انتقال اطلاعات در صنعت - بررسی سیستم های کنترل صنعتی

انتقال اطلاعات در صنعت

1-2 مقدمه:

در سالهای اخیر مسئله بر قراری ارتباط در پروسه های صنعتی رشد چشمگیری داشته است. پیش از این ارتباط درصنعت و پرو سه های کنترل صنعتی به فرستادن سیگنال از جانب یک مرکز کنترل به مرکز فرماندهی خلاصه می شد، اما امروزه تمام کنترل کننده های کوچک و بزرگ (PLCs) در هر نقطه ای از فیلد که باشند باید با یکدیگر و در نهایت بامرکزکنترل مربوط به خود ارتباط بر قرار کنند و همین امر باعث پیچیده شدن هرچه بیشتر سیستمهای ارتباطی خواهد شد.

PLCها امروزه طوری طراحی و سا خته می شوند که بجز وظیفه اصلی و مهم خود که همان اجرای فرامین کنترلی تعریف شده و کنترل اتو ماتیک یک پروسه صنعتی است، بتوانند موارد مهم دیگری از قبیل برقراری ارتباط با مرکز کنترل و دیگر کنترل کننده های داخل فیلد را نیز بر عهده بگیرند. بنابراین در ساختار داخلی آنها پیش بینی های لازم جهت استفاده از ابزار ها و لوازم خاص ارتباطی صورت گر فته است.

به عنوان مثال می توانیم یک سیستم PLC که در محل خط تولید قرار دارد و توسط ترمینال مخصوص شبکه محلیLAN(Local area network) به ماشینهای مرکز کنترل که در محل اتاق کنترل کار خانه قرار دارند،متصل کنیم و از همانجا ، PLCرا کنترل کنیم.

مثلا می توانیم بهPLC فرمان دهیم تا رو تین کنترلی مربوط به تولید قطعه ای خاص را اجرا کرده ، فرامین آنرا صادر کندو همچنین بر روند کل پروسه نظارت کامل داشته باشد.

سپس نفر بعدی که در شیفت بعدی فعالیت می کند ، می تواند یک گزارش کامل از چگونگی کنترل پروسه توسطPLCمورد نظر را تهیه کرده و از روی آن تعداد قطعات سالم و خراب و حتی زمانهای از دست رفته و تلف شده در حین تولید را محاسبه کند.

مرکز تعمیرات کارخانه نیز می تواند با استفاده از روشهای ارتباطی و مخابراتی ، از بروز اشکال در هریک از ماشینهای کار خانه اطلاع حاصل کرده و پرسنل تعمیر کاری را جهت رفع اشکال اعزام دارد، مرکز تعمیرات حتی می تواند با اطلاع داشتن از وضعیت کلیه ماشینهای خراب، اولویت تعمیر را به هر کدام از آنها واگذار کند.

برای درک بهتر مطلب شکل1-1 را که بلوک دیاگرام معماری شبکه ارتباطی را در بخشی از کارخانه نشان می دهد ، ببینید.

شکل 1-1:شبکه محلی PLCsو شبکه گسترده ETHENET بین کار خانه ها

همانطور که در شکل مشخص شده هر ماشین یک PLCدارد که آنها توسط شبکه محلی LANبهم مر تبط هستند و همگی روی لینک ارتباطی شبکه گسترده Ethernetبه هم مر تبط می شوند.

در نگاه اول ممکن است اینطور به نظر برسد که PLCها و کنترل کننده های محلی تمامی اطلاعات در یافت کرده و جمع آوری کرده را مستقیما به کامپیوتر های اصلی در مرکز کنترل کارخانه ارسال می کنند، اما در عمل چنین چیزی غیر ممکن است ، زیرا با ارسال چنین حجم بزرگی از اطلاعات ، که در صد بسیار زیادی از آنها نیز برای مرکز کنترل بی ارزش محسوب می شوند،کامپیوتر های مرکز کنترل دچار مشکل شده و خیلی زود از کار خواهند افتاد.امروزه PLCها و کنترل کننده های محلی، خود به تنهایی قادر به آنالیز اطلاعات جمع آوری شده می باشند ، بنابراین پس از بررسی و آنالیز اطلاعات می توانند موارد سودمند و قابل استفاده برای سیستم کنترل را به مرکز کنترل ارسال کرده تا از آنها استفاده شود و در ضمن نسخه پشتیبان نیز از این اطلاعات تهیه خواهد شد.

شبکه های محلی در محیط های صنعتی امروزه امکان استفاده های مختلفی را برای بخش ها و قسمت های مختلف کارخانه فراهم آورده اند،به عنوان مثال سیستم شبکه محلی کامپیوتر ها بین بخش های مختلف کارخانه که شامل امکانات پست الکترونیکی و انتقال اطلاعات بین کارمندان است،می تواند در کنار شبکه های صنعتی PLC،روی لینک شبکه محلی LANقرار گیرد و یک سیستم ارتباطی جامع را پدید آورد.

2-2 معماری شبکه:

در سالهای اخیر تولید کنندگان تجهیزات الکترونیکی و خصوصا سازندگان کنترلر ها و PLCها متو جه ساخت سیستمهای ارتباطی شده اندو اغلب آنها را ههایی را برای ارتباط بین سیستم های کنترل ساخت خو دشان پیشنهاد می کنند.

اما با گذشت زمان و پیشرفت روز افزون صنایع و رشد چشمگیر آنها استفاده از یک نوع کنترلر و PLC در تمام سطوح کارخانه ای بزرگ امری غیر ممکن می نماید و بنابراین باید چاره ایی اندیشیدتا کنترلرها وPLCهای مختلف از مارک ها و مدل های مختلف که هر کدام به کنترل سیستمی خاص می پردازند(مثل کنترلر دستگاههای CNCیا روباتهای مونتاژگر) بتوانند با یگدیگر ارتباط بر قرار کنند

بنابراین مدلی جامع متشکل از هفت لایه مجزا،به نام مدل ISO برای تعریف شبکه در نظر گرفته شد،شکل1-2،مدل هفت لایه ای ISO را نشان می دهد.

شکل1-2 :مدل هفت لایه ا یISO

تمام تجهیزات الکترونیکی در زمینه شبکه های ارتباطی امروزه از یک یا چند لایه از این مدل استفاده می کنند و فعالیتهای ارتباطی خود را تحت پوشش این استاندارد قرار داده ا ند. در این بخش سعی خواهیم کرد که تو ضیح مختصری در مورد هر یک از لایه ها به شما ارائه دهیم.

لایه فیزیکی(Physical Layer):

ساده ترین لایه موجود لایه فیزیکی است که در موردشرایط جابجایی سیگنال های الکتریکی در طول خطوط و ما بین ابزار های مختلف شبکه به بحث می پردازد.

نوع و شرایط کابل ها و سیم های ارتباطی و انواع سیگنال های مختلف مثل سیگنالهای و پالسهای on/offو شرایط انتشار آنها در این بخش مورد بحث قرار می گیرند،

اما مقوله تشخیص خطا و رفع آن در محدوده کاری لایه فیزیکی نمی باشدو تنها در مورد رابطه های فیزیکی که کانال های مختلف را به هم مرتبط می کنند، صحبت می کند.

لایه دیتالینک(Data link Layer):

این لایه در ترکیب با لایه فیزیکی می تواند ضریب اطمینان کار با شبکه را تا حد بسیار زیادی بالا ببرد، زیرا این لایه به بحث در مورد تشخیص خطا یاError Detection می پردازدو همچنین پس از پرداختن به مقوله تشخیص خطا در امر رفع ان خطا نیز راه حل های مناسبی را ارائه خواهد کرد.

بنابراین بحث در مورد Error Detectionو Error Recovery از مباحث مربوط به این بخش می باشد.همچنین موارد دیگری نظیر کنترل جریان اطلاعات یاData Flow که شامل نکاتی از قبیل زمان شروع و پایان ارسال و دریافت اطلاعات، تعاریف مربوط به بسته بندی یاPackage اطلاعات(طول کلمه دیتا و چگونگی شروع و خاتمه ان) تعاریف مربوط به زمان بندی بر قراری ارتباط جهت ارسال و دریافت اطلاعات ، چگونگی اعلام دریافت اطلاعات(با و بدون خطا) توسط گیرنده،تعاریف مربوط به زمان لازم برای ماندن در حالت انتظار جهت دریافت و ارسال اطلاعات و مواردی دیگرشبیه به اینها هستندنیز در حوزه کار لایه دیتالینک قرار دارد.

لایه شبکه(Net work Layer):

کار این لایه ارائه یک مکانیزم مناسب و کارآمد برای شبکه سراسری است در واقع این لایه یک مکانیزم ارائه اطلاعات برای لایه انتقال دهنده آنها ارائه می دهد،مثل شبکه ای از چند PLC مختلف که اطلاعات کلی خودشان را به یک کامپیوتر اصلی ارائه می دهند.

لایه شبکه از ترکیب سخت افزار و نرم افزار های مناسب برای ارائه پروتکل های کارامد ارتباطی نظیر X.21,X.25,X.75 استفاده کرده و مناسب ترین روش های فشرده سازی اطلاعات جهت دستیابی به سرعت های بالاتر ارتباطی را ارائه می دهد.

لایه انتقال(Transport Layer):

این لایه در مورد اتصال وارتباط یک شبکه با شبکه ای دیگر صحبت می کند،در واقع از این لایه به بعد،شبکه خیلی تخصصی تر و دقیق تر شده و هرکدام می توانند پیچیدگی های خاص خو دشان را داشته با شند،اما اغلب شبکه دارای نکات بسیارمشابهی در سه لایه اولیه هستند.

در این لایه همچنین درمورد استفاده از لایه های بالاترجهت نظارت برکار لایه هایپائین تربحث می شود.

Session Layer

این لایه در مورد برقراری یک جلسه ارتباطی از طریق شبکه، بین دو کاربر مختلف صحبت می کند،بحث اصلی در مورد برقراری ارتباط، نگه داشتن آن در طول زمان تعیین شده و در نهایت قطع ارتباط در موقع لازم ، می باشد.

به عنوان مثال دفتر تعمیرات کارخانه می تواند از طریق ارتباط با شبکه داخلی کارخانه با قسمت تدارکات ارتباط برقرار کرده و مو قع خرید لوازم مورد نیاز را گزارش دهد، استاندارد های تعریف شده برای این لایه عبارتند از: CCITT,X212,ISO8326

Application Layer

این لایه امکاناتی را جهت هماهنگ کردن تمام لایه ها با یکدیگر جهت برقراری ارتباط و ارسال و دریافت اطلاعات با لایه ها و شبکه های دیگرارائه می دهد و اگر اختلافی بین لایه های مختلف و سیستم های مختلف وجود داشته باشد، این لایه می تواند راه حلی مناسب جهت هماهنگی ارائه دهد.

به عنوان مثال فرض کنید که نرم افزاری خاص روی یکی از ترمینال های کارخانه در سال 1980نصب شده و هم اکنون نیز بکار خود ادامه می دهد و نرم افزار دیگری مثل یک سیستم پست الکترونیکی در سال 1990 در شبکه دفتر کار خانه قرار گرفته،لایه application می تواند مشکلات بر قراری ارتباط بین آنها را بر قرار کند.

شکل 2-2:ترمینالهای مخصوص دفتر نظارت و دفتر تعمیرات که از طریق شبکه بایکدیگر ارتباط دارند لایه session اطلاعات مربوط به هر بخش را جدا گانه نگهداری می کند.

3-2 استاندارهای معروف لایه فیزیکی شبکه های صنعتی

RS-232: معمولترین و همگانی ترین استاندارد لایه فیزیکی RS-232 می باشد که سیر تکاملی آن از RS-232-C تا RS-232-F است. حداکثر انتقال داده به علت دامنه و ولتاژ زیاد نسبت به پروتکل های دیگر کمتر است.(حدود 115kbps) حداکثر فاصله دو ایستگاه 16 متر است و دو نوع سیم بندی(9و 25 رشته) در آن استاندارد شده است .

ماوس ، صفحه کلید و مودم کامپیوترهای شخصی از این درگاه استفاده می کنند.محدوده ولتاژ “1” منطقی در RS 232-C از 3- تا 15- و “ 0” منطقی از3+ تا 15+ است.

RS-449: این استاندارد جایگزین RS 232در سرعتهای بالاتراز 20kbps شده است. دو نوع اتصال 9و 37 برای آن معرفی و استاندارد شده است. این استاتدارد هم اکنون منسوخ شده است و لیکن هنوز برخی از دستگاهها برای ارتباطات از این استاندارد استفاده می کنند.

RS-530: توسعه یافته RS-449 و RS- 232 است و برای سرعت های بالا تر از 20kbps مناسب است. این استاندارد از خطوط بالانس وبرای اتصال ازDB-25 استفاده می نمایند به هر دو صورت سنکرون و آسنکرون قابل استفاده است و می تواند در دو حالت دو سویه و یک سویه کار کند. فاصله دو ایستگاه طبق استاندارد 60 متر است.

RS-423: این استاندارد در حقیت توسعه یافته RS 232 است تغییرات اساسی آن افزایش تعداد ایستگاهای گیرنده ،مسافت ارسال و سرعت می باشد.

این پروتکل یک فرستنده را به چند گیرنده (تا ده ایستگاه) متصل می کند و حداکثر فاصله انتقال داده برای آن 1200 متر است . یکی از عوامل محدود کننده سرعت Slew Rate است . بدین معنا که دامنه ولتاژ در RS 232بالاست و به همین علت دست یافتن به سرعت بالا با توجه به خازن خط و پیچیدگی مدار مشکل است . برای افزایش سرعت لازم است دامنه سطوح و لتاژ کاهش یا بد . در همین راستا ولتاژ منطقی “1”در RS 423 برابر 3.6v- تا 6v- است و ولتاژ“0” منطقی برابر 3.6v تا 6v است . بدنبال این تغییر، سرعت انتقال داده در RS 423 چهار برابر RS 232 است .

RS-422: شباهت زیادی به RS 232دارد ولی تا 16گیرنده را پشتیبانی می کند. این پروتکل که از خطوط بالانس برای انتقال داده استفاده می کند، اثر نویز پذیری را بشدت کاهش داده است . در ورودی گیرنده ها از تقویت کننده دیفرانسیل استفاده شده است لذا به نسبت حذف مد مشترک ، نویز از بین می رود. بیشترین سرعت این پروتکل در 3 متر فاصله ، برابر 10Mbpsاست حداکثر فاصله می تواند 1200 متر باشد که متناسب باآن سرعت کاهش می یابد.

گیرنده و فرستنده بصورت ولتاژی کار می کند(از سیگنالهایی با جنس ولتاژی استفاده می کند)که این نوع رفتار باعث نویز پذیری بیشترنسبت به جریان می شود.

RS-485: بیش از 32 فرستنده و گیرنده را پشتیبانی می کند. در این استاندارد می توان بیش از یگ گره را به عنوان رئیس (Master)معرفی نمود زیرا مدارت سه وضعیتی هستند و با کمک یک مدار جانبی حالتهای مختلف یک خط را کنترل می کنند و به این روش گره هم قابلیت دریافت و هم ارسال خواهند داشت . در این پروتکل انتقال داده به صورت جریانی انجام می گیرد و بیشترین اعوجاج را در ورودی می پذیرد. اثر نویز در انتقال جریانی کمتراز ولتاژی است زیرا میزان انرژی که بتواند جریانی را تولید کند و بر سیگنال جریان اثر بگذارد ، از معادل ولتاژی بیشتر است .

بیشترین مسافت برای ارسال داده 1200 متر و رعایت حداقل طول (30m)برای سیم رابط اتصال کابل شبکه به گذرگاه الزامیست. استفاده فراگیر از RS 485باعث ساخت کارتهای کامپیوتری و انواع مبدل برای این پروتکل شده است.

گذرگاه H1: این استاندارد در IEC 1158-2تعریف شده است و با سرعت 31.25Mbps برای شبکه سازی سطوح بسیار اتوماسیون صنعتی یعنی سنسور-محرک استفاده می شود .سیم کشی بصورت زوج سیم بهم تابیده بطول 1900 متر و همچنین 32 دستگاه متصل ، که از همان دو سیم تغذیه می شود ، پیاده سازی می شوند. در صورتی که حفاظت و اطمینان واقعی مورد نیاز باشد، استاندارد، استفاده از4 دستگاه متصل به شبکه رامجاز می داند. امروزه این پروتکل در میان استانداردهای گذرگاههای صنعتی جایگاهی ویژه پیدا کرده است.

گذرگاه H2: گذرگاهی با سرعت بالا (حدود 100Mbps)است برای ایجاد شبکه در لایه میانی شبکه های صنعتی نظیر لایه سلول مناسب است.

 Highway Addressable Remote Transducer): HART ) یک پروتکل ارتباطی که به صورت چشمگیری در صنعت مورد استفاده قرار گرفته است.HART از یک فرکانس سطح پایین سینوسی برای انتقال داده دیجیتال به مقصد استفاده می کند.

این فرکانس برای صفر و یک منطقی 1200Hzو2200Hzاست سرعت انتقال داده در ان به 1200bps محدود می شود که ضعف عمده این پروتکل ارتباطی است. مزایای این پروتکل عملکرد چند انشعابی، انتقال روی دو رشته سیم، کارکرد مناسب در محیطهای پر نویز و قابلیت برقراری ارتباط بین تجهیزات تولید کنندگان مختلف (Interoperability) می باشد.

4-2 معرفی واسطهای انتقال و عوامل موثر در انتخاب:

منظور از واسط انتقال ، نوعی اتصال فیزیکی میان ایستگاهای شبکه است که به واسطه ان پیغام ها میان دو یا چند استگاه ردو بدل می شوند. معروف ترین واسطهای انتقال در شبکه ها ، کابل کواکسیال، زوج سیم بهم تابیده و فیبرنوری می باشند که در ادامه خلاصه ای از ویژگیهای انها بیان خواهد شد. واسطهایی همچون گیرنده های رادیویی و مادون قرمز و همچنین خطوط انتقال تلفن و ماهواره ها نیز در برخی مواقع مورد استفاده قرار می گیرند.

1. کابل کواکسیال: این خط انتقال از یک هادی استوانه ای پر شده از دی الکتریک و یک هادی مرکزی تشکیل شده است. این واسط انتقال فیزیکی معمولا در اشکال 50،75،91 اهم تولید می شوند. که درشبکه های 10Mbpsو 100Mbps بخوبی قابل استفاده هستند.برای مثال شبکه های محلی 10 base 5،10 base 2، 10 base T به ترتیب در فواصل 500، 200 و100متر مورد استفاده قرار می گیرند.نویز پذیری کابل کواکسیال در مقایسه با انواع مسی ( نظیر زوج سیم بهم تابیده) کمتر است. زیرا روکش مناسب تری برای آن استفاده می شود. بنابراین جهت انتقال در فواصل نسبتا طولانی نیز استفاده می شوند.

این کابلها علاوه بر استفاده عمومی در انتقال دیجیتال شبکه های محلی (LAN) که انرا base bandگویند در ارسال داده های آنالوگ آنتن تلویزیون نیز بکار گرفته می شود.این نوع انتقال در اصطلاح broad bandنامیده می شود.

2.زوج سیم بهم تابیده: همچنان که از نام آن پیداست از بهم تابیدن دو هسته مسی عایق دار تشکیل شده است و در نوع روکش دار یا STP و بدون روکش یا UTPتولید می شود.درنوع روکش دار، برروی سیم های تابیده یک عایق مخصوص پیچیده می شود که در نوع بدون روکش تنها به یک روکش از جنس PTC اکتفا شده است.ETA/TIA پنج استاندارد را برای زوج سیم بهم تابیده بدون روکش پیشنهاد می کند که عبارتند از:cotegory1 تا cotegory5. نوع اول برای خطوط تلفن در دو رشته ،پیشنهاد و استاندارد شده است. نوع دوم به منظور انتقال داده در سرعت 4Mbps توسط جهار زوج سیم و نوع سوم تا سرعت 10Mbps قدرت انتقال داده را دارد و گاهی در شبکه های ATM بکار می رود.

3.فیبر نوری :انتقال در خطوط فیبر نوری به روش تابش امواج نوری میان آئینه های موجود در فیبر صورت می گیرد. واضح است که برای اتصال فیبر به دستگاههای الکتریکی در ابتدا و انتهای آن ، مبدل سیگنال الکتریکی به امواج نوری و یا بر عکس آن استفاده می شودآنچه از ماهیت این واسط فیزیکی مشخص می گردد این است که تلفات انرژی در این خطوط بسیار کم است در نتیجه بدون استفاده ازتکرار کننده امکان انتقال تا مسافت طولانی (حدود 10 کیلو متر) وجود دارد. نویز الکترو مغناطیسی بر این خط بی اثر است و لیکن بیش ازسایر خطوط انتقال نیاز به محافظت فیزیکی دارد و اسیب پذیری آن بالاتر است. طراحی و پیاده سازی شبکه با استفاده از این خطوط به نسبت گرانتر وپیچیده تر از سا یر واسط های انتقال است و نکته قابل توجه در مورد فیبر نوری این است که به دلیل عدم بروز خطا بر اثرتداخل امواج الکترو مغناطیسی،پروتکل های لایه پیوند در این نوع شبکه ها می تواند بسیار ساده باشد.

همچنین امکان شنود در آن دشواراست و بهمین دلیل کاربرد نظامی دارد.

پارامترهای موثر	زوج سیم بهم تابیده	کابل کواکسیال	فیبر نوری
قیمت	عالی	خوب	ضعیف
سرعت انتقال	خوب	خوب	عالی
سادگی نصب	خوب	عالی	ضعیف

عوامل موثردر انتخاب واسط انتقال:

در انتخاب واسط انتقال موارد زیر حائز اهمیت هستند:

1)میزان نویز پذیری خط انتقال

2)تلفات خط: تلفات ACناشی از اثر پوستی و تلفات دی الکتریک و همچنین تلفات DCناشی ازهدایت خط و نیز تلفات ناشی از نشتی جریان و ولتاژ خط بدلیل وجودخازن وسلف توزیع یافته در طول خط را گویند.در کابلها باکیفیت بالا تلفات هدایتی و دی الکتریک در مرتبه هم قرار می گیرند.

3)هزینه های ساخت و نگهداری خط انتقال

4)سادگی

5)پهنای باند خط انتقال با سرعت انتقال داده

6)پشتیبانی ازپیشرفت فناوری

5-2 پروتکل ها و استانداردها:

با نگاه کردن به مدل هفت لایه ای ISO، می توانید ببینید که نرم افزارها و استانداردهای بسیار زیادی برای انجام این امور به کار گرفته شده اند.

در واقع بحث ایجاد استاندارد ها و قوانین، بحث بسیار وسیع و گسترده ای است،زیرا تقریبا هر گروه و سازمانی که به شکلی در ارتباط با این مسائل فعالیت می کند، سعی کرده تا روشی بر مبنای روتین ها ی کاری متداول خود ارائه دهد که نهایتا به تعریف استانداردهای مختلف و متفاوتی انجامیده است.

اما در سال های اخیر بحث در مورد مدل های استاندارد ارائه شده توسط سازمان های معتبری چون ISOیاInternational Standard Organization وهمچنین موسسه دیگری به نام CCITTیا

Consultative Committee On International telegraphy and telephony

بسیار جدی شده و مدل های قابل قبول این سازمانها به صورت وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند،در اینجا به شرح مختصری در مورد چند پروتکل مهم خواهیم پرداخت.

استاندارد های اترنت (IEEE 802, (Ethernet

در سا ل های اخیر گرو هی از تولید کنندگان و فروشندگان تجهیزات الکترونیکی شبکه تصمیم گرفتند تا استاندارد های خاصی را برای شبکه محلی LAN تصویب کرده و ثبت کنند، این گروه از شرکتها نظیر DEC,Intel,Xerox تشکیل شده بود و استاندارد تولید شده برای LANبه نام Ethernet،نام گذاری شد.

Ethernet پس از آن به صورت گسترده موردا ستفاده عمومی قرار گرفت تا اینکه سازمان IEEE بر آن شد تا انجمنی برای مطالعه و بررسی سیستمهای Ethernet وارائه قوانین و پرو تکل های جدید در این زمینه تشکیل دهد و نام این انجمن راIEEE 802 قرار دادند.

قوانین ارایه شده توسط این سازمان ها اغلب بر لایه های دیتالینک و فیزیکی اعمال می شود و Ethernetکاربران زیادی در سطح جهان دارد.

 پروتکل MAP :

در سال های 1980 شرکت جنرال موتورز(GM)طی یک بررسی طو لانی یکی از بزرگترین مشکلات سیستم خود را نداشتن ارتباط مناسب بین ابزار ها،

ماشین ها وقطعات مختلف در کارخانه عنوان کرد و جهت رفع این مشکل برآن شد تا پروتکلی را بین قسمت های مختلف بر قرار سازد و مشکل ارتباطی خود را بدین ترتیب حل کند.

نام این پرو تکلMAP است که جهت بر قراری ارتباط بین سیستم های کنترل وPLCهای مختلف سا خت شرکت های متفاوت بکار می رود و به این سیستم ها اجازه می دهد که با یگدیگر صحبت کنند.

MAPپس از آن بسیار مورد توجه قرار گرفت و نسخه های جدید آن مثل:

MAP2.0 MAP2.1, MAP 3.0 نیز به بازار آمدند و پروتکل MAPدر واقع بنیانگذار شبکه های محلی صنعتی بودکه امروزه در کارخانجات مورد استفاده قرار می گیرد.

پروتکل Technical Office Protocol) TOP)

در سالهای بعداز ابداع پروتکل MAP شرکتهای دیگری در مورد آن نظر دادندو به بحث و تولید استاندارد های جدید برای آن پرداختند، از جمله این شرکتها می توان به شرکت هواپیما سازی بوئینگ اشاره کرده که به دنبال را ه حلی مناسب جهت ارتباط کامپیوتر های دفتر طراحی که مشغول طراحی هواپیما بودند،می گشت و از آنجایی که این ارتباط بین نرم افزا های طراحی مثل CADDیا CAM برقرار می شد و نوع کار ،کاملا دفتری است این پرو تکل به نام TOPو یا Technical Office protocolشناخته شد.

پروتکل Transmission Control Protocol Internet) ,TCP/IP)

TCP/IP یکی دیگر از استانداردهای شبکه است که در حین مطالعه و بررسی شبکه های صنعتی در کارخانه ها با آن مواجه خواهید شد ،این پروتکل برای لایه های 3و4 از مدلISOطراحی شده است.

TCP عمدتا برای لایه انتقال یاTransport طراحی شده و پروتکل Internetبرای لایه شبکه یا Network layer طراحی شده است.بنابراین هر دو آنها به تجهیزات مختلف از سازندگان متفاوت اجازه بر قراری ارتباط وتبادل اطلاعات را می دهد. این سری از پروتکلها توسط DODیا Department of Defense طراحی و ارائه شده است.

پروتکل System Network Architecture) SNA) :

شرکتIBM جهت پشتیبانی از محصولات خود که فروش بسیار خوبی نیز دارد،در سالهای گذشته اقدام به طراح و ابداع گروهی از استاندارد ها وپروتکل ها نمود.پروتکل SNA تمام رویه های استاندارد مدل ISOرا بجز لایه فیزیکی در بر می گیرد.

پروتکل Manufacturing Message Specification )MMS):

این پروتکل نیز یک پروتکل استاندارد هفت لایه ایی بر اساس مدل ISOاست که برای برقراری ارتباط بین دستگاههای مختلف در شبکه های شبیه بهم بکار گرفته می شود. از انجایی که سیستمهای مختلف دارای امکانات و ابزار مختلف و گوناگون هستندبراحتی نمی توانند با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.پروتکل MMSبرای رفع این اشکال و پر کردن خلأ موجود در سیستم ارتباطی کارخانه هاابداع کردند که براحتی می تواندانتظارات فوق را برآورده سازد.

استاندارد Field bus :

همزمان با اتفاقات فوق و پیشرفت های چشمگیر صنعت ارتباطات در آمریکا،در اروپانیز صنعت ارتباطات دچار تغییر و تحول اساسی شد و سیستمهای مشابه سیستمهای آمریکایی در اروپا به بازار آمدند.

استانداردهای اروپا از یک سیستم بنام فیلدباس استفاده می کنند که بسیار شبیه به مدل هفت لایهISO است و از یک مدل استاندارد پنج لایه ای جهت انجام امور استفاده می کند.

این استاندارد با ترکیب لایه های فیزیکی و دیتالینک به استاندارد های دیگری به نام

DINV 19245 TI.DINکه گروهی از استانداردهای آلمانی هستند.

مدل هفت لایه ایی به شش لایه ای و سپس با ترکیب لایه هایSession،Presentationو همچنین قسمت انتهایی لایه Application به یک لایه تحت عنوان APمدل خود را تکمیل کرده و شروع به کار می کند.

استاندارد Profibus:

یک استاندارد برای شبکه های صنعتی و ارتباط بین شبکه ها است که توسط شرکت زیمنس در اروپا طراحی شد و تحت استاندارد فیلد باس به ثبت رسید .

شرکت زیمنس در سالهای اخیر تعدادی از سیستمهای کنترل شرکتهای آمریکایی مثلTexas Instrumentرا خریداری کرد و سعی در برقراری ارتباط بین سیستمهای خود و نمونه های آمریکایی داشت و از آنجایی که نیرو و دانش فنی بسیار خوبی برای انجام طراحی در زمینه سخت افزار و نرم افزار در اختیار داشت اقدام به ارائه استانداردجدیدیبه نام Profibus نمود.

کتاب آموزش PLC های FATEK

کتاب آموزش PLC های FATEK   گردآوری و تنظیم از وحید کارگر مقدم

فصل اول : پیش نیاز، فصل دوم : مفاهیم PLC، فصل سوم : مفاهیم سخت افزار FATEK، فصل چهارم : مفاهیم نرم افزار و توابع برنامه نویسی، فصل پنجم :تمرینات

با تشکر از جناب کارگر مقدم به جهت ارسال این مطلب

 دانلود کتاب آموزش PLC های FATEK

طراحی و شبیه سازی مدارات فرمان و قدرت کنتاکتاکتوری توسط نرم افزار (EKTS)

طراحی و شبیه سازی مدارات فرمان و قدرت کنتاکتوری توسط نرم افزار (EKTS) با قابلیت پشتیبانی از زبان فارسی و به همراه آموزش

Electrical Control Techniques Simulator (EKTS)

توسط این نرم افزار ساده و کم حجم می توانید به سادگی مدارات فرمان و قدرت کنتاکتوری را طراحی و شبیه سازی کرده و نقشه نهایی را بصورت عکس ذخیره کرده و یا چاپ کنید.

مدار فرمان و قدرت ستاره مثلت اتوماتیک موتور سه فاز

همچنین یکی از قابلیت های جالب این نرم افزار پشتیبای از زبان فارسی می باشد که با دانلود پک فارسی و کپی (بعد از خارج کردن از حالت زیپ) در محل نصب ، زبان فارسی به زبان های برنامه اضافه می شود!

 دانلود برنامه - دانلود زبان فارسی - دانلود آموزش (انگلیسی)

دستورات plc شرکت fatek به زبان فارسی

شرکت Fatek در سال 1992 توسط یک گروه از مهندسان تحقیق و توسعه   PLC  در کشور تایوان تشکیل شد که کیفیت بالا و قابلیت اطمینان آن باعث شده که محصولات این شرکت در تمام دنیا مورد استقبال قرار بگیرد.

سل اول plc های این شرکت سری fb است که بسیار خوب در کارخانه ها مورد استفاده قرار گرفت و از تکنولوژی Application-specific integrated circuit  برای رسیدن به سرعت بسیار بالا بهره گرفت همچنین 8kb  حافظه داخلی و منبع تغذیه سوئیچینگ داخلی و ترمینال های قابل دسترس , قابلیت توسعه ماژول اصلی از مشخصات این سری بود که باعث شده این محصول کوچک توانایی انجام کارهای همتایان بزرگ خود را داشته باشد.

_{در حال حاضر سری}  Fbs-PLC با قابلیت های بسیار بیشتر نسبت به سری قبلی در حال تولید می باشد.

 دانلود دستورات plc شرکت fatek  - دانلود کاتالوگ محصولات شرکت fatek

نمونه مثال از برنامه نویسی و اجرای پروژه PLC-S7

نمونه مثال از پروژه انجام شده (لینک اصلاح شد)

این نمونه کار از جمله پروژه های کامل انجام شده در زمینه اجرای سیستم های مبتنی بر پایه پی ال سی هست که با توضیح کامل از تک تک مراحل کار و شرح برنامه نویسی همراه می باشد (به زبان فارسی)

به همه دوستان علاقه مند به فراگیری بیشتر و اون دسته از دوستانی که تقاضای مثال های عملی در صنعت را داشتند این فایل را پیشنهاد میکنم . موفق باشید

   دانلود - لینک کمکی