BSAP – Bristol Standard Asynchronous Protocol, razvijen je od strane Bristol Babcock Inc. To je master/slave protokol, pogodan za sinhorne LAN mreže većih brzina, kao i za asinhrone WAN mreže manjih brzina. Bristol® Standard Asinhroni/Sinhroni protocol (BSAP) iz Emerson Process Management kompanije je protokol zasnovan na biranju (polling) za horizontalne, vertikalne i višeslojne mreže.
Karakteristike:
- Kompatibilnost sa SCADA i LAN mrežama
- Kompatibilnost sa ISO 1745/2111/2629
- Mrežna topologija stabla
- Do 6 mrežnih nivoa
- Do 127 čvorova od svakog čvora u nivou
- Lokalno i globalno adresiranje
- Peer-to-peer (P2P) i RDB režimi
- Izveštaj izuzetkom
- Vremenska sinhronizacija mreže
- 16-bitni kodovi za detekciju greške CRC-CCICT
- Statistike komunikacije
BSAP nudi visok stepen bezbednosti poruka, što je neophodno za telefonske linije i radio mreže korišćenjem 16-bitnih kodova za detekciju greške CRC-CCICT kao i obimne izveštaje u vezi sa statistikama komunikacije. Prema šemi biranja (polling) koju koristi BSAP, svaki čvor u mreži ima jednake šanse da bude izabran i da odgovori. Pored toga, ni jedan čvor ne može biti dominantan u mrežnoj komunikaciji. BSAP podržava i globalno i lokalno adresiranje svih ControlWave čvorova jedne mreže.
Topologija mreže
Na vrhu mreže se nalazi master uređaj, koji se označava i kao host. Host je obično PC ili mini računar koji obavlja grafičke funkcije korisničkog interfejsa. Host se obično povezuje sa jednim ili više procesnih kontrolera. Ovi procesni kontroleri se obično označavaju kao koncentratori podataka ili front end komunikacije. Svaki procesni kontroler se može ponašati kao master čvor i komunicirati sa 127 slave čvorova. Sada svaki od tih 127 slave čvorova može predstavljati master čvor za 127 dodatnih slave čvorova. Ova hiijerarhija ide do dubine od 6 nivoa.
Slika 1. BSAP čvorovi
Lokalno i globalno adresiranje
Host ima mogućnost lokalne komunikacije sa dodeljenim čvorovima ili kroz dodeljene čvorove do bilo kog drugog čvora u mreži. Pored toga, računar vezan za čvorove nižeg nivoa preko pseudo-slave porta ima pristup svim podacima koji se čuvaju u bilo kom drugom čvoru mreže osim alarmnih podataka. Međutim, ovaj računar ima pristup alarmnim podacima iz svog dodeljenog čvora i svih čvorova ispod njega. Svaki Bristol procesni kontroler može podržati vezu sa više PC-a. U nekim slučajevima je zgodno imati sve podatke prikupljene iz čvorova od strane čvora iz višeg nivoa. Ovaj čvor se obično naziva koncentrator podataka. Nakon prikupljanja podataka, host komunicira sa koncentratorom samo u slučaju prikupljanja svih podataka.
Takođe se mogu konfigurisati i drugi sistemi za komunikaciju preko koncentratora podataka direktno do slave čvorova. Ovakav režim komunikacije se naziva Remote data Base (RDB) pristup. Biće konfigurisano mnogo sistema u cilju korišćenja obe tehnike, kako bi se maksimalno povezala efikasnost komunikacije, kao i lakoća implementacije.
P2P komunikacija
Peer to peer komunikacija predstavlja mehanizam za prenos blokova podataka, kao što su npr. signalne liste, između bilo koja dva čvora unutar mreže. P2P komunikacija se zasniva na master/slave i klijent/server softverskim modulima (koje ne treba mešati sa BSAP master/slave komunikacijom). BSAP slave može imati master softverski modul i BSAP master može imati slave softverski modul. Master softverski moduli se izvršavaju periodično, brzinom u zavisnosti od programskih zadataka u koje su uključeni. Jednom kada se master softverski modul izvrši, zahtev se prosleđuje do BSAP. Slave moduli se izvršavaju asinhrono, u odnosu na zadatke. Kada se komanda primi iz master čvora, izvršava se momentalno.
RDB – Remote Data Base pristup
RDB komunikacija se koristi za čitanje i pisanje pojedinačnih varijabli. One se mogu zahtevati po imenu ili fizičkoj adresi unutar čvora. RDB se takođe može koristiti za čitanje matrica podataka i njihovih elemenata. RDB zahtevi za podacima i komandama se iniciraju od strane host računara. Ne postoje funkcionalni blokovi koji se zahtevaju za prolazak RDB zahteva kroz mrežu. Mrežna komunikacija je u mnogim slučajevima struktuirana tako da se koristi peer to peer komunikacija za prikupljanje podataka a RDB komunikacija za komande.
Izveštaj po izuzetku
Izveštaj po izuzetku (Report by xception – RBE) obezbeđuje efikasnu tehniku u cilju povedana efikasnosti komunikacije. Pošto RBE smanjuje mrežni saobraćaj, naročito je pogodan za SCADA sisteme malih brzina koji komuniciraju preko modema i radio mreža. Kada se RBE omogudi, čvor će na biranje odgovoriti slanjem samo promenjenih vrednosti nakon prethodnog biranja.
Vremenska sinhronizacija
Kombinovana poruka iz tabele rutiranja čvor/vreme sinhronizacije omogućuje da svaki čvor u mreži ima uvid u topologiju mreže uključujući i jedinstvene globalne adrese čvorova kao i trenutno vreme i datum. Ova poruka iz tabele stiže od host računara do čvora na vrhu mreže koji je dalje prosleđuje svojim slave čvorovima a oni dalje svojim slave čvorovima. U mreži može postojati samo jedan master koji omoguduje sinhronizaciju čitave mreže.
Princip biranja
Svi čvorovi u mreži, osim čvorova najnižeg nivoa, istovremeno predstavljau master čvor za niže nivoe i slave čvor za više nivoe. Master čvor šalje obaveštenja za zahtev podataka slave čvorovima a zatim periodično vrši biranje slave čvorova za alarmna obaveštenja i obaveštenja odziva. Ovakav princip biranja omogućuje četiri tipa biranja u cilju povedanja protoka smanjenjem suvišne komunikacije. Ova četiri tipa su:
- Glavno biranje
- Reaktivaciono biranje
- Željeno biranje
- Biranje mrtvog čvora
U petlji glavnog biranja se vrši ispitivanje svakog slave-a pre početka perioda biranja da bi se odredilo je li čvor “živ” i da li sadrži obaveštenja o odzivu. Živi slave koji odgovori obaveštenjem o podacima postaje kandidat za željeno biranje. Ako slave odgovori a ne sardži poruke biće ignorisan do narednog ciklusa glavnog biranja. Ako slave ne odgovori na tri uzastopna biranja označava se kao mrtav i biće predmet reaktivacionog biranja.
Reaktivaciono biranje se vrši samo jednom po ciklusu glavnog biranja da bi se utvrdilo da li je od ranije mrtav čvor postao živ. Jedan mrtav slave se bira u svakom ciklusu biranja na rotirajućoj osnovi kako bi se obezbedilo da svi mrtvi čvorovi imaju jednake šanse za odziv. Ako se status mrtvog čvora promeni, on postaje član petlje glavnog biranja.
U petlji željenog biranja vrši se ispitivanje, na round robin principu (princip svaki sa svakim), svakog slave-a koji je odgovorio u glavnom biranju ili reaktivacionom biranju obaveštenjima o podacima. Slave čvorovi koji su dali odgovore će i dalje biti birani redosledom po sekvencijalnim adresama do kraja perioda biranja ili do trenutka kada više ne postoje obaveštenja o odzivu.
Ako ostane vremena nakon željenog biranja, koristi se petlja mtrvog čvora kako bi se pružila šansa preostalim mrtvim čvorovima da obaveste master jesu li živi ili mrtvi.
