دنیای شبکه های صنعتی

معرفی انواع پروتکل های پرکاربرد صنعتی به همراه تشریح چگونگی پیاده سازی و مزایا و معایب آن ها

واژه شبکه به‌طورکلی به مجموعه‌ای از ارتباطات، مابین حداقل دو تجهیز که با یکدیگر تبادل داده می‌نمایند، اطلاق می‌شود. ارتباط بین دو تجهیز می‌تواند به‌صورت باسیم از طریق یک رسانه مانند کابل شبکه، فیبر نوری و… یا به‌صورت بی‌سیم از طریق رسانه‌ای همچون WiFi، GPRS، امواج رادیویی یا ماهواره‌ای و… برقرار گردد. امروزه استفاده از شبکه‌های صنعتی به دلیل مزایایی همچون کاهش چشمگیر حجم کابل‌کشی و سینی کاری، عیب‌یابی آسان ورودی و خروجی‌ها به هنگام بروز قطعی یا اتصال کوتاه، کاهش مدت‌زمان راه‌اندازی ماشین‌آلات و هزینه‌های مرتبط، امکان اعمال سریع و آسان تغییرات در سیستم کنترل، امکان کنترل، مانیتورینگ و عیب‌یابی آسان تجهیزات از راه دور و… در سیستم‌های کنترل و اتوماسیون امری متداول است. مزایای استفاده از شبکه‌های صنعتی به‌صورت شماتیک در شکل زیر نشان داده‌شده است.

جهت روشن شدن بحث، فرض کنید در نظر است سیستم کنترل و مانیتورینگی برای خط تولید یک محصول طراحی و اجرا گردد. این سیستم کنترل فرضی دارای بیش از ۵۰۰ ورودی و ۴۰۰ خروجی آنالوگ و دیجیتال است که در طول خط تولید و در ایستگاه‌های مختلف پراکنده‌شده‌اند. لازمه پیاده‌سازی این سیستم کنترل در صورت عدم استفاده از شبکه‌های صنعتی، انجام حجم بالایی کابل‌کشی مابین تجهیزات ورودی و خروجی تا تابلوی کنترل اصلی که فرضاً در ابتدای خط تولید قرارگرفته است می‌باشد. حال اگر برای همین کاربرد از یک شبکه صنعتی استفاده گردد، می‌توان با قرار دادن چندین ماژول ورودی- خروجی در طول خط تولید که از طریق کابل و ماژول‌های شبکه به کنترلر تابلوی اصلی متصل شده‌اند، کلیه ورودی‌ها و خروجی‌ها را با حجم کابل‌کشی بسیار پایین‌تری به سیستم کنترل متصل نمود. مزایای استفاده از شبکه‌های صنعتی در این مثال برای دو حالت بیان‌شده به‌روشنی در شکل زیر به تصویر کشیده شده است.

هر شبکه صنعتی جهت پیاده‌سازی، نیازمند یک بستر فیزیکی (کابل، کانکتور و…) و مجموعه‌ای از قوانین و مقررات به نام پروتکل جهت تبادل اطلاعات مابین تجهیزات داخل شبکه می‌باشد. امروزه انواع گوناگونی از پروتکل‌ها بسته به کاربردهای متفاوت ابداع گردیده‌اند که از این میان پروتکل‌های IO Link، ASI، پروفی باس (به انگلیسی : Profibus)، پروفی نت (به انگلیسی : Profinet) و اترنت صنعتی (به انگلیسی : Industrial Ethernet) از کاربرد ویژه‌ای در اتوماسیون صنعتی برخوردار می‌باشند که در این بخش به‌تفصیل مورد بررسی قرار خواهند گرفت.

معرفی انواع پروتکل ها و شبکه های متداول صنعتی

آشنایی با مزایا، معایب و کاربرد انواع پروتکل ها و شبکه های پرکاربرد صنعتی