Меню

Номинальное напряжение компьютерной сети

Требования к сети переменного тока для нормальной работы компьютера.

Требования к сети переменного тока для нормальной работы компьютера.

Для нормальной работы компьютера, напряжение пи­тающей сети должно быть достаточно стабильным, а уровень помех в ней не должен превы­шать предельно допустимой величины. При подключении компьютера к сети переменного тока, от которой питаются устройства большой мощности, перепады на­пряжения, возникающие при включении и выключении этого оборудования, немедленно ска­зываются на его работе. При работе мощных агрегатов в сети могут возникать переходные про­цессы (всплески напряжения) амплитудой до 1000 В и выше, которые могут просто вывести из строя блок питания компьютера. Если для питания компьютера используется от­дельная линия, то и это не исключает появления в ней выбросов напряжения, поскольку это зави­сит от качества всей сети энергоснабжения здания или района. Выбирая место и способ подключения системы к сети, необходимо соблюдать следую­щие правила:

— подключение компьютеров осуществлять к отдельным линиям питания со своими предохранителями (желательно автоматическими);

— перед подключением необходимо проверить сопротивление шины заземления (оно должно быть низким);

— выходное на­пряжение линии должно находиться в допустимых пределах, и не должно быть помех и всплесков напряжения;

— подключение компьютера к сети должно производится с помощью трехштырьковых вилок, нельзя пользоваться переходниками для розеток с двумя гнездами, поскольку система при этом останется
без заземления;

— не пользуйтесь без крайней необходимо­сти удлинителями (выбирайте те из них, которые рассчитаны на подклю­чение мощных потребителей энергии) ведь уровень помех в сети возрастает при увеличении внутреннего сопротивления линии, т.е. чем длиннее соединительные провода и чем меньше их сечение, тем он выше;

— для подключения устройств, не имеющих отношения к компьютерам, лучше использовать другую розетку.

Холодильники, кондиционе­ры, кофеварки, копировальные аппараты, лазерные принтеры, обогреватели, пылесосы и мощные электроинструменты тоже отрицательно влияют на качество питающего компьютер напряжения. Любое из этих устройств, включенное в одну розетку с компьютером, может стать причиной его сбоя. Кроме того копировальные аппараты и лазерные принтеры потребляют слишком большую мощность, и их только из-за этого уже не стоит вклю­чать в одну розетку с компьютером. Нельзя, чтобы вся электросеть офиса представляла со­бой последовательную цепочку проводов и розеток, в этом случае, качество напряжения для компьютеров, подключенных к последним розеткам в этой цепи оставляет желать лучшего.

В компьютерах может эпизодически возникать ошибка контроля на четность с произвольными неповторяющимися адресами, что обычно сви­детельствует о неприятностях в цепях электропитания. Например, ошибка четности возникала каждый раз, когда рядом включали копировальный аппарат, и она перестала появляться сразу же, как только компьютер подключили к отдельной линии.

Радиочастотные помехи возникают в том случае, если поблизости расположен мощный источник радиоизлучения, но и радиоизлучение гораздо меньшей мощности может сказываться на работе компьютера (работа радиотелефона, мобильного телефона). Бороться с такими явлениями сложно, иногда удается избавиться от помех, просто развернув компьютер, поскольку степень воздействия радиосигнала на компьютер зависит от его ориентации. Иногда, например, для устойчивой работы кла­виатуры помогает использование экранированного кабеля для ее подключения. Хороший эффект подавления помех может быть получен если пропустить соединительный кабель через ферритовое кольцо (по­давляются как внешние помехи, воздействующие на систему, так и ее собственное электро­магнитное излучение). Радикально решить проблему, связанную с помехами, можно, только устранив их источ­ник.

Если компьютер предполагается эксплуатиро­вать в неблагоприятных условиях, то стоит подумать о покупке системы, разрабо­танной специально для этого (такие компьютеры стоят значительно дороже, но они надежно защищены). Для таких компьютеров существуют и специальные клавиатуры, защищенные от попадания в них влаги и грязи. Одни из них представляют собой плоские панели с клавишами мембран­ного типа. Набирать на них довольно трудно, поскольку приходится сильно нажимать на кла­виши. Другие похожи на обычные, но все клавиши на них закрыты тонким пластмассовым чехлом-крышкой. Таким чехлом можно закрыть и стандартную клавиатуру, чтобы защитить ее от пыли и грязи.

Даже самые надеж­ные современ­ные отказоустойчивые серверы или дисковые массивы RAID не могут функциони­ровать без надежного электропитания. Если ваше оборудование не снабжено автономными носителями энер­гии, перебои в работе используе­мых источников питания могут приводить к остановке системы. Молния вероятно может ударить где-нибудь поблизости от вашего зда­ния, вызывая броски напряже­ния, обрушивающие тысячи дополнительных вольт на ваши силовые и телефонные линии. Проблемы с электропитанием могут повреждать компьютеры и портить данные. Современная техника представляет достаточно много способов решения этих проблем, некоторые из них основываются на обыкновенном понимании того, как электропитание устроено, и опыте эксплуатации компьютерных систем.

Проблемы электропитания импортного оборудования компьютерных систем ощущается особенно остро так как обеспечение нормальным питанием рассматривается, естественно, с позиций того окружения, в котором работает пользователь зарубежный. Но в российских электросетях более высокое напряжение питания 220 В (колеблется в пределах 210 — 230 В), иная частота сети — 50 Гц против 60 Гц. Такое отличие частот может вызвать повышенную нагрузку на трансформаторы блоков питания. Большой проблемой является для нас небрежный, а часто и неквалифицированный монтаж сети. Только сравнительно недавно электропроводку стали выполнять трехжильным проводом, в котором кроме нейтрали и фазы присутствует еще и земля (куда эта земля будет подключена это отдельный вопрос). Доступность трехфазных электропроводок облегчает решение вопроса предельно допустимой нагрузки на сеть, но порождает ряд других проблем иного рода. Случается, что из-за низкой квалификации, самоуверенности и торопливос­ти при монтаже, разные розетки в одной комнате подклю­чаются к разным фазам, напряжение между которыми составляет 380 В. При небрежном заземлении, которое осуществляется порой в разных точках, могут возникнуть опасные ситуации, поэтому в наших условиях проблему энергоснабжения обычно приходится начинать не с выбора ис­точника бесперебойного питания (ИБП), а с перепланировки силовой электросети. К серьезнейшим недостаткам нашей электросети следует отнести даже не сбои в питании, а импульсы и перенапряжение. Даже для современных устройств с автоматической настройкой на напряжение сети значительно повышенное питание может привести к выходу их из строя. В этой связи при выборе устройства ИБП необходимо поинтересоваться и тем, как оно справляется с повышенным напряжением и с высоковольтными импульсами.

Проблемы с электропитанием можно подразделить на две основные группы: проблемы, ведущие к по­вреждениям оборудования, и про­блемы, вызывающие поврежде­ние данных или приводящие к некорректной работе. Любое напряжение выше 230 В является повышен­ным, любое напряжение ниже 205 В — пониженным. Повышен­ное напряжение может привести к выходу из строя источников пи­тания компьютеров и другого обо­рудования. Электромоторы пере­греваются при пониженном напряжении. Для микрокомпью­теров обычно используют источ­ники питания с автонастройкой, которые, к счастью, устойчивы к пониженному напряжению.

Аномалия в элек­тропитании, которая особенно опасна для компьютеров и элек­троники вообще — это импульс, извест­ный также как крат­ковременное повы­шение, выброс или колебание напряже­ния.

Импульс — это очень короткое повышение на­пряжения, причиной которого мо­жет служить удар молнии в сило­вую линию, включение опреде­ленного типа силовых устройств либо управление двигателем пе­ременной скорости. Типичный импульс, величина которого мо­жет составлять от нескольких со­тен до нескольких тысяч вольт, вызывает серьезное нарушение в работе сети переменного тока, но только на несколько микросекунд.

Отключение энергии — про­блема, требующая наиболее при­стального внимания. Не заметить полную потерю питания дейст­вительно довольно сложно. Кратковременное отключение энергии — длящееся лишь от по­лупериода до пары периодов волны — часто называют выпа­дением питания.

Радиочастотная интерферен­ция ведет к возникновению элект­рошума, который накладывается на предполагаемо чистую, сину­соидальную волну при частоте 50 Гц. И если этому шуму удастся пройти через блок питания в пи­тающую шину компьютера, компьютер может ошибочно ин­терпретировать его как данные.

Когда отдельный компьютер или сеть компьютеров заземляют в нескольких точках, образуются нежелательные контуры заземления. Предпола­гается, что монтаж разводки пи­тания в доме или офисе заземля­ется через одну точку — вход питания (другими словами, через главную распределительную па­нель, по которой электроэнергия подводится к зданию). Если мон­таж сети переменного тока в зда­нии выполнен так, что заземление осуществляется в двух или боль­шем числе точек, то формируется замкнутая цепь, позволяющая то­кам циркулировать через зазем­ление. Проблема токов в земле возникает потому, что все провода обладают различным со­противлением, и токи, циркули­рующие в цепи, вызывают раз­личное падение напряжения в заземленных проводах. И это не­смотря на то, что все они, как предполагается, имеют нулевой потенциал. Различие напряжений может вызвать все что угодно, на­чиная от биений с тактовой часто­той 50 Гц до высокочастотных шу­мов, которые могут вести к неправильной интерпретации данных компьютером.

Существует несколько путей борьбы с проблемами электропи­тания. Первым шагом должна быть корректная оценка исходной ситуации, в которой вы на­ходитесь. Сначала надо удостовериться в правильном подведении проводки ко всем электрическим выходам (в США, напри­мер, правильное подсоединение цепи переменного тока с напря­жением 120 В обеспечивается трехпроводной розеткой, в кото­рой нейтраль — слева, фаза — справа, отверстие снизу — земля, если смотреть на розетку, установленную в стене). Обычные ошибки в подключе­нии проводки проявляются в том, что оказываются перепутаны фаза с нейтралью или заземление с ней­тралью. Некоторые фирмы изготавливают системы мо­ниторинга сети переменного то­ка, вставляющиеся в розетки. Некоторые из этих устройств даже снабжены самописцами, отмеча­ющими на бумаге происходящие скачки и другие аномалии напря­жения. Имеются также системы мониторинга, представляющие собой стационарные устройства, сохраняющие полученные дан­ные в памяти. Большинство силовых систем мониторинга — это самостоя­тельные устройства, которые по­просту подключаются к силовой розетке и измеряют напряжение. Такие устройства можно исполь­зовать без риска быть поражен­ным током. То же самое относит­ся и к тестерам полярности про­водов. Не следует пытать­ся протестировать розетку или распределительную панель руч­ным вольтметром до тех пор, по­ка вы точно не будете знать, что вы делаете. При измерении напряжения необходимо установить многие парамегры. Какова его поляр­ность? Постоянно ли напряжение или изменяется во времени? От­клоняется ли оно от номинально­го? Особенно пристальное внима­ние надо обратить на напряжение в точке использования — розетке, в которую подключен компьютер, а следовательно, проследить пра­вильность подсоединения концов ветвей контура, питающих наиболее важные системы. С целью ди­агностики может оказаться по­лезным измерить напряжение на входе питания.

Читайте также:  Стабилизатор напряжения для посудомоечной машины bosch

Если на входе напряжение па­дает ниже допустимых пределов, следует обратиться в обслужива­ющую вас электрослужбу. В большинстве энергетических компаний имеются подразделе­ния, которые тщательно рассмот­рят эту проблему. Выясните, ка­ковы предельные значения напряжения, которое вам будет поставляться. Если входное напряжение (в розетке) отклоняется от номи­нального — оказывается значи­тельно ниже допустимого уров­ня либо заметно падает при подключении емких потребите­лей энергии — это может озна­чать неадекватность вашей про­водной системы или то, что вы подключаете в один контур слишком много потребителей энергии. Чтобы исправить такое положение вещей, попросите своего электрика проверить монтажные схемы электропро­водки, а также просуммируйте всю нагрузку на цепь, чтобы оценить, насколько она соответ­ствует означенным параметрам. В случае перегрузки цепи мож­но перераспределить несколько потребителей энергии на другие контуры питания, модернизиро­вать контур, заменив провода на провода большего сечения или добавить новый контур для час­ти потребителей.

Можно установить питающий контур, который снаб­жает энергией только ком­пьютеры и никакое другое электро­оборудование. Это потребует прокладки пары проводов и за­земления электрического выхода от главной распределительной панели до компьютеров. При таком соединении вы избавлены от па­дения напряжения при включе­нии других типов потребителей, по­скольку их в этом контуре попросту нет.

Обычно, чтобы защититься от бросков напряжения, используют про­ходной фильтр (импульсный подави­тель — transient suppressor). «Активной составляющей» им­пульсного подавителя обычно служит металло-оксидный варистор, являющийся нели­нейным резистором. Металло-оксидный варистор подсо­единяется как шунт между фазой и нейтралью и обладает очень высоким сопротивлением, пока напряже­ние остается ниже некоторого порогового значения, например 280 В. Однако, если напряжение превышает это значение, то сопротивление варистора резко падает и он передает импульс на нейтраль. Еще один тип импульсных пода­вителей — это активный элек­тронный контур, блокирующий цепь от воздействия импульсов.

Радиочастотные фильт­ры (RFI), сделанные из катушек индук­тивности и конденсаторов, прово­дят радиочастоты ниже опре­деленного значения (например, 1 КГц) и сглаживают сигналы вы­ше этой частоты. Частота постав­ляемого промышленно напряже­ния (50 Гц) значительно ниже отсекае­мой частоты, поэтому она переда­ется прямо через фильтр, между тем как радиочастотное колеба­ние, которое обычно меняется в пределах от килогерц до мега­герц, блокируется.

В зависимости от конструктив­ного исполнения, импульсные по­давители и радиочастотные филь­тры могут не отсекать синхронные импульсы или синхронные радио­сигналы. Синхронные сигналы — это сигналы, которые достигают фазы и нейтрали одновременно. Устройством, которое может использоваться для фильтрации синхронных сигналов, является трансформатор. В трансформаторе, в зависимости от тока, текущего в первичной обмот­ке и образующего магнитное поле, индуцируется напряжение во вто­ричной обмотке. Синхронные же импульсы, возникающие в первич­ной обмотке, не вызывают в ней то­ка, поэтому на вторичной обмотке напряжение не индуцируется. Несмотря на то, что синхрон­ные сигналы не пропускаются трансформатором индуктивно, они могут частично проходить че­рез трансформатор из-за наличия емкостных связей. В большинстве трансформаторов первичная и вторичная обмотки причиняют неприятности друг другу, нахо­дясь одна над другой. Изоляция обмоток делает работу трансфор­матора более эффективной. Одна­ко физическая изоляция двух обмоток делает возможным емкостное пропускание синхронных сигналов с первичной на вто­ричную обмотку и наоборот. Трансформаторы с изоляцией снабжены электростатической защитной оболочкой (обычно это лист тяжелой медной фольги), расположенной непосредственно между двумя обмотками или между обмоткой и железной сердцевиной. Чтобы обеспечить отвод высокочастотной составля­ющей, защитная оболочка зазем­ляется; это делается вместо за­мыкания на другую обмотку.

Существуют и иные силовые защитные приспособления, изве­стные как регуляторы мощности или линейные регуляторы. Регу­ляторы мощности часто содер­жат изолированные трансформа­торы; многие из них включают в себя импульсные подавители и радиочастотные фильтры. Неко­торые регуляторы снабжены многопозиционными трансфор­маторами, способными посредст­вом переключателей настраи­вать выходное напряжение.

Источник

Требования к сети переменного тока для нормальной работы компьютера.

В послевоенное время перед СССР стояла задача – восстановление народного хозяйства. Большое внимание уделялось электрификации страны. Были заменены устаревшие трансформаторы, выходное напряжение которых ограничивалось 110-127 Вольтами, на новое оборудование со стандартом 220 Вольт. На протяжении длительного времени в Советском союзе, а после в РФ, наиболее распространенным оставалось стандартное напряжение 220 В с частотой 50 Гц. И только в 1993 году было принято решение о приведении номинальных напряжений существующих сетей 220/380 и зарубежных 240/415 В к значению 230/400 В. (ГОСТ 29322-92 (МЭК 38-83)). На сегодняшний день напряжение 220 или 230 Вольт принято, как стандартное более чем в 150 странах мира. В пределах данной статьи мы расскажем читателям сайта Сам Электрик, какая же все таки норма напряжения в сети РФ по ГОСТ.

Какое напряжение в сети

С 2003 года в розетках наших квартир и частных домов должно было появиться стандартное напряжение 230В. Но на протяжении уже 17 лет этот переход никак не может завершиться.

С 30.09.2014 г. вместо ГОСТа 29322-92 был принят ГОСТ 29322-2014 (IEC 60038:2009), устанавливающий, каким должно быть стандартное напряжение в России. Теперь его величина составляет 230 В (±10 %) при частоте 50Гц (±0,2). Но всё еще довольно часто в электросети присутствует 220 В вместо ожидаемых 230 В.

Номинальные параметры электросетей переменного тока до 1000 В указаны в таблице, приведенной в ГОСТ 29322-2014.

В первой и второй колонке меньшие величины – это напряжение между фазой и нейтралью (фазные), большие – между фазами (линейные). Если указана одна величина, то это напряжение между фазами трехфазной трехпроводной системы.

Стандартное напряжение 230/400 В появилось в результате эволюции системы 220/360 В и 240/415 В. В настоящее время система 220/360 уже не используется в Европе и других странах, но 220/380 В и 240/415 В до сих пор активно применяется.

Читайте также:  При снижении температуры напряжение аккумулятора

Изменение стандартов было вызвано необходимостью приведения электроэнергии в полное соответствие с европейскими параметрами, для облегчения экспорта и импорта электроэнергии и электротехнических устройств.

Продвинутое оборудование компьютерного класса

А теперь рассмотрим, какое дополнительное оборудование для класса можно докупить к базовому набору, если позволяет бюджет образовательного учреждения.

Гарнитура

Будет хорошо, если каждый компьютер будет оснащён наушниками с встроенным микрофоном, адаптерами для различных типов памяти, веб-камерами. Это позволит разнообразить учебный процесс дополнительными заданиями. Тут можно обойтись и самыми бюджетными вариантами.

Студийный микрофон

Наличие студийного микрофона, обеспечит качественную озвучку видеоуроков, фильмов, скринкастов и вебинаров. Также рекомендую прикупить к нему специализированную стойку, для комфортного расположения микрофона и уменьшения излишних стуков и вибраций.

Петличный микрофон

Если вы записываете живые обучающие тренинги или просто хотите записать лекцию урока в аудио или видеоформате, то вам точно не обойтись без этого устройства. Смысл такого устройства в том что, микрофон будет расположен в области рта, что значительно повысит качество записи. Лучше всего выбирать беспроводные микрофоны, чтобы не возиться с проводами.

Web – камера или Ip-камера

С помощью веб-камеры можно проводить онлайн вебинары или записывать обучающие видеоролики. А вот Ip-камера позволит наладить видеонаблюдение в компьютерном классе и отбросит желание у злоумышленников что-нибудь с собой прихватить. Конечно, можно организовать наблюдение и простой веб-камерой, но это уже совсем другая история.

Интерактивная доска

С помощью интерактивной доски можно управлять элементами с помощью руки или указки. Это самое дорогое удовольствие для любого класса. На мой взгляд, покупка интерактивной доски финансово не оправдано.

Электронные книги

Дополнительно каждое рабочее место обучающегося можно обеспечить портативной электронной книгой. Это позволит использовать электронные пособия на уроке. Электронные книги не напрягают зрение и очень удобны в плане чтения.

Лучше всего купить черно-белую электронную книгу. Это обеспечит меньший расход батареи, небольшую стоимость гаджета.

15094 22.10.2018 г. Для кабинета

Практический видеокурс по созданию электронного учебника в программе TurboSite

Хочешь научиться создавать адаптивные электронные пособия всего за 1 день?

Похожие статьи

Как сделать альбомную ориентацию для одной страницы 2

Простой способ сделать красивую стенгазету 2

Комментарии (2)

Халима Нургалеева 13.03.2019 г. в 09:58

Еще бы выделяли на это всё деньги. А так я бы дополнила вашу статью лазерной указкой и акустической системой.

Допустимые отклонения напряжения в сети

Не всегда в нашей сети ровно 230 Вольт.

Зачастую устаревшее сетевое оборудование, ошибки в проектировании сетей, некачественное обслуживание, износ самих сетей, большой рост потребления электроэнергии приводят к значительному отклонению от существующих стандартов.

В таблице (ГОСТ 29322-2014), фрагмент которой представлен ниже, нормируется наибольший и наименьший вольтаж в системах переменного тока до 1000 В.

По ГОСТу 29322-2014 в 2020 году в сети должно быть:

  • 230 Вольт;
  • допустимые отклонения 207 — 253 В.

Классификация электрических сетей для классов напряжения

Классы напряжения классифицируют следующим образом:

  • в зависимости от области применения и назначения;
  • согласно масштабным признакам и размерам сети;
  • по роду тока.

Согласно первому пункту, существуют сети:

  1. Общего назначения (снабжение электричеством в бытовом, промышленном, сельскохозяйственном и транспортном формате).
  2. Автономного электроснабжения (для мобильных и автономных объектов, таких как, суда, космические аппараты и др.).
  3. Технологических объектов (для производственных объектов, а также других инженерных сетей).
  4. Контактные (с целью передачи электроэнергии на транспортные средства, например, локомотивы или трамваи).

Согласно второму пункту, сети бывают:

  1. Магистральными (для связи отдельных регионов с центрами потребления, характеризуются высоким и сверхвысоким уровнями напряжения, а также большими потоками мощности).
  2. Региональными (питаются от магистральных сетей и ориентированы на обслуживание крупного потребителя (город, район и т.д.), характеризуются средним и высоким уровнями напряжения, потоки мощности при этом большие).
  3. Районными (питание осуществляется от региональных сетей, собственных источников питания обычно не имеют, ориентированы на обслуживание малого и среднего потребителя), характеризуются низким и средним уровнями напряжения, а также незначительными потоками мощности;
  4. Внутренними (их задача заключается в распределении электроэнергии на небольших пространствах (в пределах города или отдельно взятого района), иногда имеют собственный (резервный) источник питания, характеризуются незначительными потоками мощности и низким уровнем для напряжения).
  5. Сетями самого нижнего уровня (электрическая проводка), питают отдельное здание, цех или помещение, речь идет о малых потоках мощности и низком уровне (бытовом) напряжения.

Согласно третьему пункту, ток бывает:

  • переменным трехфазным (передача тока идет по трем проводам со смещением фазы переменного тока в каждом из них на 120 градусов относительно других), каждый провод в нем считается фазой с определенным напряжением, выступающей в роли 4-го проводника;
  • переменным однофазным (ток передается по двум проводам за счет бытовой электропроводки от подстанции или распределительного щита);
  • постоянным током (для некоторых сетей автономного электроснабжения и ряда специальных сетей сверхвысокого напряжения).

Мощность трехфазного переменного тока выражается формулами:

Где $U$ и $I$ — это линейное напряжение и ток соответственно, а $\varphi$ — угол сдвига фаз между векторами напряжений и токов для одноименных фаз.

Сколько нужно для электроприборов

Оборудование, выпускаемое в России для внутренних потребителей, работает и при 220 В, и при 230 В, потому что производители закладывают необходимый запас от -15 % до +10 %. от номинала. Но в каждом конкретном случае допустимый диапазон характеристик питающей сети для прибора указывается в паспорте изделия или на его этикетке. Например, компьютеры могут работать при 140 — 240 В, а зарядное устройство телефона при 110 — 250 В. Данные маркировки часто наносятся на само изделие.

Наиболее чувствительны к качеству электроэнергии устройства, имеющие электродвигатели. Здесь пониженное напряжение может привести к сложностям в запуске и к сокращению срока службы оборудования, а повышенное приведёт к перегрузкам, также сокращающим период эксплуатации. Если взять обычную лампу накаливания и понизить напряжение питания на 10%, то интенсивность свечения заметно уменьшится, а если его увеличить — её срок службы сократится в 4 раза.

Допустимая максимальная норма в сети — 253 В. Эта величина может оказаться слишком высокой для электрооборудования, рассчитанного на 220 вольт. Разница в напряжении приведет к перегреву блоков питания, сетевых адаптеров, к преждевременному выходу приборов из строя.

Если вы заметили, что ваша техника стала перегреваться, выходить из строя, проверьте напряжение в сети. При обнаружении отклонения более чем на 10%, срочно обратитесь в вашу сетевую компанию. Там обязаны принять меры по ликвидации факторов, вызвавших нарушения.

Теперь вы знаете, какая все же норма напряжения в сети РФ по ГОСТ. Если возникли вопросы, задавайте комментарии под статьей. Надеемся, информация была для Вас полезной и интересной!

Техника безопасности

1 — Техника безопасности

1. Что может быть опасным для здоровья при работе в компьютерном классе?
1. большая нагрузка на зрение
2. повышенная нагрузка на суставы кистей
3. электрический ток
4. излучение от батарей отопления
5. излучение от мониторов

2. Какие правила надо выполнять при работе в сети Интернет?

1. смотреть только сайты на русском языке
2. не скачивать файлы и программы
3. не запускать программы, полученные из Интернета
4. не использовать электронную почту
5. не изменять настроек браузера

3. Какие программы можно запускать на компьютере?

Источник



Есть ли различие в промышленном Ethernet?

С появлением Ethernet его начали использовать в качестве основного сетевого подключения. Давайте более подробно рассмотрим применение Ethernet в промышленности.

Что такое Ethernet?

Локальная сеть Ethernet (local-area network (LAN)) является основной для связи между нашими компьютерами, маршрутизаторами, принтерами. Он сыграл важную роль в промышленном мире став установленным стандартом подключения интернет вещей IoT.

По данным Cisco, в 2003 году Ethernet составил порядка 85% всех соединений по локальной сети в мире. Промышленный Ethernet отличается от коммерческого тем, что он применяет стандарты Ethernet для управления и эксплуатации производственными сетями.

Читайте также:  Характеристики генератор постоянного напряжения

Появление Ethernet

ALOHAnet была первой беспроводной сетью для передачи данных, к которой подключались несколько компьютерных систем, разделенных в пределах Гавайского университета. Ученые пытались получить независимые узлы передачи данных по радиоканалу для связи друг с другом на основе технологии peer-to-peer без помех. Решением ALOHAnet был множественный доступ с обнаружением коллизий (CSMA/CD). Эта идея вдохновила Боба Меткалфа из Xerox для дальнейших исследований в этой области.

В первые дни существования Ethernet существовало две наиболее распространённые конфигурации: 10Base2 и 10Base5. Скорость передачи данных для обеих конфигураций составляла 10 Мбит при использовании коаксиального кабеля.

Максимально допустимая длина отрезков для 10Base2 составляла 185 футов при использовании коаксиального кабеля RG58, известного также как “Thin Ethernet”. 10Base 5 предлагал более длинные расстояния связи. Тем не менее, для обеспечения соединения требовался толстый коаксиальный кабель, который был тяжелый и трудный в управлении.

С учетом этого непрерывно развивались новые технологии, такие как 10Base-FL, что позволило сетям использовать волоконно-оптические носители и увеличить расстояние передачи данных до 2000 футов. 10Base-T стал популярным вариантом из-за простоты установки и использования недорогой неэкранированной витой пары (unshielded twisted pair UTP) кабеля категории CAT3. Расстояние между компьютерами не должно превышать 100 метров и каждая машина должна иметь стандартный разъем RJ-45. К 90-м годам стало доступно оборудование Ethernet со скоростью передачи до100 Мбит.

Сегодняшний компьютерный стандарт подразумевает, что устройство должно иметь сетевой адаптер реализующий 100Base-TX. Кабели категории 5e UTP (CAT5) также являются стандартными и используются той же длины, что и для 10base-T сетей с длиной до 100 футов или меньше. Сети, которые ранее использовали коаксиальные кабели, сейчас модернизируются под оптоволокно специально для реализации связей «точка к точке» (point-to-point). 100Base-FX использует два оптических волокна для дуплексных точка-точка связей которые достигают 2000 футов. Gigabit Ethernet или 1000 Мбит соединения доступны с использованием витой пары и волоконно-оптических носителей.

Канальный уровень Ethernet

Ethernet определяет слои физического уровня и каналы передачи данных в зависимости от назначения сети. Основным сетевым стандартом стал IEEE 802.3. физический уровень определяет электрические сигналы, метод передачи данных, медиа, типы разъемов и топологию сети. Для передачи данных может быть использовано оптическое волокно или витая пара. Существует четыре различных типа передачи данных с разными скоростями:

Канальный уровень определяет метод доступа к среде. Полудуплексная связь сопряжена в шинной или звездообразной топологиях: 10/100Base-T, 10Base2, 10Base 5 и других. Они используют множественный доступ с прослушиванием несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD). Это позволяет нескольким узлам (компьютерам) иметь равный доступ к сети. Все узлы в сети Ethernet постоянно следят за передачей информации.

Узлы ожидают ответа сети до начала передачи данных. Когда они начинают передачу данных в одно и то же время сигналы перекрывают друг друга, что может привести к повреждению оригиналов. Когда узел обнаруживает, что другое устройство также пытается отправить данные, он определяет коллизию и прекращает передачу данных. Попытка возобновить передачу производится через некоторый интервал. Такой метод передачи данных позволяет просто добавлять или удалять узлы из сети.

После подключения узел начинает получать и передавать информацию по сети. Однако, в конечном итоге это может привести к уменьшению пропускной способности и увеличению числа коллизий. Это делает Ethernet вероятностной сетью. В дуплексных Ethernet сетях со связью точка-точка, таких как 10Base-FL или 100Base-FX, коллизии не являются проблемой. Это связано с тем, что присутствуют только два узла с возможностью раздельной передачи и приема данных. Это позволяет реализовать одновременную передачу и прием информации, что увеличивает скорость передачи в два раза.

Ethernet фрейм определяет формат сообщения данных, передаваемых по сети. Формат сообщения содержит несколько полей информации, в том числе данных, подлежащих передаче. Блок данных определяется как фактические данные, которые будут отправлены, и может содержать от 46 до 1500 байт двоичной информации. Длина блока данных определяется и включается в сообщении в качестве поля для приемника, чтобы определить, какая часть сообщения представляет собой данные.

MAC-адрес является шести байтовым двоичным номером набора, который включает в себя информацию источника и назначения для узлов. MAC-адрес включен в каждое сообщение и передается через сеть, а каждый узел сети Ethernet имеет уникальный MAC-адрес.

Канальный уровень определяет структуру кадра принимаемых или передаваемых сообщений. Коммутаторы, узлы и концентраторы могут очень просто добавляться или извлекаться из сети, а эта технология позволяет легко диагностировать неисправности. Эти факторы сделали Ethernet подключения новым стандартом для сетевых промышленных решений. Функции слоев OSI обозначают, каким образом будет передаваться информация.

В эталонной модели OSI существует семь слоев. Нижние слои (1-4) сосредотачиваются на передачи данных, в то время как 5-7 являются прикладными. Нижний уровень (1) наиболее близок к физической среде, поэтому его называют физическим. Физический и нижний слои канала передачи данных реализованы в аппаратном и программном обеспечении, например кабелях или Ethernet (слой 2).

Слой 3 используется для логической адресации и маршрутизации. Наиболее распространенное применение – использование Интернет протокола (IP). Уровень 4 – транспортный слой, который гарантирует, что данные передаются без ошибок и в правильной последовательности. Он использует протокол управления передачей (Transmission Control Protocol TCP) и протокол пользовательских дейтаграмм (User Datagram Protocol(UDP) для передачи данных. Промышленный Ethernet отличается от коммерческого тем, что он использует все нижние слои, а не только 2.

Верхние слои эталонной модели OSI используются для прикладных задач и, как правило, реализуется только для программного обеспечения. Слой 5 для управления сеансом связи. Он отвечает за контроль набора и синхронизации подключения сеанса (то есть создание и управление сессиями) между сетями и приложениями.

Слой 6 предназначен для использования представления данных. Этот слой представляет данные и тип кодирования, а также определяет используемые символы. Это гарантирует, что данные могут передаваться по сети и между узлами, и что они сжимаются и кодируются. Слой 7 предназначен для прикладного использования. Он используется программным обеспечением для подготовки и интерпретации данных. Это самый верхний слой, наиболее близок к пользователю.

Типы подключения Ethernet и промышленных систем

Протокол TCP/IP, используя Ethernet, дает возможность повышения уровня стандартизации. Исторически сложилось, что сетевые приложения, основанные на критических временных процессах, используют детерминистические сети. При использовании промышленного Ethernet, важно помнить о скорости и устойчивости связи.

Детерминизм — это способность сети для общения в прогнозируемый период. Для систем управления движением это имеет существенное значение, так как передача данных от и к устройству должна осуществляться на регулярной основе. Эти сети основаны на концепции ведущий/ведомый (master/slave) или эстафетной передачи данных.

Использование сетей Ethernet должно контролироваться на уровне не более 10% или они будут иметь недостаточную производительность. Сегментирование сети с помощью маршрутизаторов и коммутаторов минимизирует не желательный сетевой траффик и снижает его потребление. Другой способ подразумевает использование новых протоколов (более высоких уровней) объединяя установление приоритетов и синхронизацию сообщений для оптимизации времени доставки информации.

Результатом этих методов стал переход к использованию Ethernet для промышленного управления на уровне цехов и участков. Ethernet все сильнее внедряется в промышленную среду благодаря низкой стоимости аппаратных средств и простоте установки. Использование мостов и высокоскоростных коммутаторов повышает детерминизм сети. В итоге скорости передачи данных в 1 Гбит, 10 Гбит, 100 Гбит становятся все более распространенными.

Основные типы подключения Ethernet

Modbus TCP/IP

Первый промышленный протокол на основе Ethernet, введенный в 1999 году. Реализован на основании протокола Modbus, который был разработан Modicon в 1979 году.

  • Используются стандартные слои Ethernet: оборудование и транспортный уровень TCP / IP;
  • Открытый и относительно простой протокол;
  • Не жесткий протокол реального времени;

Крупнейший поставщик: Schneider Electric.

Технология автоматизации производства: RTPS

EtherCAT

С открытым исходным кодом, на основе IEC 61158 и других аналогичных стандартов. Преимущества:

Источник