شبکه پروفی باس چیست؟

مقاله معرفی پروفی باس و کاربردهای آن به جهت شناخت بهتر علاقه مندان، این مدل از پی ال سی ها در زیز جمع آوری شده است. لازم به ذکر است؛ این تنها بخشی از اطلاعات پیرامون پی ال سی هاست. علاقه مندان به تعمیرات یا نحوه کار بهتر با پی ال سی می‌توانند با شرکت در دوره آموزش پی ال سی، توسط اساتید مجرب و ماهر دکتربرد آموزش کامل و جامعی را بگذرانند. در این دوره علاوه بر سرفصل های کلی شناخت و کاربرد پی ال سی ها، به بررسی عیوب و نحوه تعمیر انواع پی ال سی خواهیم پرداخت. 

از مزیت های شرکت در این دوره، ارائه مدرک معتبر بین المللی توسط آموزشگاه دکتربرد است. به علاوه هنرجویان برتر توسط اساتید انتخاب خواهند شد. سپس به عنوان کارآموز در بازارهای کاری شروع به کار می‌کنند. همچنین دکتربرد هنرجویان را به مدت 5 سال تحت پشتیبانی قرار خواهد داد. شما می‌توانید برای شرکت در این دوره یا کسب اطلاعات بیشتر با مشاورین ما در تماس باشید.

پروفی باس چیست؟

پروفی‌باس در واقع نوعی پروتکل برای ارتباط با فیلدباس میدانی، در فناوری اتوماسیون است. در واقع وظیفه پروفی باس، پیوند دادن سیستم های اتوماسیون، کنترلرها به دستگاه های میدانی غیر متمرکز مانند؛ سنسورها، محرک ها و رمزگذارهاست. این سیستم، دارای یک حلقه توکن اضافه است. این حلقه امکان استفاده از چند مستر را فراهم می‌کند. همچنین برخلاف مدباس، این دستگاه ها طی پروسه ای در زمان راه اندازی، به شبکه می‌پیوندند. شبکه پروفی باس داده ها را با استفاده از یک کابل واحد، تبادل می‌کنند. نکته مهم این است؛ که پروفی باس را نباید با استاندارد پروفی نت برای اترنت صنعتی اشتباه گرفته بگیرید. این پرونکل به صورت اوپن به عنوان قسمتی از IEC 61158 انتشار خواهد یافت.

در پروفی باس، هر slave، یک تایمر failsafe را حفظ می‌نماید. اگر در شرایطی master، در بازه مشخصی با slave ارتباط برقرار نکند؛ slave در حالت امن می‌رود. در این حالت master، باید پیش از وقوع تبادلات اطلاعات، دوباره پروسه راه اندازی را طی کند. این روش با یک تایمرر نگهبان ترکیب خواهد شد. در نتیجه اطمینان حاصل می‌کند؛ که تمام ارتباطات در هر چرخه در یک واحد زمانی خاص رخ دهد.

نحوه کار با پروفی باس چگونه است؟

در اسکن عمومی، مستر یک توکن دریافت می‌کند. این توکن، امکان کنترل باس را برای مستر فراهم می‌نماید. سپس داده ها را با هر یک از  slave  ها تبادل می‌کند. در نهایت توکن را به master  بعدی، اگر وجود داشته باشد، منتقل می‌کند. در هنگام تبادلات عادی، یک slave به master اخطار تشخیص نشان می‌دهد. سپس به وسیله master در طول اسکن بعدی، باس خوانده می‌شود.

پروفی باس DP چیست؟

PROFIBUS دارای دو نوع است.

• PROFIBUS DP
• PROFIBUS PA

نوع DP، به دلیل استفاده بیشتر، توسط بسیاری از کارشناسان به عنوان PROFIBUS استاندارد در نظر گرفته می‌شود.

مزیت کار با پروفی باس DP

بیشترین مزیت استفاده از این مدل در سراسر دنیا، به دلیل کاربرد آن در محیط های تولیدی است. دومین مزیت نیز انتقال سریع داده ها با سرعت 12 مگابایت در ثانیه، به معنی سرعت بیشتر نسبت به 1 میلی ثانیه است.

شبکه Plug-and-play

از خصوصیت هاس پروفی باس، افزایش سرعت داده ها، کاهش هزینه های اتصال و پلاگ و بازی محور بودن آن است. اتوماسیون تولید، با کمک شبکه های ورودی/ خروجی راه دور، مبدل فرکانس، حسگرها و محرک ها اهداف خود را محقق می‌سازد. در صورتی که منبع تغذیه و کابل کشی دچار مشکل نباشند؛ در این محیط به راحتی می‌توان نصب های قابل اعتماد انجام داد.

پروفی باس، سیستمی همه کاره است. به همین دلیل مانند یک راه حل ایده آل برای چالش های اتوماسیون عمل خواهد کرد. سایر سیستم های باس، در حوزه های محدودی فعالیت می‌کنند. این موضوع سبب استفاده کاربران از فناوری های دوم و جانبی می‌شد. به علاوه، پروفی باس DP، تحت استاندارد IEC 61158 است. بنابراین سازگاری آن با دستگاه های تولیدی مختلف تضمین می‌شود.

سرعت پروفی باس

در این مدل کابران می‌توانند سرعت انتقال را چیزی در حدود 9.6 تا 12 مگابیت بر ثانیه انتخاب کنند. پیکربندی سرعت در مستر صورت گرفته است. به دلیل اینکه مستر با نوشتن خروجی های دستگاه و خواندن ورودی های ارسال شده به صورت دوره ای، اسلیو هارا پردازش می‌کند؛ چرخه سرعت پروفی باس DP بهینه و ثابت خواهد ماند.

هزینه مقرون به صرفه کابل کشی و نصب

سیستم پروفی باس، به علت ارتباطی بودن؛ به تعداد زیادی از اجزا اجازه اشتراک گذاری با سیستم باس را می‌دهد. این موضوع باعث صرفه جویی در هزینه های کابل کشی و نصب در مقایسه با سیستم های غیر دیجیتال معمولی است.شماری از مزایای استفاده از کابل بهینه را در زیر آورده ایم.

1. به حداقل رساندن اجزاء
2. سادگی طرح ها
3. کوتاه بودن مدت زمان تست و خرید
4. آسان بودن تعمیر و نگهداری

مراحل استفاده از پروفی باس

پروفی باس DP، بازار را با پروتکل های اترنت به اشتراک می‌گذارد. مدت زیادی است؛ که در دنیای اتوماسیون تولید، راه پیدا کرده. رشد پروفی باس DP بی وقفه است. از اهداف بلندمدت خرید دستگاه ها، تعمیر و نگهداری آنها خواهد بود. در این شرایط اجزای شبکه و ابزارهای تشخیص، بسیار بیشتر مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

مراحل تعمیر پروفی باس

تعمیر پروفی باس ها، کار ساده ای نیست. به همین دلیل در صورت بروز هر گونه مشکلی باید در ابتدا به تعمیرکار یا نمایندگی های خرید مراجعه نمایید. از جمله دلایل پرهیز از تعمیر به صورت شخصی، عدم شناخت کافی قطعات مورد کاربرد، سنسورهای آن، کاربرد اجزای پروفی باس پی ال سی است. آموزشگاه دکتربرد در مقالات معرفی انواع پی ال سی و کاربردهای آن، اجزای سخت افزاری پی ال سی، معرفی انواع سنسورهای پی ال سی به صورت جامع و کامل به شما در شناخت بیشتر و بهتر پی ال سی ها کمک خواهد کرد.

 پروفی باس DP در مقابل PA

پروفی باس، کنترل‌کننده‌ها و سیستم‌های کنترل را با دستگاه‌های میدانی پیوند می‌دهد. همچنین امکان تبادل همزمان داده‌ها را با سیستم‌های برتر فراهم می‌کند. پروفی باس استاندارد اتوماسیون، مبتنی بر فیلدباس پروفی باس و شبکه بین المللی پروفی نت است. سازگاری پروفی باس، بر اساس پروتکل ارتباطی استاندارد شده، پروفی باسDP است؛ که از برنامه های مختلف در اتوماسیون کارخانه، اتوماسیون فرآیند، کنترل حرکت و وظایف مرتبط با ایمنی پشتیبانی می‌کند. این ادغام برنامه ریزی، نصب، راه اندازی و نگهداری را آسان تر می‌کند. در پروفی باس DP، لایه فیزیکی RS-485 استفاده می‌شود.

فناوری انتقال آسان و مقرون به صرفه RS-485 برای کارهایی مورد استفاده است؛ که به سرعت انتقال بالایی نیاز دارند. اما نیازی به حفاظت در برابر انفجار ندارند. چرا که در این مورد به صورت ذاتی ایمن هستند. محیط‌های اتوماسیون فرآیند، در حالی که معمولاً به رویه‌های کندتر نیاز دارند؛ ممکن است با محیط‌های انفجاری یا خطرناک نیز مشخص شوند. در چنین کاربردهایی، پروفی باس PA راه حل مناسبی است. پروفی باس PA را می‌توان در محیط های خطرناک مستقر کرد. زیرا لایه فیزیکی آن، MBP، ذاتا ایمن است.

به این نکته توجه داشته باشید؛ حتی استفاده از یک لایه فیزیکی متفاوت، پروفی باس PA دقیقاً همان پروتکل پروفی باس DP است. MBP فقط با یک سرعت ثابت انتقال می‌دهد. سررعت آن 31.25 کیلوبیت بر ثانیه است. این سرعت برای برنامه‌های پردازشی کافی خواهد بود. با این حال، یک ضعف قابل توجه این است؛ که برق و داده ها از طریق یک کابل منتقل می‌شوند. به این ترتیب، قوانینی در مورد توپولوژی شبکه وجود دارد که باید رعایت شود.

توپولوژی پروفی باس DP و PA

• اتصال قطعات DP و PA
• ارتباط بین بخش های DP و PA

اگر از فناوری انتقال RS-485 استفاده شود؛ همه دستگاه‌های میدانی معمولاً در یک ساختار خطی با حداکثر 32 گره در یک بخش متصل خواهند شد. ابتدا و انتهای هر بخش با پایانه و برق فعال اتوبوس ارائه می‌شود. اگر تعداد گره های موجود بیشتر از 32 یا دامنه شبکه در حال گسترش باشد؛ باید از تکرارکننده ها برای پیوند دادن شبکه ها استفاده شود. اگر از فناوری انتقال MBP (در اتوماسیون فرآیند) استفاده شود؛ اساساً هر توپولوژی‌ای برای استفاده، مجاز است. بنابراین ساختارهای خطی و درختی و ترکیبی از هر دو امکان پذیرخواهد بود. در عمل، “توپولوژی تنه و خار” خود را به عنوان استاندارد واقعی تثبیت کرده است. زیرا به صوررت واضح و به خوبی چیده شده است.

کوپلینگ RS-485 و فناوری انتقال MBP

اکثریت قریب به اتفاق شبکه های پروفی باس، معمولا بر اساس RS-485 هستند. اجرای پروفی باس PA معمولاً محدود به بخش های خاصی از یک سیستم است. مانند گروهی از دستگاه های میدانی در یک منطقه خطرناک قرار دارند. اتصال قطعات پروفی باس DP و PA یک روش معمول است.

اتصال ربخش های پروفی باس PA به بخش RS-485 پروفی باس DP، با استفاده از کوپلرها یا پیوندها انجام می‌شود. کوپلرهای قطعه از نقطه نظر پروتکل باس شفاف هستند. دستگاه‌های بخش MBP مستقیماً در سمت DP قابل مشاهده می‌باشند. کوپلر سگمنت نیازی به پیکربندی ندارد. از سوی دیگر، لینک ها هوشمند هستند؛ بنابراین همه دستگاه های متصل در بخش MBP را به عنوان یک دستگاه در بخش RS-485 ترسیم می‌شوند.

 مرور کامل بر پروفی باس DP و PA

همانطور که گفتیم؛ پروفی باس یک پروتکل نوع Master/salve مانند Masterbus می‌باشد. اما دارای یک پروتکل اضافی حلقه توکن است. ای حلقه امکان استفاده از چند Master را امکان پذیر می‌سازد. همچنین بر خلاف مدباس، همه دستگاه ها در زمان راه اندازی پروسه ای را طی می‌کنند؛ که در طی آن آنها به شبکه می‌پیوندند. هر Slave یک تایمر failsafe را حفظ می‌کند. اگر Master در یک بازه زمانی مشخص با آن صحبت نکند؛ Slave به حالت امن می‌رود. Master باید قبل از وقوع تبادل اطلاعات دیگر، دوباره پروسه راه اندازی را طی کند. این، در ترکیب با یک تایمر نگهبان در Master، اطمینان حاصل می‌کند که تمام ارتباطات در هر چرخه باس در یک مقدار زمانی خاص اتفاق بیفتد.