شبکه های اتوماسیون صنعتی

شبکه های اتوماسیون صنعتی

– سیستم های کنترل Fire & Gas
– سیستم های SCADA توزیع برق و سیالات
– سیستم های کنترل Emergency Shut Down
– سیستم های اتوماسیون سطح 3 وهماهنگی تولید
– سیستم های اتوماسیون سطح 2 واتوماسیون فرآیند
– سیستم های کنترل Burner Management System
– سیستم های اتوماسیون صنعتی مبتنی بر PLC و DCS
– سیستم های کنترل و Monitoring تورین اعم از استاتیک و دینامیک
– طراحی و پیاده سازی سیستم های مانیتورینگ ، Data Logging and Archiving ، HMI
– موتورها و درایوها AC و DC و سیستم های توریع وکنترل قدرت (Power center& MCC)
– سیستم های کنترل صنعتی مبتنی برMini Computer ، Fast Controller و کامپیوترهای صنعتی
– سیستم های ابزار دقیق صنعتی شامل انواعControl Valve ، Field Instrument وActuator

شبکه صنعتی چیست؟

شبکه‌های صنعتی به‌منظور اشتراک‌گذاری اطلاعات و امکانات مابین کنترلرها و تجهیزات به کار می‌رود.

شبکه‌ صنعتی یک مسیر یا گذرگاه جهت تبادل دیتا ایجاد می‌کند. این مسیر همانند یک جاده برای عبور اتومبیل‌ها می‌باشد، با این تفاوت که در شبکه صنعتی، دیتا تبادل می‌شود.

پروتکل یک شبکه نحوه کد دهی دیتا و چگونگی ارسال و دریافت و سایر موارد مرتبط با آن را مشخص می‌کند.

تا قبل از ابداع شبکه‌های صنعتی اطلاعات از سنسورها و عملگرها با سیم‌کشی مستقیم به کنترلر منتقل می‌گردید اما با ابداع شبکه‌های صنعتی و استفاده از آن‌ها این امکان به وجود آمد که سیگنال‌های الکتریکی ابتدا به دیتا تبدیل‌شده و این دیتا توسط شبکه‌های صنعتی به کنترلر منتقل گردد.

 تصور کنید، در یک واحد صنعتی، چندین خط تولید وجود دارد و این خطوط نیاز دارند تا اطلاعاتی را بین دیگر کنترلرها ( مثلاً PLCها) و سیستم‌های مانیتورینگ  انتقال دهند، طبیعتاً باید برای انتقال این حجم از اطلاعات  از شبکه و پروتکل‌های مختلف استفاده کرد.

آشنایی با انواع شبکه های صنعتی

شبکه صنعتی دارای پروتکل های مختلفی جهت انتقال دیتا و اطلاعات از بین خطوط تولید به کنترلر ها می باشند. ما در ادامه قصد داریم شما را با انواع شبکه های صنعتی آشنا کنیم.

• – آشنایی با پروتکل شبکه های صنعتی مدباس (Modbus)

یکی از انواع این شبکه ها که به آن می خواهیم اشاره داشته باشیم، شبکه مدباس می باشد.

این شبکه یک پروتکل ارتباطی است که به صورت اپن سورس (Open Source) در صنعت موجود می باشد. این پروتکل به سال 1979 توسط Modicon عرضه شد.

مدباس در ابتدا به صورت یک ایده اولیه برای استفاده از در PLC ها مطرح شد اما به تدریج و با کامل شدن تحقیقات در این زمینه، پروتکل مدباس به عنوان یک پروتکل یا استاندارد ارتباطی در صنعت جا افتاد.

این امر باعث شد که بسیاری از تولیدکنندگان تجهیزات، این پروتکل را در سیستم های خود به کار ببرند و آن را پشتیبانی نمایند.

این امر سبب شد تا مدباس به صورت یک پروتکل وارد صنعت ارتباطی شود. از این پروتکل در شبکه های صنعتی به مرور استفاده شد، چرا که سازندگان محصولات از این استاندارد پشتیبانی می کند.

اما چرا پروتکل Modbus شبکه های صنعتی در صنعت کاربرد دارد؟

به چند دلیل می توان برای محبوبیت این استاندارد ارتباطی، اثبات کرد:

• – استفاده از آن به صورت اپن سورس و رایگان می باشد.
• – برای استفاده در فعالیت های صنعتی طراحی و گسترش یافته است.
• – توسعه آن راحت است و نگرانی بابت نگهداری آن وجود ندارد.
• – در شبکه های صنعتی اجازه مبادله بیت و بایت را بدون محدودیت صادر می کند.
•  

مدباس جهت مبادله ارتباطی و اطلاعاتی بین چندین دستگاه که ممکن است تعداد آنها حداکثر تا 20 دستگاه نیز برسد، مورد استفاده قرار می گیرد. اطلاعات از قبیل دما و رطوبت به واسطه کنترل کننده در شبکه صنعتی خوانده می شود.

انواع استاندارد مدباس در شبکه های صنعتی

خود مدباس که از انواع شبکه های صنعتی می باشد دارای انواع پروتکل می باشد که با انواع مدباس شما را آشنا می کنیم:

•  
• – Modbus RTU

یکی از پرکاربردترین نگارش ها در شبکه های ارتباطی می باشد. انتقال دیتا به کنترلر ها در این روش با استفاده از فشرده سازی کدهای دودویی صورت می گیرد.

•  
• – Modbus ASCII

در این روش انتقال اطلاعات در شبکه های صنعتی به وسیله کدهای اسکی صورت می گیرد. کدهای اسکی برای انتقال دستورالعمل های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.

•  
• – Modbus TCP

این نوع روش در شبکه های ارتباطی برای انتقال اطلاعات و دیتا با سرعت بالا مورد استفاده قرار می گیرد. این روش بر بستر آی پی فعالیت می کند.

• –
• Modbus Plus

این روش که به وسیله توکن ها طراحی و پیاده سازی می شود، برای انتقال اطلاعات با سرعت بسیار بالا طراحی شده است.

پروتکل مدباس شبکه های صنعتی دارای محدودیت هایی نیز می باشد که باید به آنها دقت شد.

تفاوت انواع شبکه های صنعتی

هر سه پروتکل مدباس، پروفیباس و دیوایس نت (Device Net) از انواع شبکه های صنعتی هستند. اما به نظر شما چه تفاوت هایی با هم دارند؟

هرچه باشد تفاوت انواع شبکه های صنعتی در نحوه ارتباط دهی و انتقال اطلاعات است.

در مدباس، ارتباط دو سیمه و بر پایه سریال صورت می گیرد. انتقال اطلاعات با استفاده از یک فریم خاص صورت می پذیرد.

در شبکه دیوایس نت بسیار شبیه مدباس می باشد اما بر اساس ارتباط CAN صورت می گیرد. تفاوت مدباس و دیوایس نت در سرعت انتقال اطلاعات می باشد که در مدباس 1/0 و در دیوایس نت 1 مگابیت بر ثانیه می باشد.

اما پروفی باس از جدیدترین و پیشرفته ترین شبکه های صنعتی می باشد که نواقص دو مورد قبلی را ندارد. بزرگترین مزیت این پروتکل سرعت انتقال اطلاعات 12 مگابیتی می باشد.

از پروفیباس برای انتقال اطلاعات با سرعت بالا استفاده می شود اما از مدباس برای ارتباط تجهیزات جانبی و سنسور ها با PLC استفاده می گردد.