{SOURCE}

Что такое переключатели, включатели и выключатели, их виды и обозначение

Коммутационные устройства — это большая группа элементов электро- и радиоаппаратуры, предназначенных для включения, выключения и переключения различных электрических цепей (выключатели, переключатели, реле и т. п.). Любой из этих элементов содержит одну или несколько групп контактов и механизм, с помощью которого они могут быть замкнуты или разомкнуты.

Условные графические обозначения подавляющего большинства выключателей, переключателей и реле построены на основе базовых символов замыкающего, размыкающего и переключающего контактов и их разновидностей.

Рис. 1. Выключатель и условное обозначение на схемах.

Выключатели

Выключатели используют для соединения и разъединения электрических цепей. У этих изделий два рабочих положения: «включено» и «выключено». Соединение и разъединение цепи (замыкание и размыкание) осуществляется подвижным контактом, который либо постоянно соединен с одним из неподвижных контактов, а с другим соединяется при установке ручки переключателя в положение «включено», либо выполнен в виде перемычки, соединяющей неподвижные контакты в этом же положении.

Однако независимо от конструкции коммутационного узла замыкающий контакт изображают на схемах одинаково — в виде наклонной линии в разрыве линии электрической связи (рис. 1 слева).

В отличие от замыкающего контакта, который всегда показывают в разомкнутом положении, размыкающий контакт изображают в замкнутом положении. ГОСТ 2.755—74 устанавливает три равноправных символа такого контакта (рис. 1 справа), однако в пределах одной схемы рекомендуется пользоваться каким-либо Одним из них. Н

аправление движения подвижного контакта (как размыкающего, так и замыкающего) из начального положения в конечное стандарт не устанавливает (за исключением случаев, о которых будет сказано далее).

Сложные выключатели, предназначенные для одновременной коммутации нескольких электрических цепей, могут содержать несколько замыкающих или размыкающих контактов или их комбинации.

При совмещенном изображении такого выключателя (т. е. в одном месте схемы) линии, обозначающие подвижные контакты, изображают параллельно одна другой и соединяют символом механической связи — двумя сплошными линиями. Символы двух таких выключателей приведены на рис. 2. Первый из них (рис. 2,а) содержит два замыкающих контакта.

Рис. 2. Сложные выключатели.

Им можно включить (замкнуть) две электрические цепи, например оба провода сетевого питания прибора или по одному проводу в цепях питания сразу двух приборов. С помощью второго выключателя (рис. 2,6) можно, например, включить питание измерительного прибора и одновременно разомкнуть чувствительный стрелочный измеритель тока.

Если по каким-либо причинам контактные группы сложного выключателя приходится изображать в разных частях схемы, каждый из символов подвижных контактов снабжают отрезком штриховой линии механической связи, а принадлежность к одному изделию указывают в позиционном обозначении (рис. 2,в, контактные группы SA1.1, SA1.2 и SA1.3 принадлежат выключателю SA1).

Говоря о символах замыкающего и размыкающего контактов, мы имели в виду, что их подвижные части могут быть зафиксированы как в замкнутом, так и в разомкнутом положениях. Однако есть выключатели, у которых в одном из этих положений контакты не фиксируются, т. е. после устранения действующей на них силы они возвращаются в исходное состояние.

Такие контакты изображают на схемах иначе. Если хотят показать, что контакт не фиксируется в замкнутом положении, на конце линии электрической связи, символизирующем неподвижный контакт, изображают небольшой треугольник,’ вершина которого как бы отталкивает символ подвижного контакта (рис. 3,а). Аналогично поступают и с символом размыкающего контакта, не фиксирующегося в разомкнутом положении (рис. 3,6).

Рис. 3 и Рис. 4. Сдвоенные выключатели.

Среди выключателей есть и такие, у которых один подвижный контакт может одновременно замыкать или размыкать две электрические цепи. Символы такого контакта наглядно передают эту идею (рис. 4,в — контакт с двойным замыканием, рис. 4, б — с двойным размыканием).

Стандарт ЕСКД предусматривает обозначение и таких особенностей выключателей, как неодновременность срабатывания контактов в группе, наличие фиксации в замкнутом или разомкнутом положении контактов выключателей, управляемых кнопками (имеется в виду, что в обычном исполнении такие коммутационные изделия не имеют фиксации), чувствительность к воздействию внешних факторов и т. д.

Отличительным признаком контакта, срабатывающего раньше остальных, является короткая черточка на конце символа подвижного контакта, направленная в сторону его движения при срабатывании. Обозначение срабатывающего с опережением замыкающего контакта показано на рис. 4,а, размыкающего — на рис. 4,б. Если же необходимо указать, что контакт, наоборот, срабатывает позже других в группе, черточку направляют в противоположную сторону (рис. 4,в, г).

Рис. 5. Обозначение срабатывающего с опережением замыкающего контакта.

Символы контактов без самовозврата после срабатывания используют в обозначениях кнопочных выключателей, поэтому, кроме знака отсутствия самовозврата (небольшой кружок на символе неподвижного контакта) в них вводят и символ ручного привода — кнопки.

 Рис. 6. Обозначение кнопочных выключателей.

Для примера на рис. 6,а приведено условное обозначение кнопочного выключателя с возвратом в исходное положение путем вытягивания кнопки, на рис. 6,6 — с возвратом посредством повторного нажатия на кнопку, а на рис. 6,а — с возвратом посредством отдельного привода, например нажатием специальной кнопки «Сброс».

Признаком контактов, автоматически возвращающихся в исходное положение при перегрузке цепи или превышении допустимых пределов изменения внешних факторов (например, температуры), является знак в виде небольшого прямоугольника на символе подвижного контакта.

Физическую величину, под действием которой контакт возвращается в исходное положение, обозначают общепринятым буквенным символом и математическим знаком «>» (больше) или «<» (меньше).

Так, если рядом с обозначением контакта помещена надпись «>» (см. рис. 7,а), то это означает, что он реагирует на превышение напряжения сверх допустимого уровня, а этот же буквенный символ со знаком «<» указывает на чувствительность контакта к уменьшению напряжения ниже установленного значения (рис. 7,6). Аналогично обозначают и свойство контакта срабатывать при превышении максимально допустимой температуры (рис. 7,в).

Рис. 7. Обозначение контсктов с реакцией на уровень.

Буквенный код изделий этой группы (как, впрочем, и переключателей) в позиционном обозначении определяется коммутируемой цепью и конструктивным исполнением выключателя (вернее, способом управления).

Если выключатель применен в цепи управления, сигнализации, измерения и т. д., его обозначают латинской буквой S, а если в цепи питания, — буквой Q. Способ управления находит отражение во второй букве кода: кнопочные выключатели и переключатели обозначают буквой В (SB), автоматические (см. далее)—буквой F (SF), все остальные — буквой A (SA).

Переключатели

Переключатели — это устройства, коммутирующие одну или несколько цепей на несколько других. Условное графическое обозначение переключающего контакта, по сути, состоит из комбинации символов замыкающего и размыкающего контактов (рис. 8), при этом также имеется в виду, что подвижный контакт фиксируется в обоих крайних положениях.

 Рис. 8. Переключатель и его обозначение на схемах.

Символ подвижного контакта переключателя с фиксацией не только в крайних, но и в среднем (нейтральном) положении изображают между обозначениями неподвижных контактов (на одинаковом расстоянии от них) и выделяют жирной точкой (рис. 9,а).

Если необходимо показать контакт с фиксацией в нейтральном и одном из крайних положений или без фиксации в крайних положениях, один или оба символа неподвижных контактов снабжают треугольниками (рис. 9,б).

Рис. 9. Переключатели с фиксацией, обозначение на схемах.

В некоторых случаях применяют переключатели с безобрывным переключением. При переводе такого переключателя из одного положения в другое подвижный контакт не разрывает цепи, соответствующей предыдущему положению, до тех пор, пока не соединит новую цепь. Контакт с безобрывным переключением изображают с короткой черточкой на конце (рис. 9,в).

Другие особенности переключающих контактов (срабатывание с опережением или запаздыванием, отсутствие самовозврата и т. п.) указывают теми же знаками, что и у замыкающих и размыкающих контактов. Символы многоконтактных переключателей строят на базе соответствующих переключающих контактов, соединяя их линиями механической связи (рис. 10).

 Рис. 10. Многоконтактный переключатель и его обозначение на схемах.

Сложные переключатели характеризуют числом положений и направлений (под последним понимают число независимых коммутируемых цепей, обычно равное числу подвижных контактов).

Конструкция таких переключателей может быть самой различной. Например, широко применяемые в радиоприборах галетные переключатели состоят из одной или нескольких галет и фиксирующего механизма.

Каждая галета, в свою очередь, состоит из двух частей: неподвижной (статора), закрепленной на основании фиксирующего механизма, и подвижной (ротора).

На статоре закреплены 12 пружинящих неподвижных контактов, часть из которых (от одного до четырех) длиннее остальных, а на роторе — в зависимости от числа положений — от одного до четырех контактов в форме кольца или секторов с выступами.

Удлиненные контакты статора постоянно соединены с подвижными контактами ротора, остальные соединяются с ними при переводе ротора из одного положения в другое. В зависимости от числа галет и подвижных контактов переключатель может иметь разное число положений и направлений.

На схемах переключатели такого типа изображают, как показано из рис. 11,а. Здесь символ в виде длинной линии с изломом на левом конце обозначает вывод подвижного контакта, перечеркивающая ее короткая линия — сам подвижный контакт, а расположенные напротив нее концы линий электрической связи — неподвижные контакты, число которых равно числу положений переключателя.

Рис. 11. Галетные переключатели с разным числом положений и напрявлений.

Если переключатель на несколько направлений, число таких контактных групп соответственно увеличивают, изображая их одну под другой (рис. 11,6) или рядом (рис. 11,в).

При расположении символов контактных групп в разных участках схемы их принадлежность к одному коммутационному устройству, как и в ранее рассмотренных случаях, указывают соответствующей нумерацией в позиционных обозначениях (например, SAl.l, SA1.2 и т. д.).

В положениях, в которых подвижный контакт не должен соединяться ни с какой цепью, символ соответствующего неподвижного контакта укорачивают (рис. 11,г). Точно так же поступают и в том случае, если несколько неподвижных контактов соединены вместе (рис. 86,(3). Подвижный контакт с безобрывным переключением цепей выделяют короткой черточкой (рис. 11,е).

Встречаются пёреключатели, у которых подвижный контакт соединяется сразу с несколькими неподвижными контактами. Эту особенность коммутации показывают линией на конце символа подвижного контакта, «охватывающей» соответствующее число символов неподвижных контактов.

Для примера на рис. 11,ж изображен переключатель, у которого одновременно замыкаются три соседние цепи в каждом положении. Если же подобный переключатель в каждом последующем положении подключает параллельную цепь к цепям, замкнутым в предыдущем положении, символ подвижного контакта видоизменяют, как показано на рис. 11,з.

Среди галетных переключателей есть такие, у которых подвижные контакты представляют собой тонкие валики, соединяющие концами пары неподвижных контактов каждый в своей группе (переключатели независимых цепей).

Эту особенность конструкции наглядно отражает и условное обозначение такого переключателя, где символ подвижного контакта — короткая черточка — изображен между символами неподвижных контактов (рис. 12).

Рис. 12. Переключатель независимых цепей.

В практике можно встретить переключатели (например, кулачковые), одни и те же контакты которых многократно замыкаются и размыкаются в зависимости от положения ручки управления.

Изобразить такой коммутационный узел, пользуясь базовыми символами замыкающего, размыкающего и переключающего контактов, очень трудно, поэтому в подобных случаях ГОСТ 2.755—74 рекомендует иные способы построения обозначений переключателей.

Два из них йллюстрируют рис. 13 и 14.

Рис. 13. Переключатель на пять положений.

Рис. 14. Переключатель на пять положений с иным принципом.

На первом из них изображен переключатель на пять положений (они обозначены цифрами 1—5; буквы а—д введены только для пояснения описания его работы). В этом переключателе соединение цепей а—д между собой показывают отрезки перпендикулярных им линий с жирными точками На концах (символы электрического соединения).

В положении 1 (линии-соединители напротив цепей о, б и г, д) переключатель соединяет цепи а и б, г и д, в положении 2 — цепи б и г, в положении 3 — айв, гид, в положении 4t-s« д, в положеиии 5 — а и б, в и д.

Иной принцип действия у переключателя, обозначение которого приведено на рис. 14. Он также на пять положений, но соединяет цепи а—а, б—б и т. д. (по сути, это переключатель на основе замыкающих контактов, которые при более простой коммутации можно было бы изобразить в разрывах цепей).

В его первом положении замыкаются цепи а—а и б—б (об этом говорят изображенные под ними жирные точки, символизирующие электрическое соединение), во втором — цепи в—в и б—б, в третьем — а—а и г—г, в четвертом — б—б, в пятом — все четыре цепи.

Литература: В.В. Фролов, Язык радиосхем, Москва, 1998.

Пакетный выключатель ПВ, пакетный переключатель ПП

принцип работы и целевое назначение, схема подключения в разных местах и необходимость замены, ремонта

Пакетные выключатели популярны в производственных цехах, ранее использовались и в бытовых нуждах. Компактные, не требуют особых знаний для установки.
Со временем каждый сталкивается с пакетным выключателем, который еще встречается в подъездах. Чаще использовались как рубильник для включения света. Сейчас заменены современными аналогами, но в некоторых подъездах еще остались.

Для чего нужен пакетный включатель: назначение

Прибор используется для управления небольшими нагрузочными токами. Часто используется для отключения электрических машин, силовых цепей, нагрузки за счет набранных в одном корпусе коммутаторов.

Второй название пакетного включателя – дисковой рубильник, который используется для переключения нагрузки между питающими цепочками.

Как работает: принцип работы

Машинист, который проворачивает рукоятку, запускает работу подвижных шайб. Движение передается на контактную группу и размыкает или замыкает цепь.

У пакетников только два положения – включено и выключено. Если же выбрать кулачковый вариант, то можно воспользоваться возможностью программирования, переключение контактов в таком случае зависит от положения переключателя.

Область применения

1. В электрических ящиках и подъездных щитах – контролируют нагрузку, включая и выключая ее. Некоторые модели с прозрачными окошками, чтобы визуально увидеть контакты.
2. Устанавливаются в пультах управления, на подстанциях, чтобы было проще снять показания.
3. Активно используется машинистами электросиловой техники (краны, эксковаторы) . Скорость, направление работы контролируется этим прибором.

Как устроены пакетные выключатели и включатели?

Конструкция предполагает наличие механизма переключения и группы контактов. Все они находятся в оболочке. Клеммы контактов выходят из корпуса и по форме похожи на ножи. Пружина соединяет и разъединяет контакты. С помощью рубильника и происходит контроль пружины.

Проворачивая рукоятку, пружина начинает влиять на механизм. Проворачивается шайба и подвижные контакты. Упор расположенный в крышке блокирует ход шайбы. Пластины, изготовленные из фибры, к ним и крепятся подвижные контакты. Из-за того, что материал нагревается, выделяется газ сквозь отверстия пакета. В это же время в корпус попадает неионизированный воздух, что гасит дугу.

Простота конструкции и удобство в эксплуатации определяет назначение выключателя. Выбор модели зависит от условий, в которых будет использоваться прибор – при повышенной влажности, в сухих помещениях, для щитков.

Классификация и маркировка

Классификация зависит от разных признаков:

• в зависимости от места крепления кабелей – делятся на переднее, заднее подключение.
• по степени защиты от внешних факторов – открытые, защищенные, герметичные устройства.
• по ключевым особенностям конструкции – пакетно-кулачковые, барабанные.

Несмотря на существующее разнообразие выключателей, все они обладают общими эксплуатационными характеристиками.

Пружинный механизм выдерживает 130 переключений. Износостойкие модели выдерживают до 200 переключений. Но при этом частота срабатывания не должна быть больше 50 раз в час.

Маркировка позволяет определить уровень защиты, тип размещения, номинальный ток. В остальном можно наткнутся и на такие обозначения: «П» – переключатель, «П» – пакетный, «Г» – герметичный; 1-4 – указанное количество полюсов; «Н» – направление; «сил.» (силуминовый) и «пл.» (пластиковый) – используются для указания материал корпуса.

Почему стоит отказаться от пакетного щитового распределителя?

Пакетный вариант не настолько надёжный, как многие другие аналоги компании. Стоит учитывать существующие недостатки:

1. В случае перегрузки отсутствует система автоматического обеспечения.
2. Частые перепады напряжения – причина, по которой приборы часто ломаются.
3. Требуют постоянной замены, не подлежат ремонту.

Схема подключения

Компактность позволяет установить пакетный выключатель в щитке. Для этого необходима дин-рейка. Если модель старая, то придется воспользоваться даже саморезами. Современные же модели предусматривают другие крепления. Фаза и ноль от электрощетка подключаются к двум входным клеммам пакетного выключателя. К автоматам в щетке подключаются выходные клеммы.

При подключении ознакомьтесь с технической документацией  производителей.

Не рекомендуется экспериментировать вслепую. На старых отечественных схемах синим обозначается фаза, а ноль красным цветом. У импортных производителей могут быть другие обозначения. В сети представлено множество видеороликов, где продемонстрирована схема подключения.

Раз в полгода пакетники чистятся и проверяются на работоспособность.

Когда потребуется замена?

Срок эксплуатации зависит от того, как выглядит фиксирующая шайба.  Это главная деталь выключателя, при выходи из строя, устройство требует замены.

Пакетные выключатели не ремонтируются. При поломке требуется немедленная замена. Зато отлаживать прибор на всем периоде эксплуатации не придется.

Несмотря на снижение популярности таких моделей, производители все же радуют новыми разработками. Каждый раз продукция совершенствуется, устраняются недостатки.

И если в бытовом плане пакетные выключатели встречаются реже, то на производстве без них просто не обойтись. Компактность и простота установки, устойчивость к повреждениям, простота в обслуживании – главные преимущества пакетного выключателя.

Недолгий срок службы – главный недостаток выключателя.

Стоит обратить внимание на модели: Legrand (Франция), Iek (Россия), АВВ (Швеция, Швейцария). Продукция этих компаний характеризуется надёжность и качество.

Полезное видео

ПП53 Переключатели кулачковые на токи от 16А и 25А КЭАЗ

Переключатели пакетные серии ПП53
ТУ3424-068-05758109-2012. Соответствуют требованиям ГОСТ IEC60947-1, ГОСТ Р50030.3, ГОСТ IEC 60947-5-1

Диапазон рабочих температур от -50С до +40С.

Переключатели серии ПП53 предназначены для работы в качестве переключателей цепей управления и распределения электрической энергии, вводных выключателей, для управления электродвигателями, коммутирующих электрические цепи током до 25 А, напряжением до 660 В, переменного тока частотой 50 и 60 Гц и до 440 В постоянного тока. Применяются в электрооборудовании промышленных предприятий, на транспорте.

Выбор шага угла поворота рукоятки (30°, 45°, 60°, 90°). Повышенная механическая износостойкость – 3 млн. переключений. Металлический вал обеспечивает гарантированное переключение. Возможность применение в суровых условиях эксплуатации, климатическое исполнение У, УХЛ.

Возможность установки переключателей на DIN-рейку. Специальные исполнения аварийных переключателей.

Комплект поставки:
– переключатели в количестве согласно заказу;
– руководство по монтажу и эксплуатации и этикетка с электрической схемой и диаграммой работы.

Переключатели изготавливаются в исполнениях, определяемых сочетанием следующих признаков:

• по виду конструктивного исполнения:
   – переключатель,
   – аварийный выключатель;
• по виду крепления и места установки:
  – за фронтальный фланец, установка за панелью толщиной до 6 мм,
  – за фронтальный фланец, установка за панелью толщиной до 15 мм,
  – крепление основания винтами, установка на панели внутри шкафа,
  – крепление основания на DIN-рейку, установка на панели внутри шкафа,
  – крепление за оболочку;
• по числу коммутационных положений – до 12;
• по числу коммутационных цепей – до 24;
• по способу фиксации коммутационных положений:
  – с самовозвратом,
  – без самовозврата, с фиксацией коммутационных положений через 30°, 45°, 60° и 90°.

Структура условного обозначения

Переключатель пакетный кулачковый ПП53-Х1Х2-Х3-Х4Х5Х6-Х7-УХЛХ8-КЭАЗ

В заказе необходимо указать наименование и типоисполнение переключателя согласно структуре условного обозначения. Пример записи обозначения переключателя на номинальный ток 16 А, с электрической схемой №080, для установки за панелью толщиной до 6 мм с креплением за фронтальный фланец, климатического исполнения УХЛЗ при его заказе и в документации другого изделия:

Переключатель пакетный кулачковый ПП53-16-1-080-1-УХЛ3-КЭАЗ

Вместо стандартной (белой) панели переключателя может быть установлена бесцветная (прозрачная), позволяющая помещать под нее лист с нанесенными на него нестандартными наименованиями коммутационных положений переключателя и информацию об объекте управления. Прозрачная панель устанавливается на переключатели с нестандартными схемами переключения, а также по запросу покупателя.

Технические характеристики

Ассортимент и электрические схемы, диаграммы

Расположение коммутирующих пакетов на схемах снизу вверх соответствует их положению на изделии от наблюдателя к установочной плоскости.

В буквенно-цифровой маркировке приняты следующие обозначения: L1, L2, L3 – фазы сети; N – нейтраль сети; W1(2), U1(2), V1(2) -обозначение фаз обмоток электродвигателя (1 – начало обмотки, 2 – конец обмотки) либо фаз других нагрузок.

Внизу диаграммы переключений приведены:
– «<–» – самовозврат в предыдущее коммутационное положение;
– 0, 1, 2, 3… – номера стандартных коммутационных положений.

На лицевой панели переключения приведена маркировка с обозначением стандартных коммутационных положений:
– 0, 1, 2, 3… – номера стандартных коммутационных положений;
– знаки Y и Д – переключения переключателя для соединения обмоток электродвигателя в «звезду» либо в «треугольник»;
– 220 V, 380 V – величина напряжения сети;
– «Пуск» или «Стоп» – кратковременное замыкание или размыкание контактов (в переключателях с самовозвратом).

В пунктирных рамках для пояснения функционального назначения переключателя приведены элементы схем, не относящиеся к схеме переключателя.

Переключатели кулачковые ПП53 на ток 16А, схема 001 – схема 040

Переключатели кулачковые ПП53 на ток 16А, схема 041 – схема 099

Переключатели кулачковые ПП53 на ток 16А, схема 101 – схема 440

Переключатели кулачковые ПП53 на ток 25А, схема 001 – схема 423

Аварийный выключатель кулачковый ПП53 на токи 16А и 25А

Габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса ПП53

Каталог ПП53 (сортировка по количеству пакетов) (.pdf, 6,51 МБ)

Каталог ПП53 (сортировка по номеру схемы) (.pdf, 6,26 МБ)  

Руководство по эксплуатации переключателей кулачковых ПП53 (.pdf, 102,6Кб) 

Бланк заказа пакетного переключателя (.pdf,  1,35 МБ)

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ ПАКЕТНЫЕ серии ПМ

Что такое коммутация пакетов? Определение и часто задаваемые вопросы

Определение коммутации пакетов

Пакетная коммутация передает данные по цифровым сетям, разбивая их на блоки или пакеты для более эффективной передачи с использованием различных сетевых устройств. Каждый раз, когда одно устройство отправляет файл другому, оно разбивает файл на пакеты, чтобы определить наиболее эффективный маршрут для отправки данных по сети в это время. Затем сетевые устройства могут направлять пакеты в пункт назначения, где принимающее устройство повторно собирает их для использования.

Часто задаваемые вопросы

Что такое коммутация пакетов?

Коммутация пакетов – это передача небольших фрагментов данных по различным сетям. Эти фрагменты данных или «пакеты» обеспечивают более быструю и эффективную передачу данных.

Часто, когда пользователь отправляет файл по сети, он передается небольшими пакетами данных, а не целиком. Например, файл размером 3 МБ будет разделен на пакеты, каждый с заголовком пакета, который включает IP-адрес источника, IP-адрес назначения, количество пакетов во всем файле данных и порядковый номер.

Типы коммутации пакетов

Существует два основных типа коммутации пакетов:

Коммутация пакетов без установления соединения . Этот классический тип коммутации пакетов включает несколько пакетов, каждый из которых маршрутизируется индивидуально. Это означает, что каждый пакет содержит полную информацию о маршрутизации, но это также означает, что возможны разные пути передачи и доставки вне очереди, в зависимости от колеблющихся нагрузок на узлы сети (адаптеры, коммутаторы и маршрутизаторы) в данный момент.Такой тип коммутации пакетов иногда называют коммутацией дейтаграмм.

Каждый пакет при коммутации пакетов без установления соединения включает следующую информацию в своем разделе заголовка:

• Адрес источника
• Адрес назначения
• Общее количество пакетов
• Порядковый номер (Seq #) для повторной сборки

Как только пакеты достигнут своего назначения по различным маршрутам, принимающие устройства переупорядочивают их, чтобы сформировать исходное сообщение.

Пакетная коммутация, ориентированная на соединение .При коммутации пакетов с установлением соединения, также называемой коммутацией виртуальных каналов или коммутацией каналов, пакеты данных сначала собираются, а затем нумеруются. Затем они последовательно перемещаются по заранее определенному маршруту. Информация об адресе не требуется при коммутации каналов, потому что все пакеты отправляются последовательно.

Что такое потеря пакетов?

Иногда пакеты могут возвращаться от маршрутизатора к маршрутизатору много раз, прежде чем достигнут своего IP-адреса назначения. Большое количество таких «потерянных» пакетов данных в сети может привести к перегрузке сети, что приведет к снижению производительности.Пакеты данных, которые слишком часто передаются по сети, могут быть потеряны.

Счетчик переходов решает эту проблему, устанавливая максимальное количество отказов на пакет. «Возврат» просто относится к невозможности определить местонахождение IP-адреса конечного пункта назначения и, вместо этого, к результирующей передаче от одного маршрутизатора к другому. Если определенный пакет достигает максимального числа переходов или максимального числа разрешенных переходов до достижения пункта назначения, маршрутизатор, от которого он отправляется, удаляет его. Это вызывает потерю пакетов.

Коммутация каналов и коммутация пакетов

Коммутация пакетов и коммутация каналов являются основными моделями для облегчения сетевых соединений предприятия. У каждого режима есть свое место, в зависимости от фактов и потребностей пользователя.

Коммутация каналов чаще всего используется для систем голосовой и видеосвязи – систем связи, которые требуют, чтобы пользователи устанавливали выделенный канал или канал, прежде чем они смогут подключиться. Канал коммутации каналов всегда зарезервирован и используется только тогда, когда пользователи общаются.

Соединения коммутации каналов могут выделять один или два канала для связи. Те, у которых есть один канал, называются полудуплексными. Те, у которых два канала, являются полнодуплексными.

Коммутация каналов отличается от коммутации пакетов, поскольку она создает физический путь между местом назначения и источником. В коммутации пакетов нет физического пути, вместо этого пакеты отправляются по множеству маршрутов.

Преимущества коммутации пакетов над коммутацией каналов

Преимущества коммутации пакетов над коммутацией каналов:

Эффективность .Повышенная эффективность означает меньшую потерю пропускной способности сети. Отсутствие необходимости резервировать цепь, даже если она не используется, означает, что система более эффективна. Постоянно зарезервированный канал приводит к потере пропускной способности сети, поэтому эффективность сети имеет тенденцию повышаться с использованием коммутации пакетов.

Скорость . Оптимальная скорость передачи, минимальная задержка.

Повышенная отказоустойчивость . Во время частичных отключений или других проблем с сетью пакеты могут быть перенаправлены и следовать другим путям.Используя сеть с коммутацией каналов, единичный сбой может произойти по назначенному маршруту для связи.

Бюджет . Сравнительно рентабельно и просто в реализации. За коммутацию пакетов обычно выставляется счет только на основе продолжительности соединения, тогда как за коммутацию каналов счета выставляются как на продолжительности соединения, так и на расстоянии.

Цифровой . Коммутация пакетов хорошо работает для передачи данных, передавая цифровые данные непосредственно к месту назначения. Передача данных в сети с коммутацией пакетов обычно имеет высокое качество, поскольку в такой сети используется обнаружение ошибок и проверка распределения данных с целью передачи без ошибок.

Недостатки коммутации пакетов по коммутации каналов:

Надежность . Процесс коммутации пакетов надежен в том смысле, что место назначения может идентифицировать любые пропущенные пакеты. Однако сети с коммутацией каналов доставляют пакеты по одному и тому же маршруту, и поэтому вероятность пропуска пакетов в первую очередь снижается.

Сложность . Протоколы коммутации пакетов сложны, поэтому коммутационные узлы требуют большей вычислительной мощности и большого объема оперативной памяти.

Размер файла . Коммутация пакетов более полезна для небольших сообщений, а коммутация каналов – для более крупных передач. Это связано с множественными задержками перенаправления, риском потери нескольких пакетов и другими проблемами.

Коммутация ячеек и пакетная коммутация

Коммутация ячеек или реле ячеек использует сеть с коммутацией каналов и имеет функции переключения каналов. Основное отличие состоит в том, что в технологии коммутации пакетов пакеты имеют переменную длину, но при коммутации ячеек пакеты имеют фиксированную длину 53 байта с 5-байтовым заголовком.

Преимущества коммутации ячеек включают динамическую полосу пропускания, высокую производительность, масштабируемость и возможность использовать поддержку мультимедиа с общей архитектурой LAN / WAN. Коммутация ячеек обеспечивает высокую производительность с помощью аппаратных переключателей. Нет необходимости резервировать ресурсы в компьютерных сетях для подключения, поскольку технология использует виртуальные, а не физические цепи. А после создания виртуального канала вы можете достичь более высокой пропускной способности сети благодаря минимальному времени переключения.

Что такое сеть с пакетной коммутацией?

Сеть с коммутацией пакетов следует сетевым протоколам, которые разделяют сообщения на пакеты перед их отправкой.Технологии пакетной коммутации являются частью основы для большинства современных протоколов глобальной сети (WAN), включая Frame Relay, X.25 и TCP / IP.

Сравните это со стандартной услугой наземной телефонной сети, которая основана на технологии коммутации каналов. Сети с коммутацией каналов идеально подходят для передачи большей части данных в реальном времени, тогда как сети с коммутацией пакетов одновременно эффективны и более эффективны для данных, которые могут допускать некоторые задержки передачи, таких как данные сайта и сообщения электронной почты.

Пример схематического рисунка, который я создал, чтобы показать некоторые стандартные символы

Мне нравится учиться на примерах. Чтобы попытаться показать, как может выглядеть типичная схематическая диаграмма вместе с некоторыми стандартными символами дизайна, я собрал эти рисунки с помощью Microsoft Powerpoint. . . .

Разметка и создание новых схематических диаграмм являются неотъемлемой частью разработки любого пакета модов. Примерная схема и блок-схема показаны на рисунках 1 и 2. Они выделяют некоторые из наиболее типичных элементов.Это упрощенные схемы, предназначенные для передачи основных концепций, рассмотренных в этом и предыдущем посте. Щелкните изображения, чтобы загрузить их увеличенные (более читаемые) версии.

Рисунок 1. Упрощенная принципиальная схема управления клапаном.

Рисунок 2 – Прилагаемая блок-схема для схемы, показанной на Рисунке 1.

На этих фотографиях стоит отметить несколько моментов. Принципиальная схема на Рисунке 1 показывает упрощенную схему управления 120-вольтовым клапаном.Сам клапан не показан для простоты, только одно из реле, которое им управляет. Эту вымышленную цепь составляют три двухпроводных кабеля с названиями 1ABC234X, 1ABC234Y и 1ABC234Z. Это следует из схемы, представленной на блок-схеме (рисунок 2).

На панели 1 находится управляющее реле (обозначенное 42R, потому что оно переводит клапан в закрытое положение) и автоматический выключатель. Ручной переключатель управления (обозначенный HS) и красный индикатор расположены на панели 2, а сам клапан имеет концевой выключатель, используемый для управления схемой индикации.

АНАЛИЗ СХЕМЫ КАБЕЛЯ И ПРОВОДНИКА

Два из названий проводов – «L» и «N», потому что «L» подключается к горячей ветви, а «N» – к нейтрали. Проводники «A» и «B» образуют межсоединения между различными элементами управления, а также имеется запасной провод (SP), который нигде в цепи не используется.

Одна из причин, по которой проводники маркируются, состоит в том, чтобы предупредить техника, который может выполнять работу внутри панели, с какими уровнями напряжения он имеет дело.Если ему нужно манипулировать проводом с маркировкой «L», «X» или «H», он автоматически узнает, что имеет дело с прямым подключением к источнику питания.

Если он манипулирует проводами, обозначенными «A» или «B», как в приведенной выше схеме, он знает, что он работает с проводом, который подключен к такому элементу, как предохранитель, контакт, реле или свет. Этикетки для проводов также являются отличным инструментом бухгалтерского учета. Они упрощают поиск и устранение неисправностей в цепях и отслеживают ход установки.

ЦИФРЫ ИМЕЮТ ЗНАЧЕНИЕ

Устройства, показанные на схемах, часто имеют номера рядом с ними, как и реле управления, показанное на рисунке 1.Эти числа определены ANSI и IEEE. Цифры описывают функцию, выполняемую этим устройством. Вот краткий список некоторых наиболее распространенных номеров и их функций:

27 – реле минимального напряжения
42 – работающее устройство, обычно с буквами «F» или «R» для обозначения прямого и обратного хода
49 – тепловое реле
52 – выключатель 120 В переменного тока
62 – реле задержки времени
72 – 125 В постоянного тока выключатель
74 – реле сигнализации

Щелкните эту ссылку, чтобы прочитать хороший ресурс, в котором их все перечислено.Это полезный документ, опубликованный ABB.

Улучшенная система доставки вызовов для взаимодействия между сетями с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов

Это изобретение относится к доставке телекоммуникационных услуг и, в частности, к совместному использованию информации, представляющей географическое положение мобильного терминала, двумя сетями, обслуживающими терминал, по существу, в одной и той же географической зоне.

Недавнее развитие в области беспроводной связи – возможность передачи данных через сети с коммутацией пакетов.Возможно, наиболее известной сетью с коммутацией пакетов является всемирная компьютерная сеть «Интернет», которую также часто называют «всемирной паутиной». Другой знакомой сетью с коммутацией пакетов является «Локальная сеть» или «ЛВС», которая используется в основном для соединения персональных и других компьютеров в офисе или другом предприятии.

Сети с коммутацией пакетов обычно характеризуются передачей данных в виде цепочки отдельных «пакетов» или «кадров», каждый из которых может быть направлен по разным путям через сеть с коммутацией пакетов в один и тот же конечный пункт назначения.После получения в пункте назначения пакеты информации собираются и используются в правильном первоначальном порядке, как если бы вся строка прибыла в этом порядке по одному и тому же физическому пути.

В связи с гибкостью, возможностями и скоростью, разрабатываются сетевые системы, стандарты и протоколы передачи для передачи данных и голоса на один беспроводной терминал. Такие терминалы включают в себя мобильные телефоны, персональные компьютеры (например, портативные компьютеры) и т.п., через которые пользователь может пожелать отправлять как голосовые сообщения, так и данные.Возможно, наиболее распространенным примером такой деятельности является использование мобильного телефона для телефонных звонков, а также для отправки и получения сообщений электронной почты и доступа к веб-страницам в Интернете. Ожидается, что использование беспроводных терминалов для этой двойной цели будет увеличиваться по мере того, как услуги телефона, факса и передачи данных продолжают объединяться. В конечном итоге ожидается, что в мобильных телефонах и персональных компьютерах будут использоваться беспроводные технологии, позволяющие осуществлять звонки по мобильным телефонам и доступ к сетям с коммутацией пакетов без необходимости подключения к наземным линиям связи.Другие приложения также будут очевидны среднему специалисту в данной области техники и могут быть разработаны в будущем.

Существующие беспроводные системы, предоставляющие услуги голосовой связи и SMS, используют сети с «коммутацией каналов» для направления своих передач. Как предполагается в настоящее время, услуги беспроводной передачи данных будут предоставляться через сеть с «коммутацией пакетов», которая физически отделена от беспроводных сетей, которые в настоящее время обеспечивают передачу речи по каналам, ограниченные данные по каналам и ограниченные службы службы коротких сообщений (SMS).Системы с коммутацией каналов принципиально отличаются от систем с коммутацией пакетов тем, что вся информация, содержащая вызов или SMS, следует по одному и тому же пути фиксированного размера в сети и, следовательно, не может обеспечить такую ​​же емкость и производительность для передачи данных при приемлемых затратах. Следовательно, будут построены физически отдельные сети с коммутацией пакетов для предоставления услуг беспроводной передачи данных в дополнение к существующим и развивающимся системам с коммутацией каналов, предлагающим услуги передачи голоса и SMS.Сетевым протоколом, используемым сетями с коммутацией пакетов и коммутацией каналов для связи друг с другом, является ANSI-41.

Как и предполагалось, мобильный терминал будет связываться с сетью с коммутацией пакетов при передаче данных. Когда, например, телефонный звонок требует передачи голосовой информации, мобильный терминал будет связываться с сетью с коммутацией каналов. Примерами существующих и разрабатываемых сетей с коммутацией каналов являются AMPS, TDMA, GMS, CDMA и CDMA 2000.Примеры ряда доступных сетей с коммутацией пакетов, обеспечивающих услуги беспроводной передачи данных, включают сети передачи данных GPRS (General Packet Radio Service), также обозначаемые как GPRS-136, и EDGE (Enhanced Datarate Global Evolution), также обозначаемые как GPRS-136HS.

Однако использование систем как с коммутацией каналов, так и с коммутацией пакетов для предоставления услуг беспроводной передачи голоса и данных присуще определенным недостаткам. В частности, как в настоящее время предусматривается, мобильный терминал, полагающийся на обе сети для передачи голоса и данных, будет «зависать» или оставаться на связи, этот подход имеет тенденцию сохранять ресурсы обеих систем за счет сокращения количества эфирного времени и передачи управляющих сообщений, которые в противном случае Требуется, если мобильный терминал находится в системе, передающей телефонные звонки и SMS-сообщения, это создает задержку (обычно от 3 до 5 секунд на звонок) при подключении или завершении настройки входящих звонков на мобильный терминал.

Поскольку мобильный терминал будет находиться в сети, предоставляющей услуги передачи данных во время входящего телефонного звонка или SMS-сообщения, пейджинговое сообщение, обычно используемое для предупреждения мобильного терминала о вызове и запроса ответа, направляется через данные сеть передачи. Это считается предпочтительным, потому что информация, представляющая местоположение мобильного терминала, также с большой вероятностью будет известна сети передачи данных, в которой находится мобильный терминал.Такая информация о местоположении используется для маршрутизации запроса поискового вызова к коммутатору пакетов, обслуживающему в данный момент мобильный терминал. Хотя пересылка запроса поискового вызова через сеть передачи данных позволяет избежать ненужного использования ресурсов передачи голосовой сети с коммутацией каналов, которые в противном случае потребовались бы для передачи глобальной страницы во все местоположения в сети или направления страницы в область, в которой мобильный терминал не найден, возникает дополнительная задержка как при отправке страницы, так и при получении ответа от мобильного терминала.Очевидно, что такая задержка нежелательно потребляет дополнительные ресурсы голосовой сети при ожидании ответа от мобильного терминала и снижает уровень обслуживания для вызывающей стороны и пользователя мобильного терминала, когда они ожидают установления вызова.

Эти и другие недостатки преодолеваются с помощью способа и устройства по настоящему изобретению, которые ускоряют доставку вызова, исходящего из сети с коммутацией каналов, на мобильный терминал, расположенный в сети с коммутацией пакетов.Информация, представляющая местоположение мобильного терминала в сети с коммутацией пакетов, предоставляется в сеть с коммутацией каналов. Установление вызова с мобильным терминалом инициируется со ссылкой на ранее полученную информацию о местоположении, часто более быстро и с меньшими затратами ресурсов.

В другом аспекте изобретения установка вызова инициируется сетью с коммутацией каналов со ссылкой на информацию о местоположении мобильного терминала, предоставляемую сетью с коммутацией пакетов, независимо от ответа на поисковый вызов мобильного терминала.

В еще одном аспекте изобретения информация, представляющая местоположение мобильного терминала в сети с коммутацией пакетов, отображается на местоположение одного или нескольких местоположений приемопередатчиков в сети с коммутацией каналов.

В еще одном аспекте изобретения установка вызова между мобильным терминалом и сетью с коммутацией каналов запускается со ссылкой на один или несколько запросов страницы, туннелируемых через сеть с коммутацией пакетов на мобильный терминал.

В еще одном аспекте изобретения информация, представляющая местоположение мобильного терминала в сети с коммутацией пакетов, периодически предоставляется в сеть с коммутацией каналов.

В еще одном аспекте изобретения функции или услуги электросвязи на основе местоположения предоставляются через сеть с коммутацией каналов со ссылкой на информацию, представляющую местоположение мобильного терминала в сети с коммутацией пакетов.

Другие аспекты и особенности настоящего изобретения станут очевидными для специалистов в данной области техники после просмотра нижеследующего описания конкретных вариантов осуществления изобретения вместе с сопровождающими фигурами.

Для более полного понимания настоящего изобретения и его преимуществ в последующем подробном описании будет сделана ссылка на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 – схематическая диаграмма, иллюстрирующая компоненты беспроводной системы с коммутацией каналов и беспроводной системы с коммутацией пакетов, включающих в себя настоящее изобретение;

РИС. 2 – схематическая иллюстрация географической зоны покрытия беспроводных сетей с коммутацией каналов и с коммутацией пакетов, показанных на функциональной схематической иллюстрации фиг.1;

РИС. 3 – схема сообщений, иллюстрирующая поток сообщений через речевую сеть с коммутацией каналов и сеть данных с коммутацией пакетов предшествующего уровня техники;

РИС. 4 – схема сообщений, иллюстрирующая поток сообщений через речевую сеть с коммутацией каналов и сеть с коммутацией пакетов данных, включающую первый вариант осуществления настоящего изобретения, устанавливая вызов, исходящий из речевой сети с коммутацией каналов, на мобильный терминал, расположенный в лагере. в сеть с коммутацией пакетов данных;

РИС.5 – схема сообщений, иллюстрирующая поток сообщений между сетью с коммутацией каналов и сетью с коммутацией пакетов во втором варианте осуществления изобретения; и

ФИГ. 6 – схема обмена сообщениями, иллюстрирующая поток сообщений между сетью с коммутацией каналов и сетью с коммутацией пакетов в третьем варианте осуществления изобретения.

Теперь обратимся к фиг. 1 показана сеть , 100, беспроводной связи, содержащая сеть , 110, с коммутацией каналов и сеть , 120, с коммутацией пакетов.Сеть 100 предоставляет услуги передачи голоса, SMS и данных на мобильный терминал (MT) 130 через беспроводные каналы 132 и 134 . В показанном варианте осуществления сеть с коммутацией каналов , 110, работает в соответствии со стандартами ANSI-41, а сеть с коммутацией пакетов , 120, работает в соответствии с предложенным стандартом GPRS-136; однако специалистам в данной области техники будет очевидно, что другие сети с коммутацией каналов и пакетов могут использовать или включать настоящее изобретение.Сеть беспроводной связи 100 предоставляет услуги беспроводной связи для MT 130 из коммутируемой телефонной сети общего пользования (PSTN) 140 , Интернета 150 или других сетей с коммутацией пакетов, а также других мобильных терминалов (не показано). Предварительная заявка сер. № 60/094035 включен сюда в качестве ссылки для всех целей.

MT 130 показан на РИС. 1, соединенный с Терминальным оборудованием (TE) , 136, , которое включает в себя персональный компьютер или другое устройство обработки данных.Как показано обслуживающим TE , 136, , MT , 130, представляет собой двухрежимный терминал, способный связываться с сетями , 110, и , 120, через беспроводные линии связи , 132, и , 134, , соответственно. Очевидно, что MT , 130, альтернативно может быть мобильным телефоном или другим устройством, способным обслуживать пользователя с передачей данных и голоса с помощью сети , 110, с коммутацией каналов и сети с коммутацией пакетов , 120, .

Сеть с коммутацией каналов 110 включает функциональные объекты, типичные для систем ANSI-41. В частности, контроллеры коммутаторов мобильной связи (MSC) , 111, , , 112, и , 113, представляют собой коммутаторы каналов, которые выполняют многочисленные функции управления и управления в сети , 110, , включая направление трафика и сообщений, а также выполнение функций установки вызова. MSC 111 связан с домашним регистром местоположения (HLR) 114 ; MSC 112 связан с регистром посещаемых местоположений (VLR) 115 ; и MSC 113 связан с VLR 116 .HLR 114 поддерживает информацию и функции, относящиеся к каждому MT, первоначально зарегистрированному в сети 110 , в то время как VLR 115 и 116 поддерживают такую ​​информацию в отношении всех MT, фактически зарегистрированных в сети 110 .

Одна или несколько базовых приемопередающих станций (BTS) 117 , 118 и 119 передают и принимают радиосвязь по беспроводным каналам, аналогичным каналу 132 , под руководством и контролем MSC 113 .Обмен определенной информацией и параметрами работы и управления между MT 130 и одной или несколькими из BTS 117 , 118 и 119 осуществляется через цифровой канал управления (DCCH) по беспроводной связи 132 .

Сеть с коммутацией пакетов 120 включает в себя функциональные объекты, типичные для предлагаемой сети передачи данных GPRS-136. Предлагаемые стандарты, относящиеся к архитектуре GPRS-136HS, включены сюда в качестве ссылки для всех целей.В частности, обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN) , 121, подключен посредством телекоммуникационного канала к шлюзовому узлу поддержки GPRS (GGSN) , 122, . И SGSN , 121 , и GGSN , 122 подключены по телекоммуникационным каналам к GPRS HLR 123 , который предоставляет информацию, аналогичную HLR 114 сети с коммутацией каналов 110 . Следует отметить, что GPRS HLR 123 предоставляет по существу ту же информацию и функциональность, что и HLR, используемый в настоящее время в мобильных системах GSM.SGSN 121 подключен к нескольким подсистемам базовых станций (BSS) 123 , 124 и 125 , каждая из которых способна передавать и принимать данные к и от MT 130 по радиоканалу, аналогичному Беспроводная связь 134 . Беспроводная линия , 134, включает в себя, помимо информации данных, информацию управления и контроля, передаваемую через канал управления пакетами (PCC). Связь между сетью 110 и MT 130 осуществляется с использованием технологии TDMA; однако очевидно, что также могут использоваться другие беспроводные технологии, такие как CDMA, GSM и CDMA-2000.

Очевидно, что конфигурация сети с коммутацией каналов , 110, и сети с коммутацией пакетов , 120, , показанная на фиг. 1 предназначен для иллюстрации. Соответственно, в такие сети обычно включаются многочисленные дополнительные функциональные объекты, очевидные для специалистов в данной области. Сеть с коммутацией пакетов , 120, передает данные в и из МТ , 130, , используя технологию GPRS; однако очевидно, что также могут использоваться передача данных EDGE и другие технологии.

Сети 110 и 120 взаимодействуют через MSC 112 и SGSN 121 через интерфейс сигнализации, который обычно используется для передачи управляющих сообщений. MSC 112 обозначается «шлюзом» MSC для системы 110 , что обозначено обозначением «GW». Например, MSC 111 обозначен как MSC «исходящего вызова» и поэтому имеет обозначение «O». MSC 113 функционирует как «обслуживающий» MSC и поэтому имеет обозначение «S.

Во время входящего вызова MT 130 находится в режиме ожидания, но находится на одном или нескольких из BSS 123 , 124 и 125 , ожидая входящего вызова из голосовой сети 110 или передача данных из сети передачи данных 120 . Предпочтение в сети , 120, с коммутацией пакетов данных в соответствии с предлагаемым стандартом GPRS-136HS позволяет избежать ненужного использования эфирного времени, полосы пропускания и других ресурсов как в голосовой сети с коммутацией каналов , 110, , так и в сети передачи данных с коммутацией пакетов. 120 .

Когда входящий вызов на MT 130 размещается по голосовому каналу, происходящему в сети с коммутацией каналов 110 , голосовой канал должен быть установлен через беспроводную связь, например, ссылку 132 . Вызов устанавливается, обеспечивая полнодуплексную (двустороннюю) связь между MT , 130, и вызывающей стороной через сеть с коммутацией каналов , 110, , путем передачи сигналов по каналам DCCH и PCCH беспроводных каналов 132 и 134 .Для этого сначала отправляется запрос страницы для настройки вызова. Обычно в то время, когда страница для передачи голоса принимается MT , 130, , беспроводное соединение , 134, и сеть передачи данных , 120, прекращается. Следовательно, будет принято во внимание, что беспроводные линии связи , 132, и , 134, не являются активными одновременно в соответствии с существующими стандартами ANSI-41 и GPRS-136HS. Однако настоящее изобретение может быть включено в системы, в которых беспроводная голосовая линия , 132, и беспроводная линия передачи данных , 134, , по существу, постоянно активны, что позволяет по существу одновременную передачу голоса и данных.

Настоящее изобретение облегчает установку полнодуплексного телефонного вызова, исходящего из сети 110 на МТ 130 , путем предоставления в сеть 110 информации, представляющей местоположение МТ 130 . Соответствующие преимущества проиллюстрированы со ссылкой на фиг. 1 и 2. Фиг. 2 показано географическое расположение компонентов и зон покрытия сети с коммутацией каналов (голосовая сеть) , 110, и географически перекрывающаяся сеть с коммутацией пакетов (сеть передачи данных) , 120, .Базовые приемопередающие станции, подобные BTS 117 , 118 и 119 на фиг. 1 показаны треугольниками на фиг. 2 и базовые станции, аналогичные BSS 123 , 124 и 125 , связанные с сетью с коммутацией пакетов 120 , показаны кружками. Зона покрытия и компоненты голосовой сети , 110, показаны сплошными линиями, тогда как компоненты и зона покрытия области сети передачи данных , 120, показаны пунктирными линиями.Географическая зона покрытия голосовой сетью 110 включает регионы A, B и C, обслуживаемые центрами MSC 113 A, 113 B и 113 C соответственно, предоставляя услуги, аналогичные одному MSC 113 показано в другом месте на ФИГУРКАХ. Очевидно, что MSC , 111, , , 112, и , 113, предоставляют множество функций, помимо тех, которые описаны в примере установки вызова, описанном здесь. Точно так же зона покрытия сети , 120, передачи данных является областью D и обслуживается SGSN , 121, .В целях примера, MT 130 , 131 , 132 и 133 показаны в разных местах в пределах зон обслуживания как голосовой сети , 110, , так и сети передачи данных 120 .

Еще со ссылкой на фиг. 1 и 2, настоящее изобретение позволяет избежать задержек обычно от 3 до 5 секунд на вызов, вызванных необходимостью завершения страницы МТ через сеть передачи данных 120 и получения ответа на поисковый вызов до того, как голосовая сеть 110 сможет инициировать настройка звонка.В частности, поскольку МТ будет располагаться в сети передачи данных , 120, , когда его необходимо вызвать для входящего вызова, страница должна быть маршрутизирована через сеть передачи данных , 120, . Это влечет за собой время передачи через сеть передачи данных , 120, как к, так и от МТ, к которому предназначен вызов, поскольку местоположение МТ не предоставляется голосовой сети , 110, .

Настоящее изобретение позволяет избежать этой задержки, предоставляя голосовой сети , 110, информацию, представляющую местоположение МТ в сети передачи данных 120 до того, как ответ на поисковый вызов будет получен от МТ через сеть передачи данных 120 , тем самым позволяя процедура установки вызова должна быть инициирована с меньшей задержкой.Ожидается, что такое предоставление информации о местоположении MT в голосовую сеть , 110, сократит время радиопередачи между MT и голосовой сетью , 110, на 2 или 3 процента, тем самым увеличивая пропускную способность и снижая общую стоимость система.

Теперь обратимся к фиг. 3 показана диаграмма сообщений, иллюстрирующая поток сообщений в предшествующем уровне техники, задерживающих инициирование процедуры установки вызова до тех пор, пока не будет получен ответ на поисковый вызов от MT через сеть передачи данных, в которой он обслуживается.Показан MT , 130, , расположенный на PCCH, связанном с BSS 125 . Входящий вызов отправляется через MSC-O 111 , который, в свою очередь, отправляет запрос местоположения (LOCREQ) на HLR 114 . Затем запросы маршрутизации (ROUTREQ) отправляются последовательно от HLR 114 и VLR 115 к шлюзу MSC 112 . MSC 112 затем инкапсулирует сообщение поискового вызова, направленное на MT 130 для передачи через IP-туннель с использованием хорошо известных методов и средств.

Страница направлена ​​на BSS 125 , на котором размещен MT 130 . BSS 125 выбран SGSN 121 для обслуживания MT 130 , когда он находится в сети передачи данных 120 , потому что PCCH BSS 125 обеспечивает самый сильный сигнал из соседних передатчиков и, следовательно, является одним из географически ближайший к MT 130 . Следовательно, географическое местоположение BSS 125 также обеспечивает приблизительное местоположение MT 130 .

После приема поискового вызова из сети передачи данных 120 по каналу PCCH, на котором находится MT 130 , MT 130 передает ответ на поисковый вызов в голосовую сеть 110 по своему каналу DCCH. Ответ на поисковый вызов принимается соседней BTS , 119, и передается на MSC 113 , который затем инициирует последовательность установки вызова. До получения ответа на пейджинг MSC 113 от BTS , 119, рядом с MT , 130, , голосовая сеть , 110, не имеет полезной информации, представляющей местоположение MT , 130, .

После получения MSC 113 ответа на поисковый вызов на шлюз MSC 112 отправляется сообщение Незапрошенный ответ (UNSOLRES), включая временный локальный номер каталога (TLDN). MSC 112 подтверждает получение незапрашиваемого ответа и TLDN от MSC 113 с возвращением результата «Незапрошенный ответ» (unolres). После подтверждения MSC , 112, передает результат запроса маршрута (routreq), перенаправляя TLDN на VLR 115 .Затем TLDN пересылается VLR 115 на HLR 114 . HLR , 114, , в свою очередь, передает результат запроса местоположения (locreq), перенаправляя TLDN на MSC 111 , с которого был инициирован вызов. После получения TLDN исходящим MSC 111 от обслуживающего MSC 113 , вызов устанавливается, и переход на него завершается. С этого момента между пользователем MT , 130, и стороной, инициирующей входящий вызов, может осуществляться полнодуплексный (двусторонний) телефонный разговор.

Должно быть очевидно, что предшествующий уровень техники, показанный и описанный со ссылкой на фиг. 3 обеспечивает установку вызова без информации, представляющей местоположение MT , 130, , предоставляемой в голосовую сеть , 110, из сети передачи данных , 120, . Вместо этого получение ответа на поисковый вызов от MT , 130, обслуживающим MSC , 113, обеспечивает первое указание местоположения MT , 130, . До этого времени голосовая сеть , 110, не принимает никаких указаний о том, какой MSC в сети будет обслуживать MT , 130, .В результате процедура установки вызова, начинающаяся с передачи TLDN посредством MSC 113 , не может быть инициирована. Следовательно, инициирование процедуры установки вызова задерживается из-за необходимости ждать ответа на поисковый вызов от МТ , 130, , откуда бы он ни находился в пределах голосовой сети , 110, .

Теперь обратимся к фиг. 1, 2 и 4 , показаны способ и средства, с помощью которых настоящее изобретение позволяет избежать задержки в установлении вызова, возникающей в предшествующем уровне техники, когда входящий вызов исходит из сети с коммутацией каналов 110 на МТ 130 в сети передачи данных 120 .На фиг. 2 показано, что MT , 130, находится в канале PCCH соседнего BSS 125 сети передачи данных , 120, . MT 130 периодически уведомляет BSS 125 о своем присутствии в режиме ожидания, ожидая приема передач из сети передачи данных 120 . Частота таких уведомлений регулируется и предпочтительно один раз в час. MT , 130, может указывать свое присутствие при передаче обслуживания или регистрации в новом BSS. Информация, указывающая, что MT , 130, находится на BSS 125 , в свою очередь, передается BSS 125 на SGSN 121 после получения.SGSN , 121 хранит и обновляет такую ​​информацию о местоположении в справочной таблице или базе данных, поддерживаемой SGSN , 121 или совместно с ним. GPRS HLR , 123, обычно уведомляется и сохраняет идентификационные данные SGSN, обслуживающего MT , 130, , когда MT , 130, входит в зону, обслуживаемую этим SGSN.

Если MT 130 перемещается в сети передачи данных 120 в место, показанное на фиг. 2, как это занято МТ , 133, , например, данные о местоположении, представляющие местоположение МТ , 130, , обновляются SGSN , 121, .Таким образом, сеть данных , 120, может эффективно контролировать и хранить данные или другую информацию, представляющую местоположение MT , 130, в сети. Следовательно, сеть данных , 120, будет поддерживать и хранить информацию, представляющую местоположение MT , 130, в области D, обслуживаемой SGSN , 121, . Точно так же информация, представляющая местоположение MT , 131, , , 132, и , 133, , может поддерживаться и храниться в сети передачи данных , 120, .

Как лучше всего показано на фиг. 2, каждый MSC 113 A, 113 B и 113 C, которые представляют всю или часть голосовой сети 110 , обслуживают свои соответствующие области A, B и C через связанные BTS, к которым подключен каждый MSC. связаны. В показанном примере MSC 112 , который функционирует как шлюз MSC, напрямую взаимодействует с SGSN 121 , но не показан. MSC , 112, предпочтительно поддерживает базу данных, справочную таблицу или другие средства, с помощью которых информация, представляющая местоположение MT в сети передачи данных , 120, , может быть сопоставлена ​​или сопоставлена ​​с соответствующим местоположением в голосовой сети 110 .Такая информация предпочтительно сохраняется и доступна из VLR , 115, , связанного со шлюзом MSC , 112, .

Чтобы упростить и ускорить установку вызова в настоящем изобретении, SGSN 121 предоставляет MSC 112 информацию, представляющую приблизительное местоположение MT, на которое направлен входящий вызов из голосовой сети 110 . Такая информация предоставляется шлюзу MSC , 112, до получения любым MSC голосовой сети , 110, ответа на поисковый вызов от вызываемого MT.Такая информация используется MSC , 112, , чтобы определить, в какой из областей A, B и C приблизительно находится вызываемый MT. MSC , 112, затем предписывает MSC, обслуживающему эту область, инициировать служебную страницу для вызываемого MT без необходимости ждать ответа от MT, инициированного поисковой страницей из сети передачи данных , 120, . Это не только позволяет избежать задержки, связанной со страницей сети передачи данных и ответом от MT, но также позволяет избежать ненужного расходования ресурсов путем направления глобальной страницы для определения местоположения вызываемого MT.

Используя этот метод и средства настоящего изобретения, MSC 113 B инициирует установку вызова с MT 132 , по направлению MSC 112 и со ссылкой на информацию о местоположении, полученную от SGSN 121 , указывая, что MT 132 , по крайней мере, имеет высокую вероятность быть расположен в регионе B. Точно так же MSC 113 A инициирует установку вызова с MT 131 и по направлению MSC 112 на основе информации о местоположении, полученной от SGSN 121 , что указывает на то, что местонахождение MT 131 находится приблизительно в пределах области A.Точно так же MSC 113 C инициирует установку вызова с помощью MT 133 со ссылкой на информацию о местоположении, полученную от SGSN 121 , что указывает на то, что MT , 133, , по крайней мере, имеет высокую вероятность нахождения в регионе A.

Используя такую ​​информацию о местоположении, PCCH может быть дополнительно сконфигурирован для направления мобильного телефона на частоты DCCH конкретного одного или нескольких регионов A, B и C, которые сеть передачи данных 120 указывает, что конкретный MT может быть нашел.

Теперь обратимся к фиг. 4 показана схема обмена сообщениями, иллюстрирующая последовательность сообщений через сети , 110, и , 120, и между ними, с использованием информации, представляющей, по меньшей мере, приблизительное местоположение MT , 130, в сети передачи данных , 120, . Показанная последовательность сообщений отличается от предшествующего уровня техники, проиллюстрированного на фиг. 3 после передачи сообщения поискового вызова в MT от шлюза MSC 113 B через IP-туннель.Поскольку туннелированное пейджинговое сообщение пересылается от SGSN , 121 к BSS 125 , сообщение, содержащее данные о местоположении, передается сетью SGSN 121 с коммутацией пакетов в сетевой шлюз с коммутацией каналов MSC , 112, . Такая информация о местоположении представляет собой приблизительное местоположение MT , 130, в сети передачи данных , 120, .

Шлюз MSC 112 обрабатывает такую ​​информацию, чтобы определить, с какой из областей A, B и C информация о местоположении коррелирует или идентифицирует.Хотя в предпочтительном варианте осуществления MSC , 112, делает это определение, следует понимать, что такая обработка и хранение данных также может выполняться сетью передачи данных , 120, , с использованием SGSN , 121, . Таким образом, информация о местоположении, полученная шлюзом MSC , 112, от SGSN , 121 , может быть указанием местоположения MT , 130, в сети передачи данных , 120, , указанием того, какой из регионов A, B и C MT 130 , скорее всего, можно найти в такой информации или в ее сочетании.

После приема данных информации о местоположении MSC 113 B передает межсистемную страницу (ISPAGE) в MSC 113 , который ранее определен как обслуживающий регион, в котором, вероятно, будет находиться MT 130 . MSC 113 отвечает сообщением о результатах возврата межсистемной страницы (ispage) на MSC 112 с TLDN для использования при завершении установки вызова. Затем TLDN пересылается MSC 112 исходному MSC 111 через последовательность результатов возврата запросов маршрутизации и результатов возврата запроса местоположения (routreq) через VLR 115 и HLR 114 .После получения TLDN устанавливается вызов между MSC 113 , обслуживающим MT 130 , и MSC 111 , через который был инициирован входящий вызов.

Поскольку процедура установки вызова запускается туннелированной страницей MT, установка вызова инициируется до приема обслуживающим MSC 113 ответа на поисковый вызов от BSS 125 сети передачи данных 120 . Таким образом, установка вызова достигается с помощью настоящего изобретения безотносительно времени, в которое ответ на поисковый вызов принимается BSS 125 от MT 130 .В результате обычно избегается задержка приблизительно от 2 до 5 секунд, что приводит к снижению требований к ресурсам голосовой сети , 110, , увеличению пропускной способности сети и снижению затрат.

Теперь обратимся к фиг. 5 показана схема сообщений, иллюстрирующая использование настоящего изобретения для облегчения расширенных услуг на основе определения местоположения, предоставляемых сетью , 110, с коммутацией каналов. Такие услуги на основе местоположения могут включать, например, голосовые указания к ближайшей больнице или другому месту, стоимость услуг вызова в конкретном месте, а также многие другие, которые будут очевидны специалистам в данной области техники.

Это достигается путем предоставления метода и средств, с помощью которых узел службы определения местоположения , 200, , предоставляющий услугу на основе местоположения и принимающий сообщение запроса на обслуживание, может получать информацию, представляющую текущее местоположение MT , 130, . После получения запроса на обслуживание узел службы определения местоположения , 200, передает запрос местоположения в HLR 114 . Затем серия запросов местоположения последовательно передается VLR 115 , MSC 112 и, наконец, SGSN 121 .В ответ на запрос местоположения SGSN , 121 предоставляет информацию о местоположении, например, описанную со ссылкой на фиг. 1, 2 и 4 , указывающие приблизительное местоположение МТ 130 в голосовой сети 100 . Последовательные сообщения, содержащие такую ​​информацию о местоположении, последовательно передаются обратно в узел службы определения местоположения , 200, . Затем предоставляются услуги на основе местоположения со ссылкой на такую ​​информацию, представляющую текущее географическое местоположение MT , 130, .

Теперь обратимся к фиг. 6 показана диаграмма сообщений, иллюстрирующая способ и средства предоставления узлу службы определения местоположения , 200, текущего местоположения MT. LSN , 200, может предоставлять различные услуги на основе местоположения, такие как, например, уведомление пользователя о выходе из аэропорта, из которого отправляется рейс пользователя, когда пользователь приближается к аэропорту. Такую информацию о рейсе можно получить по номеру LSN 200 через Интернет.

LSN 200 отправляет сообщение запроса местоположения на MSC 112 , запрашивая однократное или периодическое обновление информации о местоположении MT пользователя.ИНЖИР. 6 иллюстрирует один вариант осуществления, в котором такие обновления запрашиваются с MSC , 112, и LSN 200 примерно каждые пятнадцать (15) минут. MSC 112 отвечает на LSN 200 с подтверждением запроса, указывая, что обновление уведомления о местоположении инициировано. MSC 112 затем отправляет сообщение запроса местоположения в SGSN 121 , запрашивая получение сообщения текущего местоположения каждые пятнадцать (15) минут, обновляя MSC 112 информацией о местоположении, указывающей приблизительное местоположение MT в сети передачи данных 120 .

MSC 112 затем передает одно сообщение Current Location (показано пунктирной линией) в LSN 200 , предоставляя информацию о текущем местоположении MT. В качестве альтернативы, последовательность сообщений текущего местоположения отправляется из MSC 112 в VLR 115 , из VLR 115 в HLR 114 и из HLR 114 в конечном итоге в LSN 200 , обеспечивая текущее местоположение MT информация к LSN 200 .

Передача сообщений текущего местоположения от SGSN 121 к LSN 200 повторяется сколь угодно часто, принимая во внимание мобильность MT, услуги, предоставляемые LSN 200 , время суток и в соответствии с множеством других факторов, очевидных для специалистов в данной области техники.

После получения сообщения запроса на обслуживание LSN 200 предоставляет пользователю услуги на основе местоположения, указанные в общем сообщении «Выполнить обслуживание», со ссылкой на информацию о местоположении, полученную из сети передачи данных 120 .

4-проводная или 5-проводная проводка термостата Проблема Пошаговое устранение

1. Вт – белый провод – этот провод идет к газовым регуляторам, чтобы задействовать тепло при запросе тепла от термостата, когда вы его настроили в режим отопления.Это закрывает 24-вольтовую управляющую сторону газовой печи и запускает процесс запуска газовой печи в ее рабочий режим.
2. Y – синий провод – Этот провод идет к вашему кондиционеру и запускает его в свою последовательность операций. Обычно в большинстве систем HVAC это желтый провод.
3. R – красный провод – Красный – это 24-вольтовый горячий провод, который питает реле или печатные платы кондиционера, газовой печи и нагнетателя вместе с любыми аксессуарами в системе, управляемой термостатом.
4. G – зеленый провод – Клемма G или зеленый провод идет к нагнетательному вентилятору внутри воздухообрабатывающего агрегата или газовой печи, чтобы вызвать обдув, когда вы включаете термостат только на вентилятор.
5. Y – подключен к контакту с маркировкой 1 – Это загадка, и без дополнительной информации,

Какого цвета провода идут Куда

Я могу только предположить, что он ни для чего не используется, по крайней мере, эта перемычка вы говорим здесь. На вашем новом термостате вам не придется об этом беспокоиться.Просто следуйте инструкциям, прилагаемым к новому термостату. Это хорошие новости. А теперь не очень хорошие новости. Вы не упомянули, были ли у вас какие-либо дополнительные провода в связке термостата, потому что с вашим новым термостатом вам понадобится один дополнительный провод.

Ваш старый термостат представляет собой механический термостат, и к нему не подключен общий провод. Чтобы новый термостат работал, вам понадобится общий 24-вольтовый общий провод, чтобы завершить цепь с 24-вольтовым горячим проводом, чтобы обеспечить питание термостата, потому что это современный цифровой программируемый Wi-Fi термостат, для которого потребуется 24 В. власть работать.Это означает, что вам понадобится 24-вольтовый горячий и 24-вольтный общий провод.

У вас уже есть 24 вольта на красном проводе, поэтому теперь вам нужно либо найти другой провод в этом жгуте, либо проложить все новые провода термостата, чтобы у вас было необходимое количество проводов для работы.

Старая проводка – Дополнительные ресурсы

Эта статья поможет вам – Запуск нового провода термостата вместе с этой статьей – Все о проводе термостата и другая статья помогут вам получить некоторое представление об основных схемах управления в HVAC, если вы хотите узнать больше и зайти так далеко.Большинство людей этого не делают, и в конечном итоге они обращаются к профессионалу, чтобы выполнить свою работу.

Схема электрических соединений для основных клемм и обозначений проводки термостата

Руководство по проектированию промышленных панелей управления: схемы, стандарты, другое

Промышленные панели управления состоят из силовых цепей или цепей управления (или того и другого), которые выдают сигналы, управляющие работой машин или оборудования. Промышленные панели управления не включают ни основное питание, ни управляемое оборудование; скорее, панель монтируется на задней панели (или подпанели) или в корпусе, в зависимости от применения.Проектирование промышленных панелей управления начинается с взвешивания проектных требований и спецификаций и подготовки схем, но процесс проектирования может быть довольно сложным, чтобы обеспечить соблюдение всех применимых нормативных стандартов и требований безопасности.

Мы создали это руководство, чтобы предоставить обзор ключевых аспектов проектирования, применимых к проектированию промышленных панелей управления, включая схемы, соответствующие нормативные стандарты и конструктивные соображения, относящиеся ко всем аспектам эффективного проектирования панелей управления для промышленного оборудования и механизмов.

Включено в это руководство:

Промышленная панель управления – Схема

Дизайн панели управления для промышленного оборудования и машин – важное дело, результатом которого стал интерфейс, предназначенный для управления машиной или процессом. Это не простой вопрос выбора подходящего корпуса и задней панели, на которой размещается электрическое оборудование. Таким образом, надлежащее оборудование должно быть установлено на задней панели, правильно подключено и интегрировано в машину – любая неправильная конфигурация может привести к неисправности оборудования, но также может представлять ненужный риск для операторов.

Процесс всегда должен начинаться с оценки спецификаций, требований и нормативных стандартов. После оценки этих соображений создаются чертежи, в которых описывается конкретная конфигурация проводки, цепей, элементов управления и всех других аспектов окончательной панели управления. Хороший дизайн отвечает как электрическим, так и физическим требованиям. Эти чертежи должны включать:

Поскольку в правильной схеме очень много элементов, рекомендуется также оглавление.Схема является основой для последующей разработки промышленной панели управления.

Нормативные стандарты, относящиеся к конструкции промышленных панелей управления

Несмотря на множество циклов Кодекса, многие промышленные панели управления по-прежнему не соответствуют нормативным стандартам, принятым в отрасли. Однако соблюдение требований имеет решающее значение для обеспечения минимальных рисков безопасности, связанных с установкой и эксплуатацией промышленного оборудования и механизмов.

Ниже приводится обзор наиболее важных нормативных актов, применимых к проектированию, производству и установке промышленных панелей управления.Как и все нормативные стандарты, стандарты промышленных панелей управления могут меняться с течением времени, и, по сути, один из наиболее актуальных стандартов, UL 508, недавно был отменен и заменен обновленным гармонизированным международным стандартом. Из-за меняющегося характера нормативных стандартов важно быть в курсе текущих требований.

NEC

Национальный электротехнический кодекс (NEC), или NFPA 70, является широко принятым стандартом для безопасной установки электрического оборудования и проводки.Стандарт NEC принят государством или регионом для стандартизации соблюдения правил техники безопасности при работе с электричеством. Статья 409 распространяется на промышленные панели управления и применяется к панелям, предназначенным для общего использования при напряжении 600 вольт или менее в обычных местах.

Статья 409 определяет, что промышленные панели управления должны оцениваться и маркироваться по номинальному току короткого замыкания (SCCR), который устанавливается путем оценки каждого фидера в отдельности, а также всех ответвленных цепей. Наименьшее значение кА используется как значение кА для панели в целом.Для установки панели значение kA должно быть больше, чем значение kA входящего источника.

NFPA 79

NFPA (Национальная ассоциация противопожарной защиты) 79 – это раздел NEC, который касается стандартов электропроводки для промышленного оборудования. Сфера применения этого стандарта охватывает электрические и электронные элементы всего оборудования, которое работает при напряжении 600 В или ниже, включая машины для литья под давлением, сборочное оборудование, станки и погрузочно-разгрузочные машины, среди прочего, а также контрольно-испытательное оборудование.NFPA 79 обеспечивает защиту промышленного оборудования, направленную на защиту операторов, оборудования, объектов и незавершенного производства от пожара и поражения электрическим током.

Части NFPA 79 относятся к схемам управления и функциям управления, интерфейсу оператора и устройствам управления, расположению, монтажу и корпусам для оборудования управления и другим темам, относящимся к проектированию промышленных панелей управления.

UL 508 и UL 60947-4-1

UL 508 был одним из самых важных стандартов, которые необходимо было признать в течение многих лет, но этот стандарт недавно был отменен и был заменен на UL 60947-4-1.

• До 26 января 2012 г. перечисленные панели управления прошли оценку на соответствие стандарту UL 60947-4. Если заказчик специально просил, чтобы панель была оценена по UL-508, это было допустимо.
• С 26 января 2012 г. по 26 января 2017 г. новые промышленные панели управления прошли оценку UL 60947-4. Тем не менее, оценка изменений существующих панелей управления в соответствии с UL-508 была допустима, если требуется.
• После 27 января 2017 г. все перечисленные промышленные панели управления должны соответствовать спецификациям UL 60947-4-1.

Переход предназначен для гармонизации стандартов UL и других организаций, включая Канадскую ассоциацию стандартов (CSA) и Международную электротехническую комиссию (IEC) в Европе. Стоит отметить, что UL 508 и UL 60947-4-1 в значительной степени идентичны в техническом смысле, но включают важные национальные различия, чтобы гармонизировать и создать международный стандарт.

Основные последствия перехода связаны с тем, как продукты тестируются и квалифицируются в соответствии со стандартом из-за различий в напряжениях, используемых во всем мире.Промышленное напряжение в США составляет 480 В при 60 Гц, а промышленное напряжение в Европе – 400 В при 50 Гц.

Новый стандарт UL 60947-4 «применяется к типам оборудования, перечисленным в 1.1.1 и 1.1.2, главные контакты которого предназначены для подключения к цепям, номинальное напряжение которых не превышает 1000 В переменного тока. или 1 500 В постоянного тока »

Ряд других стандартов применим к определенным типам промышленных панелей управления, показанных в таблице ниже:

Другие органы также выпустили применимые стандарты, такие как IEC 60204-1, который касается безопасности машин и электрического оборудования машин.Учитывая множество стандартов, применимых к конкретным типам промышленных панелей управления и предназначенных для использования в конкретных приложениях, крайне важно определить соответствующие стандарты в начале процесса проектирования.

Рекомендации по проектированию промышленных панелей управления

Чтобы спроектировать панель управления, отвечающую функциональным требованиям, спецификациям приложений и нормативным стандартам, необходимо учитывать множество конструктивных соображений на протяжении всего процесса проектирования.Следующие ниже проектные решения представляют собой основные конструктивные соображения при разработке промышленной панели управления, хотя могут применяться дополнительные соображения, специфичные для отдельных приложений.

Корпуса и требования к месту

Размещение – еще одно соображение, связанное с ограждениями. В зависимости от того, где будет располагаться панель, вам может потребоваться учесть требования к открытию дверей шкафа (если используется корпус шкафа). Если панель управления будет расположена в зоне с высокой температурой окружающей среды, может потребоваться вентилятор или кондиционер, чтобы поддерживать панель управления в идеальном диапазоне рабочих температур. Если применяется контроль температуры, необходимо обеспечить легкий доступ к воздухозаборникам и выпускным отверстиям (что упрощает доступ к фильтрам и их замену).Необходимо учитывать как требования NEC, так и зазор вокруг силовых проводов, требуемый UL, для обеспечения достаточного пространства для вентиляции.

Вопросы по свободному пространству имеют первостепенное значение, поскольку одно из наиболее распространенных нарушений NEC связано с слишком маленькими или слишком маленькими панелями управления, чтобы обеспечить необходимое пространство для проводки и изгиба проводов. Также разумно учитывать требования к пространству не только для текущей конфигурации, но и для возможных будущих потребностей, поскольку ограниченное пространство является общей проблемой для модернизации.

Размеры проводов и типы компонентов

Когда дело доходит до определения размеров проводов и выбора подходящих типов компонентов, есть два важных практических правила:

• Провода должны быть рассчитаны с учетом тока нагрузки. В свою очередь, защита схемы должна основываться на размере провода. Выбор подходящего сечения провода важен для обеспечения того, чтобы цепь могла обеспечивать требуемый ток нагрузки, а выбор наилучшей защиты цепи снижает риск возгорания за счет предотвращения перегрева проводов.
• Типы компонентов следует выбирать на основе функциональных требований. Выбор компонентов правильного размера имеет решающее значение, так как требования к напряжению и току нагрузки могут требовать минимальных требований к размеру. Компоненты должны быть способны надежно обрабатывать требования к напряжению и току нагрузки, но они также должны функционировать в соответствии с требованиями.

Стандарты UL определяют особые требования к проводке, такие как материалы для проводов, маркировка проводов, размеры проводов силовых цепей и размеры проводов.

Компоненты и цепи управления

Какой тип управления подходит для приложения? Существует множество вариантов от реле до таймеров и клеммных колодок. Выбирайте самые простые из возможных компонентов управления.

Цепи управления обеспечивают логику работы компонентов силовой цепи. Эти цепи обычно имеют более низкое напряжение в целях безопасности, а такие компоненты, как силовые трансформаторы управления (CPT) и источники питания, используются для преобразования напряжения силовой цепи в напряжение цепи управления.

Проводники питания

Провода питания должны обеспечивать максимально возможную нагрузку. Обычно это вычисляется путем определения суммы всех подключенных двигателей и устройств (с учетом рабочих циклов и того, какие двигатели и устройства будут работать одновременно) и добавления этой суммы к току полной нагрузки для всех резистивных нагрузок плюс 125% от полной нагрузки. ток двигателя с наивысшим номиналом.

Управление максимальной токовой защитой

Вам также необходимо учесть защиту от перегрузки по току на этапе проектирования.Есть два варианта: защита от перегрузки по току может быть размещена перед панелью или путем включения одного первичного защитного устройства в саму панель. В зависимости от области применения может быть нежелательно встраивать защитное устройство в панель, чтобы свести к минимуму необходимость открывать корпус.

Операторские устройства

Операторские устройства включают в себя такие компоненты, как кнопки, индикаторы, цифровые приборные панели, рычаги и т.п., но эти устройства также могут быть более сложными, сенсорными дисплеями.Такие HMI (человеко-машинные интерфейсы) обеспечивают более сложную функциональность, но также требуют компьютерных компонентов и разработки программного обеспечения, что может увеличить стоимость.

Что касается управления, старый K.I.S.S. действует принцип (Keep It Simple, Stupid). Проще всегда лучше, но проще не всегда возможно . Однако вы должны выбрать простейшие операторские устройства, соответствующие функциональным требованиям, чтобы обеспечить простоту использования.

Все промышленные панели управления должны иметь аварийную остановку (которая отличается от циклической остановки), обычно самоблокирующийся элемент управления в форме гриба или ладони.Аварийные остановки, или E-stop, также требуются OSHA (Управление по охране труда), и они не могут быть кнопками на HMI; они должны быть кнопочной конструкцией, которая жестко встроена в цепь безопасности. Кроме того, любые кнопки или переключатели пуска должны располагаться непосредственно над соответствующей кнопкой остановки или сразу слева от нее.

Маркировка

Крайне важно правильно маркировать все провода, клеммы и другие компоненты промышленной панели управления. Это стратегия экономии времени, которая также снижает вероятность ошибок при тестировании, текущем техническом обслуживании и ремонте.Этикетки должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать условия целевой среды, чтобы избежать выцветания и повреждений, которые делают их нечитаемыми.

Передние панели и лицевые панели

Передние панели и лицевые панели могут показаться второстепенными, но эти элементы столь же важны для общей работы оборудования, как и внутренние функциональные компоненты. Передние панели должны быть достаточно прочными, чтобы выдерживать экстремальные температуры, погодные условия, использование чистящих средств и химикатов для защиты основных компонентов.

Передние панели и лицевые панели могут включать в себя металлические или пластиковые подложки, в зависимости от технических характеристик приложения, и могут быть закреплены с помощью шпилек, клея или креплений. Цифровая или трафаретная графика обеспечивает визуальное руководство для операторов и включает маркировку устройств оператора для удобства использования. Следовательно, лицевые панели должны обладать прочностью, необходимой для того, чтобы их можно было читать в течение всего срока службы актива.

В промышленную панель управления входит множество отдельных компонентов и элементов.Это руководство предназначено для обзора основных аспектов проектирования. Учитывая глубину и сложность конструкции панели управления, а также спецификации приложений и нормативные требования, сотрудничество с экспертом, имеющим опыт проектирования и разработки промышленных панелей управления, является экономичным и экономичным вариантом для производителей.

Подробнее с Metalphoto of Cincinnati:

алгоритмов двухточечной маршрутизации

Для передачи пакетов от отправляющего хоста к месту назначения хост, сетевой уровень должен определять путь или маршрут что пакеты должны следовать.Предоставляет ли сетевой уровень служба дейтаграмм (в этом случае разные пакеты между заданными пара хост-пункт назначения может использовать разные маршруты) или услугу виртуального канала (в этом случае все пакеты между данным источником и местом назначения будут по тому же пути), сетевой уровень, тем не менее, должен определять путь для пакета. Это работа сетевого уровня маршрутизации. протокол.

В основе любого протокола маршрутизации лежит алгоритм (“маршрутизация алгоритм “), который определяет путь для пакета.Цель маршрутизации алгоритм прост: задан набор маршрутизаторов, со связями, соединяющими маршрутизаторах алгоритм маршрутизации находит «хороший» путь от источника до пункта назначения. Обычно «хороший» путь – это тот, который имеет «наименьшую стоимость», но мы увидим что на практике “реальные” проблемы, такие как вопросы политики (например, такое правило, как “маршрутизатор X, принадлежащий организации Y, не должен пересылать любые пакеты, исходящие из сети, принадлежащей организации Z “) также вступают в игру, чтобы усложнить концептуально простые и элегантные алгоритмы теория которого лежит в основе практики маршрутизации в современных сетях.

Рисунок 4.2-1: Абстрактная модель сети

Показана абстракция графа, используемая для формулирования алгоритмов маршрутизации. на Рисунке 4.2-1. (Чтобы просмотреть некоторые графики, представляющие реальные сетевые карты, см. [Dodge 1999]; для обсуждения того, насколько хорошо разные модели на основе графов моделируют Интернет, см. [Zegura 1997]). Здесь узлы на графике представляют маршрутизаторы – точки на котором принимаются решения о маршрутизации пакетов – и линии (“края” в терминология теории графов), соединяющие эти узлы, представляют собой физические ссылки между этими маршрутизаторами.Ссылка также имеет значение, представляющее «стоимость» отправки пакета по ссылке. Стоимость может отражать уровень перегрузки на этом канале (например, текущая средняя задержка для пакет по этой ссылке) или физическое расстояние, пройденное этой ссылкой (например, трансокеанское соединение может иметь более высокую стоимость, чем наземное ссылка на сайт). Для наших текущих целей мы просто возьмем ссылку затрат как данность, и не нужно беспокоиться о том, как они будут определены

Учитывая абстракцию графа, проблема поиска наименьшего стоимостной путь от источника до места назначения требует определения ряда таких ссылок, что:

• первая ссылка в пути подключена к источнику
• последняя ссылка в пути связана с пунктом назначения
• для всех i, соединены i и i-1 -е звено пути к тому же узлу
• для пути с наименьшей стоимостью – сумма стоимости ссылок на path – это минимум из всех возможных путей между источником и местом назначения.Обратите внимание: если стоимость всех ссылок одинакова, путь с наименьшей стоимостью также является самый короткий путь (т. е. путь, пересекающий наименьшее количество звеньев между источник и место назначения).

Классификация алгоритмов маршрутизации

• Алгоритм глобальной маршрутизации вычисляет путь с наименьшей стоимостью между источник и место назначения, использующие полные глобальные знания о сети. То есть алгоритм принимает связь между всеми узлами и всеми связывает затраты как входы. Затем требуется, чтобы алгоритм каким-то образом получить эту информацию перед фактическим выполнением расчета. В сам расчет может выполняться на одном сайте (централизованная глобальная маршрутизация алгоритм) или реплицируется на нескольких сайтах. Ключевое отличие особенность здесь, однако, заключается в том, что глобальный алгоритм имеет полную информацию о о подключении и стоимости ссылок. На практике алгоритмы с глобальным информация о состоянии часто упоминается как алгоритмы состояния канала , поскольку алгоритм должен знать состояние (стоимость) каждой ссылки в сеть.Мы изучим алгоритм глобального состояния ссылки в разделе 4.2.1.
• В алгоритме децентрализованной маршрутизации , вычисление наименьшего стоимостной путь осуществляется итеративным распределенным способом. Ни один узел не имеет полная информация о стоимости всех сетевых ссылок. Вместо, каждый узел начинается со знанием только собственных затрат, непосредственно связанных ссылки, а затем через итеративный процесс расчета и обмена информации с соседними узлами (т.е., узлы, находящиеся на “другой конец” ссылки, к которому он сам прикреплен) постепенно вычисляет наименее затратный путь к пункту назначения или набор пунктов назначения. Мы изучит алгоритм децентрализованной маршрутизации, известный как вектор расстояния алгоритм в разделе 4.2.2. Он называется алгоритмом вектора расстояния. потому что узел никогда не знает полного пути от источника до места назначения. Вместо этого он знает только направление (какой сосед), в котором он должен пересылать пакет, чтобы достичь заданного пункта назначения по наименьшему стоимость пути и стоимость этого пути от себя до места назначения.

Обычно используются только два типа алгоритмов маршрутизации. Интернет: алгоритм динамического глобального состояния связи и динамический децентрализованный алгоритм вектора расстояния. Мы рассмотрим эти алгоритмы в разделе 4.2.1. и 4.2.2 соответственно. Кратко рассматриваются другие алгоритмы маршрутизации. в разделе 4.2.3.

4.2.1 Алгоритм маршрутизации состояния канала

Алгоритм состояния канала, который мы представляем ниже, известен как алгоритм Дейкстры, назван в честь его изобретателя (близкий алгоритм – алгоритм Прима; см. [Corman 1990] для общего обсуждения графовых алгоритмов).Он вычисляет путь с наименьшей стоимостью от одного узла (источник, который мы будем называть A) для всех других узлов в сети. Алгоритм Дейкстры является итеративным и обладает тем свойством, что после k-го итерация алгоритма, пути с наименьшей стоимостью известны до k адресатов узлов, и среди путей с наименьшей стоимостью ко всем узлам назначения эти k-путь будет иметь k наименьших затрат. Определим следующие обозначение:

• c (i, j): стоимость ссылки от узла i к узлу j. Если узлы i и j не связаны напрямую, то c (i, j) = infty.Предположим для простоты что c (i, j) равно c (j, i).
• D (v): стоимость пути от исходного узла до пункта назначения v, который в настоящее время (на данной итерации алгоритма) наименьшая стоимость.
• p (v): предыдущий узел (сосед v) на текущем пути наименьшей стоимости от источник для v
• N: набор узлов, кратчайший путь которых от источника точно известен

1 Инициализация:
2 N = {A}
3 для всех узлов v
4, если v рядом с A
5, тогда D (v) = c (A, v)
6 иначе D (v) = infty
7
8 Петля
9 найти w не в N такое, что D (w) это минимум
10 прибавить w к N
11 обновить D (v) для всех v, смежных с w, но не гостиница:
12 D (v) = min (D (v), D (w) + с (ш, в))
13 / * новая стоимость для v – это либо старая стоимость для v, либо известен
14 Стоимость кратчайшего пути до w плюс стоимость от w к v * /
15 до все узлы в N

• На этапе инициализации известные на данный момент наименьшие затраты пути от A до его непосредственно подключенных соседей, B, C и D инициализируются как 2, 5 и 1 соответственно. Обратите внимание, в частности, что стоимость C составляет установлен в 5 (хотя мы скоро увидим, что путь с меньшей стоимостью действительно существует), поскольку это стоимость прямого (односкачкового) соединения от A до C. Затраты на E и F установлены на бесконечность, поскольку они не связаны напрямую. к А.
• На первой итерации, , мы смотрим среди тех узлов, которые еще не добавлены. к множеству N и найти этот узел с наименьшими затратами на конец предыдущая итерация. Этот узел – D со стоимостью 1, и, следовательно, D добавляется к множеству N. Затем выполняется строка 12 алгоритма LS. чтобы обновить D (v) для всех узлов v, получив результаты, показанные в вторая строка (шаг 1) в Таблице 4.2-1. Стоимость пути к B не изменилась. Стоимость пути к C (которая составляла 5 в конце инициализации) через узел D имеет стоимость 4.Следовательно, эта более низкая стоимость выбран путь, и предшественник C по кратчайшему пути от A установлен на D. Аналогично, стоимость для E (через D) вычисляется как 2, и таблица обновляется соответствующим образом.
• На второй итерации обнаружено, что узлы B и E имеют наименьшую стоимость пути (2), и мы произвольно разрываем связь и добавляем E к множеству N так что N теперь содержит A, D и E. Стоимость оставшихся узлов еще не в N, то есть узлы B, C и F обновляются через строку 12 LS алгоритм, дающий результаты, показанные в третьей строке в приведенной выше таблице.
• и так далее …

Какова вычислительная сложность этого алгоритма? Это, учитывая n узлов (не считая источника), сколько вычислений должно быть сделано в худшем случае, чтобы найти пути с наименьшей стоимостью от источника по всем направлениям? На первой итерации нам нужно искать через все n узлов, чтобы определить узел, w, не в N, который имеет минимальную стоимость.Во второй итерации нам нужно проверить n-1 узлы для определения минимальной стоимости; в третьей итерации н-2 узлов и так далее. В целом, общее количество узлов, по которым нам нужно выполнить поиск по всем итерациям равно n * (n + 1) / 2, и поэтому мы говорим, что указанное выше реализация алгоритма состояния канала имеет сложность наихудшего случая заказ n в квадрате: O (n ² ). (более сложный реализация этого алгоритма с использованием структуры данных, известной как куча, может найти минимум в строке 9 в логарифмическом, а не в линейном времени, таким образом уменьшая сложность).

Прежде чем завершить обсуждение алгоритма LS, рассмотрим патология, которая может возникнуть при использовании маршрутизации состояния канала. Рисунок 4.2-2. показывает простую топологию сети, в которой стоимость канала равна нагрузке переносится по ссылке, например, отражая задержку, которая может возникнуть . В этом примере стоимость ссылки не является симметричной, т.е. c (A, B) равна c (B, A) только в том случае, если нагрузка, переносимая в обоих направлениях на звене AB, равна одно и тоже. В этом примере узел D создает единицу трафика, предназначенного для для A узел B также создает единицу трафика, предназначенную для A, а узел C вводит объем трафика, равный e, также предназначенный для A.В начальная маршрутизация показана на рис. 4.2-2a, со стоимостью канала, соответствующей к объему перенесенного трафика.

При следующем запуске алгоритма LS узел C определяет (на основе ссылки затрат, показанных на рис. 4.2-2a), что путь по часовой стрелке к A имеет стоимость 1, в то время как путь против часовой стрелки к A (который он использовал) имеет Стоимость 1 + эл. Следовательно, путь C с наименьшими затратами к A теперь идет по часовой стрелке. Точно так же B определяет, что его новый путь наименьшей стоимости к A также идет по часовой стрелке, приводящие к маршрутизации и результирующим затратам пути, показанным на рисунке 4.2-2b. Когда алгоритм LS запускается следующим, узлы B, C и D все обнаруживают что путь с нулевой стоимостью до точки A против часовой стрелки и весь маршрут их трафик на маршруты против часовой стрелки. В следующий раз LS выполняется алгоритм, B, C и D затем направляют свой трафик по часовой стрелке. маршруты.

Что можно сделать, чтобы предотвратить такие колебания в алгоритме LS? Одним из решений может быть требование, чтобы стоимость ссылки не зависела от суммы. переносимого трафика – неприемлемое решение, поскольку одна цель маршрутизации заключается в том, чтобы избежать сильной перегруженности (например,g., большая задержка) ссылки. Другое решение заключается в обеспечении того, чтобы все маршрутизаторы не запускали алгоритм LS одновременно. Это кажется более разумным решением, поскольку мы надеемся, что даже если маршрутизаторы запускают алгоритм LS с одинаковой периодичностью, моменты выполнения алгоритма не будет одинаковым на каждом узле. Что интересно, исследователи недавно отметили, что маршрутизаторы в Интернете могут самосинхронизироваться. между собой [Floyd 1994], т.е. даже если изначально они выполняют алгоритм с одним и тем же периодом, но в разные моменты времени, моменты выполнения алгоритма в конечном итоге могут стать, и остаются синхронизированными на роутерах.Один из способов избежать такой самосинхронизации состоит в том, чтобы целенаправленно ввести рандомизацию в период между выполнением моменты алгоритма на каждом узле.

Изучив алгоритм состояния канала, давайте теперь рассмотрим другой основной алгоритм маршрутизации, который используется сегодня на практике – расстояние векторный алгоритм маршрутизации.

4.2.2 Алгоритм маршрутизации с вектором расстояния

Основная структура данных в алгоритме DV – это расстояние таблица поддерживается на каждом узле. В таблице расстояний каждого узла есть строка для каждого пункта назначения в сети и столбец для каждого из его непосредственно пристроились соседи. Рассмотрим узел X, который интересуется при маршрутизации к месту назначения Y через его непосредственно подключенного соседа Z. Запись таблицы расстояний узла X, D ^x (Y, Z) – это сумма стоимость прямого односкачкового соединения между X и Z, c (X, Z), плюс соседний Известный в настоящее время путь минимальной стоимости Z от самого себя (Z) до Y.

D ^x (Y, Z) = c (X, Z) + min _w {D ^z (Y, w)} (4-1)

Минимальный член _w в уравнении 4-1 берется для всех непосредственно связанных соседей Z (включая X, как мы вскоре увидим).

Уравнение 4-1 предлагает форму связи между соседними объектами. что будет происходить в алгоритме DV – каждый узел должен знать стоимость пути с минимальной стоимостью каждого из его соседей до каждого пункта назначения Таким образом, всякий раз, когда узел вычисляет новую минимальную стоимость для некоторого места назначения, он должен проинформируйте своих соседей об этой новой минимальной стоимости.

Перед тем, как представить алгоритм DV, давайте рассмотрим пример, который помогите прояснить смысл записей в таблице расстояний. Рассмотреть возможность топология сети и таблица расстояний, показанная для узла E на рисунке 4.2-3. Это таблица расстояний в узле E после схождения алгоритма Dv. Давайте сначала посмотрим на строку пункта назначения A.

• Очевидно, что стоимость проезда к А от Е через прямое соединение с А имеет стоимость 1. Следовательно, D ^E (A, A) = 1.
• Давайте теперь рассмотрим значение D ^E (A, D) – стоимость получения от От E до A, учитывая, что первый шаг на пути – D. В этом В этом случае запись в таблице расстояний – это стоимость перехода от E к D (стоимость 2) плюс любые минимальные затраты на доставку из D в A. Обратите внимание, что минимальная стоимость от D до A составляет 3 – путь, который проходит вправо. обратно через E! Тем не менее, мы фиксируем тот факт, что минимальная Стоимость от E до A, учитывая, что первый шаг проходит через D, стоит 5. Однако мы остаемся с неприятным ощущением того факта, что путь от E через D петли обратно через E могут быть источником проблем в будущем (Так и будет!).
• Точно так же мы обнаруживаем, что запись в таблице расстояний через соседа B – это D ^E (A, B). = 14. Обратите внимание, что стоимость , а не 15.(почему?)

Обведенная в кружок запись в таблице расстояний дает наименьшую стоимость. путь к соответствующему адресату (строке). Столбец с запись в кружке определяет следующий узел на пути с наименьшей стоимостью к назначения. Таким образом, таблица маршрутизации узла (которая указывает какая исходящая ссылка должна использоваться для пересылки пакетов в заданное место назначения) легко построить из таблицы расстояний узлов.

При обсуждении записей таблицы расстояний для узла E выше мы неофициально смотрел глобально, зная стоимость всех ссылок в сети. Алгоритм вектора расстояния, который мы сейчас представим, – это децентрализованный и не использует такую ​​глобальную информацию. Действительно, единственная информация а узел будет иметь стоимость ссылок на его непосредственно прикрепленный соседей, и информацию, которую он получает от этих напрямую подключенных соседи. Алгоритм вектора расстояния, который мы будем изучать, также известен. как алгоритм Беллмана-Форда после его изобретателей.Он используется в множество алгоритмов маршрутизации на практике, в том числе: Internet BGP, ISO IDRP, Novell IPX и оригинальный ARPAnet.

Алгоритм вектора расстояния (DV). в каждый узел, X:

1 Инициализация:
2 для всех соседних узлов v:
3 D ^X (*, v) = infty / * оператор * означает «для всех строк» ​​* /
4 D ^X (v, v) = c (X, v)
5 для всех направлений, y
6 отправить минимум _w D (y, w) каждому сосед / * w по всем соседям X * /
7
8 петля
9 подождите (пока я не увижу изменение стоимости ссылки к соседу V
10 или пока я не получу обновление от соседа V)
11
12 если (c (X, V) изменяется на d)
13 / * изменить стоимость для всех переходов сосед v по d * /
14 / * примечание: d может быть положительным или отрицательным * /
15 для всех направлений y: D ^X (y, V) = D ^X (y, V) + d
16
17 иначе если (обновление получено от V по пункт назначения Y)
18 / * кратчайший путь от V до некоторого Y изменилось * /
19 / * V отправил новое значение для своего мин _w D ^V (Y, w) * /
20 / * вызов этого полученного нового значения “newval” * /
21 для одного назначения y: D ^X (Y, V) = c (X, V) + новое значение
22
23 если у нас есть новый min _w D ^X (Y, w) для любой пункт назначения Y
24 отправить новое значение мин. _Вт D ^X (Y, w) всем соседям
25
26 навсегда

Ключевые шаги – это строки 15 и 21, где узел обновляет свое расстояние. записи в таблице в ответ на изменение стоимости прикрепленной ссылки или получение сообщения обновления от соседа.Другой ключ шаг – это строка 24, где узел отправляет обновление своим соседям, если его путь к пункту назначения с минимальной стоимостью изменился.

Рисунок 4.2-4 иллюстрирует работу алгоритма DV для простого трехузловая сеть, показанная в верхней части рисунка. Операция алгоритма иллюстрируется синхронно, где все узлы одновременно получать сообщения от своих соседей, вычислять новое расстояние записи в таблице и сообщать своим соседям обо всех изменениях в их новых наименее стоимость пути.Изучив этот пример, вы должны убедить себя что алгоритм работает правильно и в асинхронном режиме, с вычислениями узлов и генерацией / приемом обновлений, происходящими в любой раз.

Обведенные кружком записи в таблице расстояний на Рис. 4.2-4 показывают текущее наименьшая стоимость пути к месту назначения. Запись в красном кружке указывает на то, что что новая минимальная стоимость была вычислена (в любой строке 4 алгоритма DV (инициализация) или строка 21). В таких случаях будет отправлено сообщение об обновлении. (строка 24 алгоритма DV) к соседям узла, представленным красные стрелки между столбцами на рисунке 4.2-4.

Рисунок 4.2-4: Алгоритм вектора расстояния: пример

В крайнем левом столбце на Рисунке 4.2-4 показаны записи в таблице расстояний. для узлов X, Y и Z после шага инициализации.

Давайте теперь рассмотрим, как узел X вычисляет таблицу расстояний, показанную на средний столбец на рис. 4.2-4 после получения обновлений от узлов Y и Z. В результате получения обновлений от Y и Z, X вычисляет в строке 21 алгоритма DV:

D ^X (Y, Z) = c (X, Z) + min _w D ^Z (Y, w)
= 7 +1
= 8
D ^{X (} Z, Y) = c (X, Y) + min _w D ^Y (Z, w)
= 2 +1
= 3

Значение D ^{X (} Z, Y) = 3 означает, что минимальная стоимость X на Z изменилось с 7 на 3. Следовательно, X отправляет обновления в Y и Z информирует их об этой новой наименьшей стоимости для Z. Обратите внимание, что X не обязательно обновить Y и Z о его стоимости до Y, поскольку это не изменилось. Примечание также, что Y пересчитал свою таблицу расстояний в среднем столбце на рис. 4.2-4. приводит ли к новым записям расстояния, а – к не приведет к изменению наименее затратного пути Y к узлам X и Z. Следовательно, Y не , а не отправляет обновления X и Z.

Процесс получения обновленных затрат от соседей, пересчет записей в таблице расстояний и обновления соседей измененных затрат наименее затратный путь к пункту назначения продолжается до тех пор, пока не исчезнут сообщения об обновлениях. послал. На этом этапе, поскольку сообщения об обновлениях не отправляются, больше ничего произойдет расчет таблицы расстояний, и алгоритм перейдет в состояние покоя. состояние, то есть все узлы выполняют ожидание в строке 9 алгоритма DV.Алгоритм будет оставаться в состоянии покоя до тех пор, пока не будет установлена ​​стоимость соединения. изменения, как описано ниже.

Алгоритм вектора расстояния: изменение стоимости канала и отказ канала

• В момент времени t ₀ Y обнаруживает изменение стоимости канала (стоимость изменилась от 4 до 1) и информирует своих соседей об этом изменении, так как стоимость путь минимальной стоимости изменился.
• В момент времени t ₁ Z получает обновление от Y, а затем обновляет свое Таблица. Поскольку он вычисляет новую наименьшую стоимость для X (она уменьшилась с cos от 5 до стоимости 2), он сообщает своим соседям.
• В момент времени t ₂ Y получает обновление Z и имеет обновления. его таблица расстояний.Наименьшие затраты Y не изменились (хотя его стоимость для X через Z изменилась) и, следовательно, Y не отправляет сообщение , а to Z. Алгоритм переходит в состояние покоя.

На рис. 4.2-5 для алгоритма DV требуется только две итерации. для достижения состояния покоя. «Хорошие новости» о снижении стоимости между X и Y быстро распространяется по сети.

Давайте теперь рассмотрим, что может произойти, если стоимость канала увеличится. Предположим, что стоимость связи между X и Y увеличивается с 4 до 60.

Рисунок 4.2-6: Изменение стоимости канала: плохие новости распространяются медленно и вызывают петли

• В момент времени t ₀ Y обнаруживает изменение стоимости канала (стоимость изменено с 4 на 60). Y вычисляет свой новый путь минимальной стоимости к X иметь стоимость 6 через узел Z. Конечно, с нашим глобальным взглядом на сети, мы видим, что эта новая стоимость через Z неверна. Но единственный информационный узел Y состоит в том, что его прямые затраты на X 60, и что Z в последний раз сказал Y, что Z может добраться до X с затратами из 5.Итак, чтобы добраться до X, Y теперь будет проходить через Z, полностью ожидая, что Z сможет добраться до X с затратами 5. По состоянию на t ₁ у нас есть петля маршрутизации – чтобы добраться до X, Y проходит через Z, а Z – через Y. Петля маршрутизации похожа на черная дыра – пакет, прибывающий в Y или Z с момента t ₁ , отскочит вперед и назад между этими двумя узлами навсегда … или пока не будет выполнена маршрутизация таблицы изменены.

• Поскольку узел Y вычислил новую минимальную стоимость для X, он сообщает Z об этом. новая стоимость в момент времени t ₁
• Через некоторое время после t1 Z получает новую наименьшую стоимость для X через Y (Y имеет сказал Z, что новая минимальная стоимость Y – 6).Z знает, что может добраться до Y с стоимость 1 и, следовательно, вычисляет новую наименьшую стоимость для X (все еще через Y), равную 7. Поскольку наименьшая стоимость Y для X увеличилась, он сообщает Y о своей новой стоимости. по т ₂ .
• Таким же образом Y затем обновляет свою таблицу и сообщает Z о новой стоимости. of 9. Z затем обновляет свою таблицу и сообщает Y о новой стоимости 10, пр.

Алгоритм вектора расстояния: добавление отравленного обратного.

На рис. 4.2-7 показано, как отравленный реверс решает конкретную проблему. Проблема зацикливания, с которой мы столкнулись ранее на рис. 4.2-6. В результате отравленный реверс, таблица расстояний Y указывает на бесконечную стоимость при маршрутизации в X через Z (результат того, что Z сообщил Y, что стоимость Z для X равна бесконечности). Когда стоимость XY-ссылки изменяется с 4 до 60 в момент времени t ₀ , Y обновляет свою таблицу и продолжает маршрутизацию непосредственно к X, хотя и на более высоком уровне. стоимость 60, и сообщает Z об этом изменении стоимости.После получения обновление в t ₁ , Z немедленно сдвигает его маршрут на X, чтобы быть через прямая ссылка ZX по цене 50. Поскольку это новая наименьшая стоимость к X, и поскольку путь больше не проходит через Y, Z сообщает Y об этом новый путь наименьшей стоимости к X на t ₂ . После получения обновления от Z, Y обновляет свою таблицу расстояний для маршрута до X через Z с наименьшими затратами. из 51. Кроме того, поскольку Z теперь находится на наименьшем пути Y к X, Y отравляет обратный путь от Z к X, сообщая Z в момент времени t ₃ , что он (Y) имеет бесконечную стоимость, чтобы добраться до X.Алгоритм становится неподвижным после t ₄ , с отображением записей в таблице расстояний для пункта назначения X в крайнем правом столбце на рис. 4.2-7.

Решает ли ядовитый реверс общую проблему счета до бесконечности? Это не. Вы должны убедить себя, что петли с три узла или более (а не просто два непосредственно соседних узлы, как мы видели на рис. 4.2-7), не будут обнаружены обратным ядом. техника.

Сравнение алгоритмов маршрутизации состояния канала и вектора расстояния

• Сложность сообщения. Мы видели, что LS требует, чтобы каждый узел узнать стоимость каждого звена в сети. Для этого требуется O (nE) сообщений для отправки, где n – количество узлов в сети, а E – количество ссылок. Кроме того, при изменении стоимости ссылки новая ссылка Стоимость должна быть отправлена ​​на все узлы . Алгоритм DV требует обмен сообщениями между непосредственно подключенными соседями на каждой итерации. Мы видели, что время, необходимое для сходимости алгоритма, может зависеть от по многим факторам.При изменении стоимости канала алгоритм DV будет распространяться результаты измененной ссылки стоили , только , если результаты новой ссылки стоили в измененном пути наименьшей стоимости для одного из узлов, подключенных к этой ссылке.
• Скорость конвергенции. Мы видели, что наша реализация LS является алгоритмом O (n ² ), требующим O (nE) сообщений, и потенциально страдают от колебаний. Алгоритм DV может сходиться медленно (в зависимости от относительной стоимости пути, как мы видели на рисунке 4.2-7) и может иметь петли маршрутизации, пока алгоритм сходится. DV также страдает от проблемы счета до бесконечности.
• Прочность. Что может случиться, если роутер откажет, плохо себя ведет, или это саботируется? В LS маршрутизатор может транслировать неверную стоимость для одна из прикрепленных к нему ссылок (но не другие). Узел также может быть поврежден или отбрасывать любые широковещательные пакеты LS, которые он получает как часть широковещательной передачи состояния канала. Но узел LS только вычисляет свои собственные таблицы маршрутизации; другие узлы проделывая аналогичные расчеты для себя.Это означает маршрут вычисления несколько разделены по LS, что обеспечивает определенную надежность. В соответствии с DV узел может объявлять неправильную стоимость наименьшего пути к любому / всем адресатам. (Действительно, в 1997 году неисправный маршрутизатор у небольшого интернет-провайдера предоставил национальную магистральные маршрутизаторы с ошибочными таблицами маршрутизации. Это привело к тому, что другие маршрутизаторы чтобы завалить неисправный маршрутизатор трафиком и вызвать большие порции Интернета отключаться на срок до нескольких часов [Neumann 1997].) В целом, мы отмечаем, что на каждой итерации узел вычисление в DV передается его соседу, а затем косвенно его сосед соседа на следующей итерации.В этом смысле неверный расчет расчета узла может быть распространен по всей сети под DV.

4.2.3 Другие алгоритмы маршрутизации

Тем не менее, многие алгоритмы маршрутизации были предложены исследователями. за последние 30 лет, от очень простых до очень сложных и сложный.Один из простейших предложенных алгоритмов маршрутизации – hot картофельная маршрутизация. Алгоритм получил свое название от своего поведения – маршрутизатор пытается избавиться от исходящего пакета (переадресовать его), как только может. Это делается путем переадресации его на по любой исходящей ссылке , которая не перегружен, независимо от пункта назначения. Хотя изначально предлагалось некоторое время назад интерес к маршрутизации, похожей на горячую картошку, недавно снизился. возрождена для маршрутизации в сильно структурированных сетях, таких как так называемые Уличная сеть Манхэттена [Brassil 1994].

Другой широкий класс алгоритмов маршрутизации основан на просмотре пакетов. трафик как потоки между источниками и получателями в сети. При таком подходе задача маршрутизации может быть сформулирована математически. как задача оптимизации с ограничениями, известная как проблема сетевого потока [Bertsekas 1991]. Определим l _ij как количество трафика (например, в пакетах / сек), поступающего в сеть для первый раз в узле i и предназначен для узла j. Набор потоков, {l _ij } для всех i, j иногда называют трафиком сети . матрица. В задаче сетевого потока потоки трафика должны быть назначается набору сетевых ссылок с учетом таких ограничений, как:

• сумма потоков между всеми парами исходных пунктов назначения, проходящих через звено m должно быть меньше пропускной способности звена m;
• количество входящего трафика l _ij любой маршрутизатор r (либо с других маршрутизаторов, либо напрямую входящий в этот маршрутизатор с подключенного хоста) должно быть равно _{л. ij} трафик, покидающий маршрутизатор либо через один из исходящих каналов r, либо к подключенному хосту на этом маршрутизаторе.Это консервация расхода n ограничение.