maysam.z
1st December 2010, 03:24 PM
آشنایی با شبکه پروفی باس
تکنولوژی پروفی باس
طراحی این استاندارد در سالهای 1987 تا 1990 میلادی بصورت کاری مشترک از صنایع خصوصی و دانشگاههای آلمانی انجام گردید. پروفی باس طبق استاندارد آلمانی DINE 19245 و استاندارد اروپایی EN50170 پیاده سازی گردیده است.
استاندارد فوق پروفایلهای گوناگونی را با توجه به کاربرد ارائه کرده است که چند نمونه مهم آنها عبارتند از:
- Profibus DP
- Profibus PA
- Profibus FMS
پروفی باس یک استاندارد باز و مستقل از سازنده برای فیلد باس است که برای دامنه وسیعی از کاربردها در تولید و فرآیند به کار می رود. پروفی باس برقراری ارتباط بین دستگاههای ساخت شده توسط تولید کنندگان مختلف را بدون هیچ گونه وسیله میانی (interface) امکان پذیر می سازد. پروفی باس هم در کاربردهای سرعت بالا و حساس به زمان و هم برای کارهای ارتباطی پیچیده استفاده می شود.
پروفایلهای ارتباطی
پروفایلهای ارتباطی پروفی باس ، چگونگی ارسال اطلاعات کاربران را بطور سری از طریق یک رسانه انتقال معمولی تعریف می کند.
n پروفی باس DP
این پروفایل ارتباطی پر کاربرد ترین نوع می باشد که برای سرعت ، کارایی و هزینه کم اتصالات ، بهینه شده است. این پروفایل مخصوصا جهت ارتباط بین سیستمهای اتوماسیون و تجهیزات جانبی توزیع شده ، طراحی شده است . این استاندارد جایگزین مناسبی برای سیگنالهای آنالوگ 4 تا 20 میلی آمپر و شبکه HART در اتوماسیون فرآیند و یا انتقال سیگنال موازی مرسوم 24 ولت در اتوماسیون کارخانه است.
n پروفی باس FMS
این یک پروفایل ارتباطی جامع برای کارهای ارتباطی دشوار می باشد. و یک سری توابع کاربردی پیشرفته را برای ارتباط بین دستگاههای هوشمند ارائه می کند. هرچند در نتیجه پیشرفتهای فنی بیشتر پروفی باس و استفاده از TCP/IP در سطح سلول ، FMS نقش کم اهمیت تری را در آینده بازی خواهد کرد.
پروفایلهای فیزیکی
زمینه کاربرد یک سیستم فیلدباس عمدتا توسط تکنولوژی انتقال موجود در آن سیستم تعیین می شود. علاوه بر درخواستهای عمومی بر روی سیستم باس ، همانند قابلیت اعتماد بالا در انتقال، مسافتهای طولانی و سرعت انتقال بالا در اتوماسیون فرآیند ، نیازهای اضافی نیز همچون کار در محیطهای خطرناک و انتقال داده ها و توان بر روی یک کابل مشترک باید برآورده شود. از آنجایی که برآورده کردن تمام این نیازها با یک تکنولوژی انتقال منفرد هنوز امکان پذیر نیست ، در حال حاضر سه روش انتقال برای پروفی باس وجود دارد:
- تکنولوژی انتقال RS-485
برای کاربردهای کلی در اتوماسیون کارخانه
- تکنولوژی انتقال IEC 1158-2
برای استفاده در اتوماسیون فرآیند
- فیبر نوری
برای توسعه امنیت در مقابل اختلال و شبکه های با فواصل بالا
در جریان پیشرفتهای فنی بیشتر قصد بر استفاده از تجهیزات اترنت تجاری با سرعتهای Mbps10 و Mbps 100 به عنوان لایه فیزیکی برای پروفی باس می باشد. کوپلرها یا لینکها جهت انتقال بین تکنولوژیهای انتقال مختلف در دسترس می باشند. کوپلرها پروتکل را با در نظر گرفتن شرایط فیزیکی اجرا می کنند. لینکها ذاتا هوشمند می باشند و امکانات اضافی را در پیکربندی شبکه پروفی باس ارائه می کنند.
پروفایلهای کاربردی
این پروفایلها اثر متقابل پروتکل ارتباطی و تکنولوژی انتقال استفاده شده را توصیف می کنند، همچنین رفتار تجهیزات فیلد را در مدت ارتباط از طریق پروفی باس تعریف می نمایند. مهمترین پروفایل کاربردی پروفی باس در حال حاضر پروفایل PA می باشد که پارامترها و بلوکهای تابعی ( Function Blocks ) تجهیزات اتوماسیون فرآیند همچون ترانسدیوسرهای اندازه گیری ، شیرها (Valves) و موقعیت دهنده ها را تعریف می کند.
ویژگیهای اصلی
پروفی باس مشخصات فنی یک سیستم فیلدباس سریال را که کنترل کننده های قابل برنامه ریزی دیجیتال گسترده می توانند از سطح فیلد تا سطح سلول شبکه شوند تعریف می کند. پروفی باس یک سیستم دارای چند master (multi-master) می باشد بنابراین عملیات مشترک چند سیستم اتوماسیون ، مهندسی و مانیتورینگ را با تجهیزات جانبی گسترده آنها بر روی یک باس امکان پذیر می سازد. پروفی باس تجهیزات زیر را تشخیص می دهد:
تجهیزات Master ارتباط داده ها راروی باس تعیین می کنند. یک Master می تواند پیغامها را بدون درخواست خارجی زمانیکه دسترسی به باس (token) را در اختیار دارد ، ارسال کند. Master را ایستگاه فعال نیز می گویند.
تجهیزات Slave تجهزات جانبی مانند دستگاههای I/O ، شیرها (Valves) ، درایورها و ترانسدیوسرهای اندازه گیری می باشند. این تجهیزات دسترسی مستقیم به باس ندارند و فقط زمانیکه Master از آنها تقاضا کند اطلاعاتی را می فرستند و یا پس از گرفتن پیغام اعلام وصول می کنند. Slave ها را ایستگاههای غیر فعال نیز می گویند.
تکنولوژی پروفی باس
طراحی این استاندارد در سالهای 1987 تا 1990 میلادی بصورت کاری مشترک از صنایع خصوصی و دانشگاههای آلمانی انجام گردید. پروفی باس طبق استاندارد آلمانی DINE 19245 و استاندارد اروپایی EN50170 پیاده سازی گردیده است.
استاندارد فوق پروفایلهای گوناگونی را با توجه به کاربرد ارائه کرده است که چند نمونه مهم آنها عبارتند از:
- Profibus DP
- Profibus PA
- Profibus FMS
پروفی باس یک استاندارد باز و مستقل از سازنده برای فیلد باس است که برای دامنه وسیعی از کاربردها در تولید و فرآیند به کار می رود. پروفی باس برقراری ارتباط بین دستگاههای ساخت شده توسط تولید کنندگان مختلف را بدون هیچ گونه وسیله میانی (interface) امکان پذیر می سازد. پروفی باس هم در کاربردهای سرعت بالا و حساس به زمان و هم برای کارهای ارتباطی پیچیده استفاده می شود.
پروفایلهای ارتباطی
پروفایلهای ارتباطی پروفی باس ، چگونگی ارسال اطلاعات کاربران را بطور سری از طریق یک رسانه انتقال معمولی تعریف می کند.
n پروفی باس DP
این پروفایل ارتباطی پر کاربرد ترین نوع می باشد که برای سرعت ، کارایی و هزینه کم اتصالات ، بهینه شده است. این پروفایل مخصوصا جهت ارتباط بین سیستمهای اتوماسیون و تجهیزات جانبی توزیع شده ، طراحی شده است . این استاندارد جایگزین مناسبی برای سیگنالهای آنالوگ 4 تا 20 میلی آمپر و شبکه HART در اتوماسیون فرآیند و یا انتقال سیگنال موازی مرسوم 24 ولت در اتوماسیون کارخانه است.
n پروفی باس FMS
این یک پروفایل ارتباطی جامع برای کارهای ارتباطی دشوار می باشد. و یک سری توابع کاربردی پیشرفته را برای ارتباط بین دستگاههای هوشمند ارائه می کند. هرچند در نتیجه پیشرفتهای فنی بیشتر پروفی باس و استفاده از TCP/IP در سطح سلول ، FMS نقش کم اهمیت تری را در آینده بازی خواهد کرد.
پروفایلهای فیزیکی
زمینه کاربرد یک سیستم فیلدباس عمدتا توسط تکنولوژی انتقال موجود در آن سیستم تعیین می شود. علاوه بر درخواستهای عمومی بر روی سیستم باس ، همانند قابلیت اعتماد بالا در انتقال، مسافتهای طولانی و سرعت انتقال بالا در اتوماسیون فرآیند ، نیازهای اضافی نیز همچون کار در محیطهای خطرناک و انتقال داده ها و توان بر روی یک کابل مشترک باید برآورده شود. از آنجایی که برآورده کردن تمام این نیازها با یک تکنولوژی انتقال منفرد هنوز امکان پذیر نیست ، در حال حاضر سه روش انتقال برای پروفی باس وجود دارد:
- تکنولوژی انتقال RS-485
برای کاربردهای کلی در اتوماسیون کارخانه
- تکنولوژی انتقال IEC 1158-2
برای استفاده در اتوماسیون فرآیند
- فیبر نوری
برای توسعه امنیت در مقابل اختلال و شبکه های با فواصل بالا
در جریان پیشرفتهای فنی بیشتر قصد بر استفاده از تجهیزات اترنت تجاری با سرعتهای Mbps10 و Mbps 100 به عنوان لایه فیزیکی برای پروفی باس می باشد. کوپلرها یا لینکها جهت انتقال بین تکنولوژیهای انتقال مختلف در دسترس می باشند. کوپلرها پروتکل را با در نظر گرفتن شرایط فیزیکی اجرا می کنند. لینکها ذاتا هوشمند می باشند و امکانات اضافی را در پیکربندی شبکه پروفی باس ارائه می کنند.
پروفایلهای کاربردی
این پروفایلها اثر متقابل پروتکل ارتباطی و تکنولوژی انتقال استفاده شده را توصیف می کنند، همچنین رفتار تجهیزات فیلد را در مدت ارتباط از طریق پروفی باس تعریف می نمایند. مهمترین پروفایل کاربردی پروفی باس در حال حاضر پروفایل PA می باشد که پارامترها و بلوکهای تابعی ( Function Blocks ) تجهیزات اتوماسیون فرآیند همچون ترانسدیوسرهای اندازه گیری ، شیرها (Valves) و موقعیت دهنده ها را تعریف می کند.
ویژگیهای اصلی
پروفی باس مشخصات فنی یک سیستم فیلدباس سریال را که کنترل کننده های قابل برنامه ریزی دیجیتال گسترده می توانند از سطح فیلد تا سطح سلول شبکه شوند تعریف می کند. پروفی باس یک سیستم دارای چند master (multi-master) می باشد بنابراین عملیات مشترک چند سیستم اتوماسیون ، مهندسی و مانیتورینگ را با تجهیزات جانبی گسترده آنها بر روی یک باس امکان پذیر می سازد. پروفی باس تجهیزات زیر را تشخیص می دهد:
تجهیزات Master ارتباط داده ها راروی باس تعیین می کنند. یک Master می تواند پیغامها را بدون درخواست خارجی زمانیکه دسترسی به باس (token) را در اختیار دارد ، ارسال کند. Master را ایستگاه فعال نیز می گویند.
تجهیزات Slave تجهزات جانبی مانند دستگاههای I/O ، شیرها (Valves) ، درایورها و ترانسدیوسرهای اندازه گیری می باشند. این تجهیزات دسترسی مستقیم به باس ندارند و فقط زمانیکه Master از آنها تقاضا کند اطلاعاتی را می فرستند و یا پس از گرفتن پیغام اعلام وصول می کنند. Slave ها را ایستگاههای غیر فعال نیز می گویند.