoll exempelvis PROFIBUS, Comli, Modbus m m. RS-/V.4 Start bit Data bitar Fysiskt gränssnitt definierar hur man kopplar samman utrustning och bl a kontakternas utformning. Elektriskt gränssnitt definierar de elektriska nivåerna och vad dessa betyder (ettor eller nollor). Logiskt gränssnitt definierar vad signalerna innebär. Det vanligaste gränssnittet Det vanligaste gränssnittet för datakommunikation via datorutrustningens serieport är RS-/V.4 och som oftast har en 9-/5-polig D-sub kontakt. Enligt de rekommendationer som finns för RS-/V.4 skall kabeln mellan de anslutna enheterna ej överstiga 15 meter. För att uppnå längre överföringsavstånd kan man använda sig av olika modem beroende på det kommunikationsmedia (ex fiber, koppar, teleförbindelse) man har att tillgå. V.4 (Europeisk CCITT standard) eller RS--C (Amerikansk ITU-T standard) som är två standarder som i princip är lika, se tabell. V.4 beskriver den fysiska standarden medan V.8 är den elektriska standarden. Därför ser du ibland gränssnittet beskrivet som V.4/V.8. Gränssnittet beskriver och definierar kontaktdonets stift och de signaler och spänningsnivåer de hanterar. Paritets Stopp bit bit V - V Ej tillåten spänningsnivå 18

10 Signaler i V.4/RS--C Ansl. Benämning Benämning Signal Signalnamn Riktning 9/5 V.4 RS AA GND Protective Ground 10 BA Transmitted data I 104 BB Received data O CA RTS Request To Send I CB CTS Clear To Send O CC DSR Data Set Ready O AB SG Signal Ground CF DCD Data Carrier Detector O 9 can be + 1 V 10 can be 1 V SCF STF Select Transmit Frequency I 1 1 SCB Secondary DCD O 1 11 SBA Secondary CTS O SBA Secondary I DB TC Transmit Clock O SBB Secondary O DD RC Receive Clock O SCA Secondary RTS I / CD DTR Data Terminal Ready I CG SQD Signal Quality Detect O 9 15 CE Ring Indicator O 111 CH/CI Data Signal Rate Selector O 4 11 DA EC External Clock I 5 1 RFR Ready For Receiving I De i fet stil markerar de vanligaste signalerna i lokal kommunikation med korthållsmodem. Riktningen I/O markerar riktningen från modemet (DCE) 1 där I är en ingång och O en utgång. Signalen (Transmit Data) är utgång i en DTE men ingång i en DCE Kabelkonfiguration 4 0 Nedan visas hur kopplingen skall göras mellan 9-/5-poliga D-sub 9 kontakter för alla kombinationer med DTE- och DCE-enheter DTE till DTE eller DCE till DCE DTE till DCE 9 Way D-sub Way D-sub Way D-sub Way D-sub Way D-sub Way D-sub Way D-sub Way D-sub

11 Förklaring av de viktigaste signalerna GND SG RTS CTS DSR DTR DCD EC TC RC RI Protective Ground Signal Ground Transmitted Data Received Data Request to Send Clear to Send Data Set Ready Data Terminal Ready Data Carrier Detect External Clock Transmit Clock Receive Clock Ring Indicator Stift nr 1 är reserverat för skyddsjord mellan utrustningarna. Signaljord som är en signalreferens måste alltid anslutas till stift 7 på 5-polig kontakt och till stift 5 på en 9-polig. Denna signal sänder data från DTE till DCE. Denna signal är det data som ett modem eller en DCE sänder till en DTE. Signalen är en begäran om att få sända från en DTE. Utrustningen väntar på svarssignalen CTS. Svarsignal som ger klartecken till DTE att sända. Signal från DCE som signalerar att utrustningen är påslagen, ansluten och klar. Samma som DSR fast från en DTE. Utsignal från DCE som berättar att det finns en bärvåg mellan utrustningarna och att förbindelsen är klar för kommunikation. Används vid synkron överföring där det är nödvändigt att klocka data. Signalen är ingång i DCE. Sänder DCE klocka i synkrona system. Mottages i DTE för avkodning av data. Utsignal från ett modem att den tagit emot en ringsignal. 0

12 ASCII ASCII är en förkortning för American Standard Code for Information Interchange. ASCII-koden finns i olika varianter för olika språk och även i en Extended ASCII där även den 8:e databiten utnyttjas. BINARY b b b b b b 1 b 0 HEX NUL DLE SP P ` p É é SOH DC 1! 1 A Q a q STX DC " B R b r ETX DC # C S c s EOT DC 4 $ 4 D T d t ENQ NAK % 5 E U e u ACK SYN & 6 F V f v BEL ETB ' 7 G W g w BS CAN ( 8 H X h x HT EM ) 9 I Y i y A LF SUB * : J Z j z B VT ESC + ; K [ k Ä { ä C FF FS, < L \ l Ö ö D CR GS - = M ] m Å } å E SO RS. > N ^ n Ü ~ ü F SI US /? O _ o DEL 1

13 CHANNEL 4 MD-4 R+ R- T+ T- 1-6V DC CHANNEL 4 MD-4 R+ R- T+ T- 1-6V DC D CD RTS CTS DTR TC Industrins gränssnitt V.11/RS-4 V.11/RS-4 är en standard som passar industrin eftersom snittet är skapat för att bygga databussar, typ multidropp, mellan huvuddator och ett antal undercentraler. Snittet är balanserat och är relativt okänsligt för störningar. Snittet skiftar polaritet på trådparet beroende på om det är en etta eller en nolla som ska överföras. RS-4 konstruerades för att klara 10 st enheter, men kan idag byggas med upp till enheter. Rekommenderat max avstånd är 1 00 m vid en datahastighet av 100 kbit/s. Drivkretsarna klarar hastigheter upp till 10 Mbit/s men överföringsavståndet sjunker då ned till 0 m. RS-4 kan via omvandlare integreras med RS-485, RS-/V.4, RS-4-A och RS-449. RS-4 på 4-tråd I RS-4 4-trådssystem kan masterns sändare alltid vara aktiv/tillslagen, oberoende av slavarnas aktivitet. Standarden tillåter samtidig dubbelriktad kommunikation. RS-4 RS- DEVICE RTS DTR SG RTS DTR SG ACCESS MA-4 TX A TX B RX A RX B RX A RX B TX A TX B RS-4 DEVICE RS- DEVICE RTS DTR SG RTS DTR SG TX A TX B RX A RX B RS-4 DEVICE RS-4 DEVICE RS-4 DEVICE RS-485 RS- DEVICE RTS DTR GND RTS DTR GND A B Terminering RS-485 DEVICE RS-485 DEVICE RS-485 DEVICE

14 RS-485 RS-485 är en vidareutveckling av RS-4 och blir alltmer vanlig som standard i olika utrustningar. Den är konstruerad för databussar med upp till st enheter och lämplig för multidroppnät där man har ett master/slav förhållande. Rekommenderat max avstånd är 1 00 m vid en datahastighet av 100 kbit/s. Det finns många olika standardsnitt som använder RS-485 som sitt fysiska media, exempelvis PROFIBUS, Interbus-S och Bitbus. RS-485 på -tråd RS-485 använder -tråd i olika master/slav-system, där varje slav är adresserbar. I en -trådslösning måste datariktningen styras av en handskakningssignal (RTS/ DCD) eller så kan enheten ändra riktning med hjälp av dataflödet. Anslutna enheter måste klara s k tri-state, d v s lyssnarläge. Terminering och Fail-Safe Linjen skall termineras med ett motstånd som har samma värde som den karakteristiska impedansen för linjen. Denna resistans skall vara ca 10 ohm. Terminering skall göras enligt skiss på sidan. En terminering skall göras i varje ände av bussen. Termineringen är till för att förhindra reflektioner i kabeln. Fail-safe är ett motstånd från vardera tråd till + matningen i det ena fallet, och till 0V i det andra. Detta gör att linjen dras till en förutbestämd passiv nivå, annars ligger linjen svävande och det finns risk att störningar kommer att kunna detekteras som data. RS-/V.4 till RS-4/485 omvandlare RTS hantering System med RS-4/485 omvandlare i multidropp, tillåter endast att en sändare i taget är tillslagen på bussen. Övriga enheters sändare måste vara i tri-state läge d v s passiva. För att åstadkomma detta måste den anslutna utrustningen kunna styra någon hårdvarusignal. Oftast används RTS eller DTR signalerna till detta. När en enhet vill sända på bussen måste den först lägga sin RTS eller DTR signal hög, så att omvandlaren slår till sin sändare, för att sedan kunna sända data. Om det inte finns någon hårdvarusignal att tillgå, kan man använda sig av omvandlare som slår till sin sändare så snart det kommer in data på RS-/V.4 sidan. Installation Partvinnad tråd skall användas Stjärnnät är inte tillåtna och avstånd från bussen till enhet får vara maximalt 0 cm Mottagarna i änden av bussen skall termineras med ett 10 ohms motstånd RS-/V.4 anslutningen bör inte vara längre än 15 meter. RS-4/485 klarar överföringsavstånd upp till 1 00 m vid 100 kbit/s Dock kan oftast längre avstånd uppnås vid låga överföringshastigheter. Meter kb/s 100 kb/s 1 mb/s 10 mb/s Överföringsavstånd för RS V 0 V R+ R- Fail-Safe Start bit Data bitar Paritets bit Stopp bit RS V B A 0 V Tristate

15 Strömslinga 0 ma T+ T - R+ R - R+ R - 0 ma T+ T - Avstånd och korthållsmodem Som tidigare nämnts rekommenderar RS-/V.4 standarden inte längre kablage än ca 15 meter. För att kunna installera längre förbindelser används därför korthållsmodem. Dessa omvandlar RS-/V.4 till definierade elektriska eller optiska signaler som sänds på t ex fast 4-trådskabel eller fiber, upp till flera kilometers avstånd. Korthållsmodemet hos mottagaren omvandlar tillbaka till RS-/V.4 igen. Modemen måste ha en gemensam standard och ett gemensamt gränssnitt för kommunikation över kabeln. 0 ma strömslinga (TTY) Den äldsta tekniken för detta är Current Loop som med en 0 ma strömslinga omvandlar RS-/V.4-signalerna till ström eller strömlöst på trådparen. För att mata varje trådpar med ström kopplas antingen sändaren aktiv och mottagaren passiv, eller tvärtom. Current Loop ger säkrare kommunikation men är relativt störningskänslig eftersom strömslingan inte är balanserad. Dessutom kan det vara problem med utrustningen eftersom det saknas en vedertagen standard för Current Loop. 10 ma balanserad strömslinga (W1) Westermo har utvecklat sin egen överföringsteknik för korthållsmodem som säkerställer kommunikationen på längre avstånd och i störningsrika miljöer. Tekniken bygger på att omvandla signalerna till en ±10mA balanserad strömslinga där strömriktningen skiftas på trådparet beroende på om det det är en hög eller låg signal från RS-/V.4. På sändarsidan drivs linjen med ±1V och på mottagarsidan sitter det optokopplare som detekterar signalerna. Optokopplarna gör att man får en fullständig galvanisk isolation mellan modemen. Det flyter alltid ström i någon riktning även om det inte skulle vara någon utrustning ansluten på RS-/V.4 sidan. Undantaget är när man valt att sändaren skall styras/aktiveras av någon handskakningssignal. Det är en väl beprövad teknik och har genom åren visat sig vara väldigt tillförlitlig och störningsokännslig där man kan överföra data på avstånd upp till 18 km. 4

16 Därför är 10 ma balanserad strömslinga mindre känslig mot yttre störningskällor En balanserad strömslinga är jämfört med obalanserade, betydligt mindre känslig mot yttre störningar p g a att den potentiella skillnaden kvarstår även om det skulle komma in någon störning på linjen. Se bild nedan A B 4 1 Tråd A Tråd B 5 1. Data sänds till sändaren. Data på tråd A är inverterad jämfört med data på tråd B. En störning kommer in på linjen 4. Sänt data överlagras på störningen 5. Data som kommer ut från den mottagande sidan är oförändrad mot inkommande data på sändarsidan (1). 5

17 De lömska Datastörningarna Transienter Allt är dessvärre inte frid och fröjd bara för att vi lyckats hitta de rätta överföringsmetoderna och de rätta gränssnitten. Datakommunikationens kanske största bovar finns kvar. Störningar utifrån. Störningar som skapar dataförluster, felaktigheter i överföringarna och i värsta fall slår ut utrustningen. Datautvecklingen har lett till allt mindre kretsar och komponenter som drivs av allt lägre effekter. Det är bra ur energi- och värmesynpunkt men medför tyvärr också att de blivit känsligare och mer sårbara för överspänningar. Undersökningar har visat att upp till 70% av alla datastörningar beror på brister i installationerna eller störningar från närmiljön, från omkringliggande utrustning, maskiner och kablage. Endast 0% beror på fel i hård- eller mjukvara. De flesta bovarna finns alltså inom de egna väggarna eller i närheten. De andra kommer utifrån. Som en blixt från en klar himmel. Den största gruppen är transienterna. Korta men höga strömpulser på nätet. Den datautrustning som utsätts för transienter, V till uppåt 10 kv under några millisekunder, lever ett farligt liv. Blixtnedslag, maskinparker och lysrör Vi vet att ett direkt blixtnedslag laddar ur sig mycket höga strömmar. Och att dessa fortplantar sig och skadar el- och teleledningar och i värsta fall förorsakar eldsvåda. Även om man inte råkar ut för en direktträff så kan man drabbas p g a att strömmarna fortplantar sig på stora avstånd i ledningsnätet. Det är därför en lampa kan blinka till även när du har åskan på avstånd. Det är inte bara åskan som skapar externa transienter. Dina lampor kan också blinka till när någon industri i närheten startar eller stänger av sin maskinpark, vilket också förorsakar transienter och strömtoppar på nätet. 6

18 De allra flesta transienterna skapas som regel inom de egna lokalerna. Maskiner, utrustning och lysrör förorsakar strömpulser på nätet. Ett lysrör som släcks kan till exempel ge ifrån sig lagrad energi i form av en transient på upp till 000 V. Ett blixtnedslag nära en elledning kan förorsaka en transient uppåt 6 10 kv. Ett normalt kommunikationskretskort i en dator är dimensionerat för ±1 V. Därför är ofta transienterna orsaken till varför datorutrustning oförklarligt slås ut eller kommunikationen tillfälligt störs. Transienterna är de vanligaste störningsorsakerna. Endast i 10% av fallen beror störningarna på nätfel, d v s långvariga under- eller överspänningar och strömavbrott. Det kryper i näten En nästan lika vanlig orsak till störningar i datakommunikationen är jordströmsproblem. Speciellt om nätet har enheter som elektriskt är anslutna till olika gruppcentraler. Returströmmen kan gå två olika vägar, antingen den önskade vägen via nollan till den gruppcentral enheten är ansluten till, eller också via serieportens signaljord till en annan gruppcentral. Jordströmmar som vandrar i nätverken kan förorsaka både störningar och ge skador på de kretsar som driver linjen. Ett kommunikationsnät består av åtskilliga meter fysisk ledning. Ofta dragen tillsammans med andra ledningar för el och tele. Alla kablar där det går ström skapar ett elektromagnetiskt fält som påverkar intilliggande eller korsande kablar. Tillsammans bildar dessa stora antenner som kan fånga upp olika typer av störningar. Det finns rekommendationer på hur man ska förlägga olika typer av kablage för att minimera de elektromagnetiska störningarna. Det enklaste sättet att komma till rätta med både transienter och jordströmsproblem är att använda modem med galvanisk isolering som elektriskt, men inte signalmässigt, isolerar ledningarna och utrustningen från varandra. Därmed förhindras transienter, åsknedslag och jordströmmar att nå utrustningen. Nolla Skyddsjord Jordströmmar Nolla Skydssjord I exemplet ovan kan jordströmmar välja att gå fel väg, via datanätets signaljord, till en gruppcentral och därmed förorsaka datastörningar. 7

19 Okänsliga signaler Snabba balanserade pulssignaler. + multidropp + Elektroniska signaler är alltid mer eller mindre störningskänsliga. En analog signal som arbetar på alla nivåer (t ex 4 0 ma) är betydligt mer störningsutsatt än t ex en digital signal som endast har två nivåer, hög eller låg. Industrins signaler Den standardsignal som används för industriellt bruk är en analog strömsignal 4 0 ma, ±10 ma eller ±0 ma, med låg signalfrekvens (<100 Hz). Signalen kan överföras på tvinnad kabel utan risk för överhörning. För att överföra pulssignaler på långa avstånd används balanserade signaler, t ex med de differentiella gränssnitten RS-4/485 eller W1. Balanserade databussar måste alltid termineras, vid enkelriktad punkt till punkt åtminstone i mottagarens sida, och vid dubbelriktad punkt till punkt eller multidropp kommunikation i båda ändarna (RS-4/485). I denna typ av konfiguration kan längsspänningar tillåtas och det ger betydligt större skydd mot störningar än en icke balanserad överföring. Ett mycket stabilt jordsystem är nödvändigt. Westermo använder optokopplare, istället för differentiella förstärkare. Optokopplare ger bättre skydd vid höga frekvenser och väsentligt mycket bättre skydd vid låga frekvenser. Dessutom ger optokopplarna en galvanisk isolering, vilket förhindrar fortplantning av störningar. Isolation Inom all datakommunikation är det viktigt att störningsisolera utrustningar och nät från varandra, så att inte transienter och andra störningar vandrar vidare och förorsakar fel eller skador i överföring eller utrustning. Det finns fler metoder att skapa isolation, genom t ex reläer, transformatorer, isolationsförstärkare, optokopplare. För att eliminera inkommande störningar såsom transienter används skyddskomponenter som varistorer, kondensatorer, RC-filter, transientskyddsdioder m m. 8

20 Jordnät Den allra bästa övergripande förutsättningen för minimering av störningar är att systemet har en s k ekvipotental konstruktion. Det innebär att byggnader, elektroniken och fältbussar och fältenheter har samma potential. Eftersom detta i praktiken är svårt att uppnå kan man med hjälp av speciella jordledare och jordlinenät uppnå en enhetlig potential. Det är viktigt att detta jordlinenät och skyddsjorden är sammankopplade och helst ligger så nära varandra som möjligt. Utan modem Datakommunikation utan modem kan bara göras på mycket korta avstånd, då denna typ av kommunikation är mycket störningskänslig. Denna typ av kablar måste förläggas åtskiljt från andra kablar, men så nära jordkabel som möjligt. Enheternas chassin ska kopplas samman med koppartråd. Databussar, typ RS-4 ger bättre skydd eftersom både sändaren och mottagaren är balanserade. Skärmad tvinnad kabel kan användas och de ingående enheterna måste, om de är åtskiljda, ha sina chassin sammankopplade och helst matas från samma spänningskälla. En jordlina kan minska CMV (induktivt alstrad längsspänning). RS-/V.4 ger en långsammare kommunikation på avstånd upp till max 15 m. Utöver 15 m måste någon typ av modem användas. Telemodem och störningar Om telemodem används inom industrin bör man tänka på att dessa är extra störningskänsliga, trots isolation och signalkoder. Kommunikationen kan störas och det kan uppstå fel på komponenter om kabeln inte skyddas ordentligt. Kablage för telekommunikationer måste avskiljas från t ex processkablage. Kombinationsskydd kan ge ökat skydd i svåra industriella miljöer. Fiberkabel Dataöverföring via fiberkabel är i detta sammanhang helt okänslig för elektriska störningar. Det som kan inverka på kommunikationen i fiberkabeln är i första hand kabelns och skarvarnas dämpning. Dataöverföring enligt RS-4 för 10 Mbit. CMW=0 Dataöverföring enligt RS-/V.4. En bättre överföring med modem och dubbelskärmad kabel, jordad i båda ändarna. 9

21 R D D CD RTS CTS DTR R D ACCESSMX R D D CD RTS CTS DTR R D R D D CD RTS CTS DTR R D ACCESSMX-14 ACCESSMX R D D CD RTS CTS DTR R D ACCESSMX-14 Att bygga nätverk Lokala nätverk för datakommunikation brukar betecknas LAN, Local Area Network. Vare sig det handlar om ett nät inom en fastighet eller mellan flera byggnader kallar man det lokalt därför att det ägs och utnyttjas av användaren själv. Det lokala nätet kan i sin tur vara sammanlänkat, fast eller uppringt, med publika nät, regionala, nationella och globala nät, som ibland kallas WAN, Wide Area Network, eller MAN, Metropolitan Area Network. Ett lokalt nätverk kan omfatta datakommunikation för kontor likaväl som för industri, sjukhus, gruvdrift eller trafikövervakning. Valet av nätverkslösning, eller topologi, är viktigt därför att det är en långsiktig infrastruktur som problemfritt ska hantera och transportera viktiga data samt kunna anpassas och byggas ut när förutsättningarna förändras. Punkt till punkt Stjärnnät Seriell punkt till punkt Datakommunikation punkt till punkt, d v s mellan två kommunicerande enheter på en ledning, är den vanligaste applikationen. Både i enkla applikationer, typ dator skrivare, och mer komplexa där man väljer att låta varje användare kommunicera på egen ledning av t ex säkerhetsskäl. Vanliga RS-/V.4 snittet rekommenderas inte för längre överföringsavstånd än 15 meter. Därför använder man modem som linjeförlängare och störningsskydd för kommunikation upp till 18 km. Stjärnnät Ett nät med många anslutna punkt till punkt användare kallas för ett stjärnnät. Varje enhet kommunicerar på egen ledning till centralenheten i mitten. Fördelen med stjärnnät är en hög säkerhet. Slås en ledning ut drabbas inte de övriga. Nackdelen är att det går åt mer kabel som kostar mer, samt att all kommunikation måste ske via centralenheten. 0

22 R D D CD RTS CTS DTR R D ACCESSMX R D D CD RTS CTS DTR R D ACCESSMX R D D CD RTS CTS DTR R D ACCESSMX DCD RTS CTS DTR ACCESSMX R D D CD RTS CTS DTR R D ACCESSMX R D D CD RTS CTS DTR R D ACCESSMX R D D CD RTS CTS DTR R D ACCESSMX R D D CD RTS CTS DTR R D ACCESSMX R D D CD RTS CTS DTR R D ACCESSMX-14 Ringnät I ett ringnät seriekopplas alla enheter med varandra i en sluten ring. Det innebär att all kommunikation måste passera genom alla enheter på ringen för att kunna vidarebefordras till mottagaren. För att undvika kollisioner kan en tom brevkorg skickas runt i nätet. Den sändande enheten kontrollerar att den är ledig, sätter in sin adresslapp och lägger i sin datainformation. Nästa enhet i ringen kontrollerar om innehållet i korgen är avsett för denne, om inte skickas den vidare. När mottagaren får sin korg tömmer han innehållet och lägger i ett mottagningskvitto och skickar ut den på nätet igen. Den sändande enheten kontrollerar att meddelandet är mottaget och kvitterat för att sedan skicka den tomma korgen vidare för ny trafik. Token Ring är ett exempel på ett signalmässigt ringnät, som fysiskt kopplas som ett distribuerat stjärnnät. Ringnät har höga prestanda men kan vara mer komplicerade att bygga och förändra än ett bussnät. Ringnät Bussnät Ett bussnät består i princip av en stamledning där alla enheter ansluter sig som noder. All datatrafik skickas ut via bussen till mottagaren. I ett bussnät måste det finnas regler för hur en sändande enhet ska kontrollera om ledningen är ledig och hur den ska förfara om sändning krockar med annan datatrafik, genom t ex fördröjd återsändning. Bussnäten är enkla att installera och bygga ut och förlänga. T Exempel på vanliga bussnät är Ethernet och AppleTalk. Till nackdelarna kan nämnas att trafiken kan bli långsam om det är många enheter som ska kommunicera på nätet. Bussnät kan dock delas upp i flera korta bussar. Bussnät T Kombinerade nätverk Genom att använda olika kommunikationsprodukter kan man skapa egna skräddarsydda nätverkslösningar som kombinerar fördelarna från de olika topologierna, såväl prestanda- som säkerhetsmässigt. Till exempel ett bussnät med s k distribuerad stjärna, som är ett sätt att länka samman fler stjärnnät. Det är viktigt att ha i åtanke att varje nätverk behöver ha ett fungerande regelsystem, trafikregler, för datakommunikationen. Konkreta exempel på olika applikationer och nätverkslösningar hittar du på sidan T 1

23 OSI Open Systems Interconnection Fältbussar Kommunikationen passerar genom de olika OSI-skikten. Ethernet Profibus Interbus S CAN ASI Kommunikationsskikt Förutom att överföra data (tecken, siffror, kommandon) måste datakommunikation också hantera en mängd formalia som gör kommunikationen möjlig. Till exempel information om sändare och mottagare (adressering), om vad som ska överföras, hur det ska överföras och i vilken form det ska omvandlas och skickas. För att detta ska kunna fungera, oberoende av utrustning och tillverkare, finns ett ramverk, den s k OSI-modellen (Open Systems Interconnection) som definierar de olika nivåerna i datakommunikationen. I de sju funktionellt olika nivåererna specificeras: 7. Applikationsskikt hanterar information för tillämpningsprogrammet, sekretess och identifikation m m. 6. Presentationsskikt svarar för kodomvandling, format, konvertering och kryptering. 5. Sessionsskikt sköter styrning av dataflöde och buffring. 4. Transportskikt hanterar punkt till punkt kommunikationen mellan sändare och mottagare samt övervakar att den är felfri.. Nätskikt hanterar adressering, vägval, överföringsprestanda m m.. Länkskikt för kontroll och övervakning av datatrafiken. 1. Fysiskt skikt definierar det elektriska och mekaniska gränssnittet. OSI-modellen är ingen standard utan snarare ett ramverk för att utveckla olika standarder. Industriella fältbussar Inom kontorskommunikation och dator-datorkommunikation är bussar av typ Ethernet vanligast. Det är en standard som passar den typ av överföringar som sker mellan flera datoranvändare. Inom industrin ställs andra krav. Ofta är kommunikationskraven enklare medan drift- och säkerhetskraven är högre. Samtidigt som de ska fungera i en tuffare miljö med högre störningspåverkan. Lägg därtill långa avstånd och många olika gränssnitt. Det är kravspecifikationen som avgör vilken nätlösning och vilka kommunikationsprotokoll man använder. Kravspecifikationen avgör även vilken eller vilka fältbusslösningar som är bäst. Fältbussar som de enklare ASI och Can hanterar enkel kommunikation mot enkla I/O-enheter. De mer komplexa Interbus-S och PROFI- BUS hanterar kommunikation mellan ett eller flera styrsystem, mellan datorer och fjärrmoduler. Dessutom finns fler mer eller mindre standardiserade fältbussar samt en mängd leverantörsunika styrsystembussar. Bra industriella datakommunikationslösningar kombinerar olika fältbuss-standarder (se exempel i avsnittet Applikationer). En vanlig industriell lösning är ett s k multidroppnät, där en överordnad dator kommunicerar med ett större antal undercentraler: Det kan exempelvis vara ett antal kortläsare vid dörrar eller någon typ av mätutrustning.

24 R+ R- T+ T- 1-6V DC R+ R- T+ T- T+ T- R+ R- R+ R- T+ T- 1-6V DC Kommunikationsprodukter för industriella nät Nätverkets byggbitar består av fysisk kabel, din utrustning som ska kommunicera, programvara samt ett antal kommunikationsprodukter som möjliggör, säkerställer och överför data. Modem Repeater Multiplexor Isolator Gränssnittsomvandlare Linjedelare Router Bridge Gateway Omvandlar och paketerar digitala data till definierade signaler för det media som ska överföra data (4-tråd, fiber etc). Ett modem verkar på skikt 1 i OSI-modellen. Förstärker och återställer signalen vid långa överföringsavstånd. RS-4 och RS-485 medger en förbindelse på max 1 00 m med max laster. Genom att installera en repeater kan du bygga vidare med ett nytt segment på 1 00 m och 1 laster. Används som trådsparare. Istället för att installera t ex 16 förbindelser med modem och kabel kan samma funktion fås med två multiplexorer och en ledning. Multiplexorn återskapar de 16 kanalerna och varje kanal kan kommunicera som om det vore en oberoende fast förbindelse i full duplex och valfri hastighet. Enhet som galvaniskt separerar anslutna enheter från varandra, ofta via optisk överföring. En isolator saknar modemfunktion. (Alla Westermos produkter är galvaniskt isolerade). Används för att ge utrustning med olika gränssnitt möjlighet att kommunicera med varandra, t ex RS-4/485 till RS-/V.4 eller från fiber till RS-4/485. Ett modem med tre eller fler kanaler där varje kanal har en egen modemfunktion. Används bl a till att förlänga multidroppnät. En router används för att separera olika segment i ett nätverk för att ge högre prestanda och säkerhet. En intelligent förbindelse mellan två lokala nätverk med samma standard men med olika kabeltyp. En intelligent förbindelse mellan ett lokalt nätverk och externa nätverk med helt annan struktur.

25 Datakommunikation över telenätet Ett viktigt komplement till den lokala datakommunikationen är den externa kommunikationen. Det vill säga möjligheten att koppla upp sig till externa databaser för att söka t ex information om marknaden, börskurser eller i offentliga register. Antalet databaser har ökat enormt och de samarbetar i globala nätverk. Även om man ansluter sig till en databas inom landet kan man mycket väl hamna i t ex en internationell finansdatabas i New York. Det finns en lång rad skäl att upprätthålla extern datakommunikation, bl a för att via telenätet kunna ansluta sig till sin arbetsplats och sin företagsdator när man arbetar på fältet. Idag integreras dator, modem, GSM telefon och fax från den bärbara datorn. Telemodem Standarder och hastigheter V.1 00 bit/s V bit/s V. bis 400 bit/s V bit/s V. bis bit/s V bit/s V.4 bis 600 bit/s V bit/s Uppringd förbindelse Principen för extern kommunikation via telenätet bygger på att man ringer upp mottagarens modem som svarar och de båda modemen etablerar en bärvåg, s k carrier, över telelinjen. Bärvågen, eller carriern, är en signal som modemet lyssnar efter. Att de fått kontakt betyder bara att de hör varandras bärvågor och låser in sig eller synkroniserar sig mot denna. Överföringshastigheterna över telenätet har ökat och vanligt idag är bit/s. Det är inte bara modemen i sig som begränsar hastigheten utan även teleledningen. Avstånd, antalet stationer och relän påverkar linjens kvalitet i hög grad. Sverige har en hög standard jämfört med många andra länder. De flesta höghastighetsmodem har en förmåga att växla ned hastigheten automatiskt för att upprätthålla bra överföringskvalitet. Inom telemodemkommunikation är det utomordentligt viktigt att upprätthålla givna standarder, därför att sändare och mottagare inte har en aning om vilken utrustning som används i motstående ända. I tabellen intill visas de överföringshastigheter som är knutna till vissa standarder. 4

26 Telemodemens språk För att kunna kommunicera via telenätet krävs förutom ett standardiserat modem, en terminal eller en dator med en kommunikationsprogramvara som använder datorns seriella port. För att styra telemodemet krävs instruktioner. Hayes Microcomputer Products utvecklade ett sådant instruktionsspråk som kommit att bli standard, de s k Hayes -kommandona. Det är en uppsättning instruktioner till telemodemet som antingen kan sändas manuellt från datorn, via tangentbordet, eller som sänds automatiskt från kommunikationsprogrammet när olika arbetsuppgifter utförs. Felkorrigering och komprimering De flesta telemodem sänder synkront mellan modemen, även om kommunikationen mellan datorn och den seriella porten är asynkron. För att bevaka säkerheten kan data indelas i block och varje block förses med en kontrollsumma, s k checksum. Om dataöverföringen blir störd stämmer inte checksumman och mottagaren begär omsändning av det felaktiga blocket. Detta kallas för ARQ (Automatic Repeat request) och den vanligaste metoden för detta är enligt ITU-T V.4 felkorrigering som stöds av både MNP (Microcom Networking Protocol) och LAPM (Link Access Procedure for Modems). Sökning och filöverföring Via telemodemet kan man koppla upp sig mot andra datorer, direkt eller indirekt via ett nätverk. Internet har på kort tid expanderad till det största globala nätverket med uppåt 50 miljoner användare. Via Internets TCP/IP-protokoll erbjuds elektronisk post, diskussionsgrupper, world wide web (databaser, information och marknadsföring), hämta och skicka filer, telefoni, videokonferenser, chat m m. Men det finns även andra nät och tjänster via modem, t ex MEMO, Lotus Notes, Compuserve m fl. Telemodemet gör det också möjligt att fjärrarbeta och koppla upp sig mot företagets dator, även via mobil GSM. Framtidens motorvägar Det arbetas intensivt på att skapa internationella standarder och på utbyggnad av det man kallar framtidens motorvägar för kommunikation. Snabba digitala höghastighetsnät, typ bredband-isdn, som snabbt kan förmedla stora data-mängder med både data, ljud och bild tvärs över kontinenterna. Kabel TV-nätens höga kapacitet kan också bli en ny resurs för snabbare datatrafik. ARQ och MNP MNP Nivå 1: asynkront protokoll, halv duplex. MNP Nivå : asynkront protokoll, full duplex. Data indelas i block. Reell datahastighet något lägre än normalt. MNP Nivå : synkront protokoll, full duplex. Data i block. 10% ökad hastighet vid felfri kommunikation. MNP Nivå 4: data i block, storlek efter linjekvalitet. Mindre blockhuvud än nivå vilket ger något snabbare överföringshastighet, ca 0%, vid störningsfri kommunikation. MNP Nivå 5: Som nivå 4 men med datakompression vilket ger upp till dubbla hastigheten. MNP Nivå 10: En vidareutveckling av MNP 5 som dynamiskt bevakar linjen och säkerställer felfria överföringar. Vi är övertygade om att de fungerande motorvägarna måste börja inom de egna väggarna, med bra fungerande lokal datakommunikation. Med denna viktiga infrastruktur som grund kan man sedan bygga sina påfartsramper till de nationella och globala näten. COMP ERROR CORR BUFFER DSP COMP ERROR CORR BUFFER DSP Snabbaste kommunikationsvägen är alltid i s k direktmod. Varje steg för komprimering, felkorrigering och buffring ger en tidsfördröjning. 5

27 Fast uppkopplad teleförbindelse En fast uppkopplad teleförbindelse tillhandahålles av ett telebolag, vilket erbjuder en möjlighet till punkt till punkt eller en multidropp (V.) kommunikation på längre avstånd. Till skillnad mot en uppringd förbindelse har man här alltid en fast kommunikation även om förbindelsen i vissa fall sker genom en telefonväxel. Telemodem med Leased Line -funktion kan naturligtvis även användas på vanligt datakablage. Full duplex kommunikation kan uppnås på både - och 4-tråds kabel. Westermos modem följer flertalet standarder upp till V.90 vilket innebär överföringshastigheter upp till bit/s. Ett modem agerar som uppringande och det andra som svarande och när väl förbindelsen är etablerad kan data överföras oavbrutet. V. på fast ledning V. är en äldre standard som från början var till för uppkopplade teleförbindelser. Datahastigheten är standardiserad till 600 repsektive 1 00 baud. Modem som följer V. standarden har oftast följande minimum funktioner. Modulationshastigheten är upp till 600 eller 1 00 baud. Frekvensmodulering Det finns en extra backup kanal på 75 baud Man använder sig av två olika frekvensmoduleringar enlig följande: -Mod 1: 600 baud 1 00 Hz Hz -Mod : 1 00 baud 1 00 Hz 400 Hz V. tillåter normalt upp till 6 droppunkter på -tråd. Det maximala antalet modem på en linje är dock beroende på hur modemen har installerats, eftersom impedansproblem är vanligt förekommande. Linjeimpedansen för V. skall vara 600 ohm. Westermos V. modem Westermos V. modem (-) tillåter alla hastigheter upp till 1 00 baud. Både 600 ohms linjeresistans och komplexa linjeimpedanser är möjliga att ställa in i modemet. Alla nivåer så som bärvåg, sändnings- och mottagningsnivåer är justerbara. För att undvika problem med linjeimpedanser är modemet utrustat med termineringsresistorer. Möjligheten att ändra termineringsvärdet gör det enkelt att anpassa till olika linjer beroende på kvaliten. 6