শিল্প অটোমেশন সিস্টেমে আধুনিক প্রোটোকলের পর্যালোচনা

আগের প্রকাশনায় আমরা শিল্প অটোমেশনে বাস এবং প্রোটোকল কীভাবে কাজ করে সে সম্পর্কে কথা বলেছি। এই সময় আমরা আধুনিক কাজের সমাধানগুলিতে ফোকাস করব: আমরা সারা বিশ্বের সিস্টেমগুলিতে কী প্রোটোকল ব্যবহার করা হয় তা দেখব। আসুন জার্মান কোম্পানি বেকহফ এবং সিমেন্স, অস্ট্রিয়ান বিএন্ডআর, আমেরিকান রকওয়েল অটোমেশন এবং রাশিয়ান ফাস্টওয়েলের প্রযুক্তি বিবেচনা করা যাক। আমরা সার্বজনীন সমাধানগুলিও অধ্যয়ন করব যা একটি নির্দিষ্ট নির্মাতার সাথে আবদ্ধ নয়, যেমন EtherCAT এবং CAN। 

নিবন্ধের শেষে EtherCAT, POWERLINK, PROFINET, EtherNet/IP এবং ModbusTCP প্রোটোকলের বৈশিষ্ট্যগুলির সাথে একটি তুলনা সারণী থাকবে।

আমরা পর্যালোচনায় PRP, HSR, OPC UA এবং অন্যান্য প্রোটোকল অন্তর্ভুক্ত করিনি, কারণ আমাদের সহকর্মী প্রকৌশলীদের যারা শিল্প অটোমেশন সিস্টেম বিকাশ করছে তাদের Habré-এ ইতিমধ্যেই চমৎকার নিবন্ধ রয়েছে। উদাহরণ স্বরূপ, "পিআরপি এবং এইচএসআর "সিমলেস" রিডানডেন্সি প্রোটোকল" и লিনাক্সে শিল্প বিনিময় প্রোটোকলের গেটওয়ে। নিজেই জড়ো করো".

প্রথমে, পরিভাষাটি সংজ্ঞায়িত করা যাক: শিল্প ইথারনেট = শিল্প নেটওয়ার্ক, ফিল্ডবাস = ফিল্ড বাস। রাশিয়ান শিল্প অটোমেশনে, ফিল্ড বাস এবং নিম্ন-স্তরের শিল্প নেটওয়ার্ক সম্পর্কিত শর্তে বিভ্রান্তি রয়েছে। প্রায়শই এই পদগুলি "নিম্ন স্তর" নামে একটি একক, অস্পষ্ট ধারণার সাথে মিলিত হয়, যেটিকে একটি ফিল্ডবাস এবং একটি সাবলেভেল বাস উভয়ই বলা হয়, যদিও এটি মোটেও বাস নাও হতে পারে।

কেন এটা তাই?এই বিভ্রান্তিটি সম্ভবত এই কারণে যে অনেক আধুনিক কন্ট্রোলারে, I/O মডিউলগুলির সংযোগ প্রায়শই একটি ব্যাকপ্লেন বা একটি শারীরিক বাস ব্যবহার করে প্রয়োগ করা হয়। অর্থাৎ, নির্দিষ্ট বাস যোগাযোগ এবং সংযোগকারীগুলিকে একটি একক ইউনিটে একাধিক মডিউল একত্রিত করতে ব্যবহৃত হয়। কিন্তু এই ধরনের নোডগুলি, পরিবর্তে, একটি শিল্প নেটওয়ার্ক এবং একটি ফিল্ড বাস উভয় দ্বারা আন্তঃসংযুক্ত হতে পারে। পাশ্চাত্য পরিভাষায় একটি স্পষ্ট বিভাগ আছে: একটি নেটওয়ার্ক একটি নেটওয়ার্ক, একটি বাস একটি বাস। প্রথমটি শিল্প ইথারনেট শব্দ দ্বারা মনোনীত, দ্বিতীয়টি ফিল্ডবাস দ্বারা। নিবন্ধটি এই ধারণাগুলির জন্য যথাক্রমে "শিল্প নেটওয়ার্ক" এবং "ফিল্ড বাস" শব্দটি ব্যবহার করার প্রস্তাব করেছে।

ইন্ডাস্ট্রিয়াল নেটওয়ার্ক স্ট্যান্ডার্ড ইথারক্যাট, বেকহফ দ্বারা তৈরি

EtherCAT প্রোটোকল এবং শিল্প নেটওয়ার্ক সম্ভবত অটোমেশন সিস্টেমে ডেটা ট্রান্সমিশনের দ্রুততম পদ্ধতিগুলির মধ্যে একটি। EtherCAT নেটওয়ার্ক সফলভাবে বিতরণ করা অটোমেশন সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়, যেখানে ইন্টারঅ্যাকটিং নোডগুলি দীর্ঘ দূরত্বে আলাদা করা হয়।

EtherCAT প্রোটোকল তার টেলিগ্রাম প্রেরণের জন্য স্ট্যান্ডার্ড ইথারনেট ফ্রেম ব্যবহার করে, তাই এটি যেকোনো মানক ইথারনেট সরঞ্জামের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ থাকে এবং প্রকৃতপক্ষে, উপযুক্ত সফ্টওয়্যার উপলব্ধ থাকলে যে কোনো ইথারনেট কন্ট্রোলারে ডেটা রিসেপশন এবং ট্রান্সমিশন সংগঠিত করা যেতে পারে।

I/O মডিউলগুলির একটি সেট সহ বেকহফ নিয়ামক। উৎস: www.beckhoff.de

প্রোটোকল স্পেসিফিকেশন খোলা এবং উপলব্ধ, কিন্তু শুধুমাত্র উন্নয়ন সমিতির কাঠামোর মধ্যে - EtherCAT প্রযুক্তি গ্রুপ।

ইথারক্যাট কীভাবে কাজ করে তা এখানে রয়েছে (জুমা ইনকা গেমের মতো দর্শনটি মন্ত্রমুগ্ধকর):

এই প্রোটোকলের উচ্চ বিনিময় গতি - এবং আমরা মাইক্রোসেকেন্ডের একক সম্পর্কে কথা বলতে পারি - এই কারণে উপলব্ধি করা হয়েছে যে বিকাশকারীরা একটি নির্দিষ্ট ডিভাইসে সরাসরি পাঠানো টেলিগ্রাম ব্যবহার করে বিনিময় করতে অস্বীকার করেছিল। পরিবর্তে, একটি টেলিগ্রাম ইথারক্যাট নেটওয়ার্কে পাঠানো হয়, একই সময়ে সমস্ত ডিভাইসে সম্বোধন করা হয়, তথ্য সংগ্রহ এবং প্রেরণের জন্য প্রতিটি স্লেভ নোড (এগুলিকে প্রায়শই OSO - অবজেক্ট কমিউনিকেশন ডিভাইসও বলা হয়) এটি থেকে "মাছিতে" নেয়। ডেটা যা এটির উদ্দেশ্যে ছিল এবং একটি টেলিগ্রামে সেই ডেটা সন্নিবেশ করান যা তিনি বিনিময়ের জন্য সরবরাহ করতে প্রস্তুত। তারপর টেলিগ্রামটি পরবর্তী স্লেভ নোডে পাঠানো হয়, যেখানে একই অপারেশন হয়। সমস্ত নিয়ন্ত্রণ ডিভাইসের মধ্য দিয়ে যাওয়ার পরে, টেলিগ্রামটি মূল নিয়ামকের কাছে ফিরে আসে, যা, স্লেভ ডিভাইসগুলি থেকে প্রাপ্ত ডেটার উপর ভিত্তি করে, নিয়ন্ত্রণ যুক্তি প্রয়োগ করে, আবার স্লেভ নোডগুলির সাথে টেলিগ্রামের মাধ্যমে ইন্টারঅ্যাক্ট করে, যা একটি নিয়ন্ত্রণ সংকেত জারি করে। উপকরণ.

একটি EtherCAT নেটওয়ার্কের যেকোনো টপোলজি থাকতে পারে, কিন্তু সারমর্মে এটি সর্বদা একটি রিং হবে - সম্পূর্ণ ডুপ্লেক্স মোড এবং দুটি ইথারনেট সংযোগকারী ব্যবহারের কারণে। এইভাবে, টেলিগ্রাম সবসময় বাসের প্রতিটি ডিভাইসে ক্রমানুসারে প্রেরণ করা হবে।

একাধিক নোড সহ একটি Ethercat নেটওয়ার্কের পরিকল্পিত উপস্থাপনা। উৎস: realpars.com

যাইহোক, EtherCAT স্পেসিফিকেশনে 100Base-TX ফিজিক্যাল লেয়ারে সীমাবদ্ধতা নেই, তাই গিগাবিট এবং অপটিক্যাল লাইনের উপর ভিত্তি করে প্রোটোকলের বাস্তবায়ন সম্ভব।

সিমেন্স থেকে শিল্প নেটওয়ার্ক এবং PROFIBUS/NET মানগুলি খুলুন

জার্মান উদ্বেগ সিমেন্স দীর্ঘদিন ধরে তার প্রোগ্রামেবল লজিক কন্ট্রোলার (পিএলসি) জন্য পরিচিত, যা সারা বিশ্বে ব্যবহৃত হয়।

সিমেন্স সরঞ্জাম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত একটি স্বয়ংক্রিয় সিস্টেমের নোডগুলির মধ্যে ডেটা আদান-প্রদান PROFIBUS নামক একটি ফিল্ড বাসের মাধ্যমে এবং PROFINET শিল্প নেটওয়ার্কের মাধ্যমে করা হয়।

PROFIBUS বাসটি DB-9 সংযোগকারী সহ একটি বিশেষ দুই-কোর তার ব্যবহার করে। সিমেন্স এটি বেগুনি রঙে আছে, কিন্তু আমরা অনুশীলনে অন্যদের দেখেছি :)। একাধিক নোড সংযোগ করতে, একটি সংযোগকারী দুটি তারের সাথে সংযোগ করতে পারে। এটিতে টার্মিনাল রোধের জন্য একটি সুইচও রয়েছে। নেটওয়ার্কের শেষ ডিভাইসে টার্মিনাল প্রতিরোধক চালু করতে হবে, এইভাবে নির্দেশ করে যে এটিই প্রথম বা শেষ ডিভাইস, এবং এর পরে কিছুই নেই, শুধুমাত্র অন্ধকার এবং শূন্যতা (সমস্ত rs485 এভাবে কাজ করে)। আপনি যদি মধ্যবর্তী সংযোগকারীতে একটি প্রতিরোধক চালু করেন, তাহলে এটি অনুসরণ করা বিভাগটি বন্ধ হয়ে যাবে।

সংযোগকারী সংযোগকারী সহ PROFIBUS তারের। উৎস: ভিআইপিএ কন্ট্রোল আমেরিকা

PROFINET নেটওয়ার্ক একটি এনালগ টুইস্টেড পেয়ার ক্যাবল ব্যবহার করে, সাধারণত RJ-45 সংযোগকারীর সাথে, তারের রঙ সবুজ হয়। যদি PROFIBUS এর টপোলজি একটি বাস হয়, তাহলে PROFINET নেটওয়ার্কের টপোলজি যেকোনও হতে পারে: একটি রিং, একটি তারা, একটি গাছ, বা সবকিছু মিলিয়ে৷

সংযুক্ত PROFINET তারের সাথে সিমেন্স কন্ট্রোলার। সূত্র: w3.siemens.com

PROFIBUS বাসে এবং PROFINET নেটওয়ার্কে বিভিন্ন যোগাযোগ প্রোটোকল রয়েছে।

PROFIBUS এর জন্য:

1. PROFIBUS DP - এই প্রোটোকলের বাস্তবায়নে দূরবর্তী স্লেভ ডিভাইসগুলির সাথে যোগাযোগ জড়িত; PROFINET এর ক্ষেত্রে, এই প্রোটোকলটি PROFINET IO প্রোটোকলের সাথে মিলে যায়।
2. PROFIBUS PA মূলত PROFIBUS DP এর মতই, শুধুমাত্র ডেটা ট্রান্সমিশন এবং পাওয়ার সাপ্লাইয়ের বিস্ফোরণ-প্রমাণ সংস্করণের জন্য ব্যবহৃত হয় (বিভিন্ন ভৌত বৈশিষ্ট্য সহ PROFIBUS DP-এর অনুরূপ)। PROFINET-এর জন্য, PROFIBUS-এর মতো একটি বিস্ফোরণ-প্রমাণ প্রোটোকল এখনও বিদ্যমান নেই।
3. PROFIBUS FMS - অন্যান্য নির্মাতাদের সিস্টেমের সাথে ডেটা বিনিময়ের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে যা PROFIBUS DP ব্যবহার করতে পারে না। PROFINET নেটওয়ার্কে PROFIBUS FMS অ্যানালগ হল PROFINET CBA প্রোটোকল।

PROFINET এর জন্য:

1. PROFINET IO;
2. প্রফিনেট সিবিএ।

PROFINET IO প্রোটোকল বিভিন্ন শ্রেণীতে বিভক্ত:

• PROFINET NRT (নন-রিয়েল টাইম) - এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ব্যবহৃত হয় যেখানে টাইমিং প্যারামিটারগুলি সমালোচনামূলক নয়। এটি ইথারনেট TCP/IP ডেটা ট্রান্সফার প্রোটোকলের পাশাপাশি UDP/IP ব্যবহার করে।
• PROFINET RT (রিয়েল টাইম) - এখানে I/O ডেটা এক্সচেঞ্জ ইথারনেট ফ্রেম ব্যবহার করে প্রয়োগ করা হয়, কিন্তু ডায়াগনস্টিক এবং যোগাযোগ ডেটা এখনও UDP/IP এর মাধ্যমে স্থানান্তরিত হয়। 
• PROFINET IRT (আইসোক্রোনাস রিয়েল টাইম) - এই প্রোটোকলটি বিশেষভাবে মোশন কন্ট্রোল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য তৈরি করা হয়েছে এবং এতে একটি আইসোক্রোনাস ডেটা ট্রান্সফার ফেজ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

PROFINET IRT হার্ড রিয়েল-টাইম প্রোটোকল বাস্তবায়নের জন্য, দূরবর্তী ডিভাইসগুলির সাথে যোগাযোগের জন্য এটি দুটি বিনিময় চ্যানেলকে আলাদা করে: আইসোক্রোনাস এবং অ্যাসিঙ্ক্রোনাস। একটি স্থির বিনিময় চক্রের দৈর্ঘ্য সহ একটি আইসোক্রোনাস চ্যানেল ঘড়ির সিঙ্ক্রোনাইজেশন ব্যবহার করে এবং সময়-সমালোচনামূলক ডেটা প্রেরণ করে; দ্বিতীয়-স্তরের টেলিগ্রামগুলি সংক্রমণের জন্য ব্যবহৃত হয়। একটি আইসোক্রোনাস চ্যানেলে সংক্রমণের সময়কাল 1 মিলিসেকেন্ডের বেশি হয় না।

অ্যাসিঙ্ক্রোনাস চ্যানেল তথাকথিত রিয়েল-টাইম ডেটা প্রেরণ করে, যা একটি MAC ঠিকানার মাধ্যমেও সম্বোধন করা হয়। উপরন্তু, বিভিন্ন ডায়াগনস্টিক এবং সহায়ক তথ্য TCP/IP এর মাধ্যমে প্রেরণ করা হয়। রিয়েল-টাইম ডেটা, অনেক কম অন্যান্য তথ্য, অবশ্যই, আইসোক্রোনাস চক্রকে বাধা দিতে পারে না।

PROFINET IO ফাংশনগুলির বর্ধিত সেট প্রতিটি শিল্প অটোমেশন সিস্টেমের জন্য প্রয়োজন হয় না, তাই এই প্রোটোকলটি একটি নির্দিষ্ট প্রকল্পের জন্য স্কেল করা হয়, সম্মতি ক্লাস বা কনফরমেন্স ক্লাসগুলিকে বিবেচনা করে: CC-A, CC-B, CC-CC। কমপ্লায়েন্স ক্লাস আপনাকে ন্যূনতম প্রয়োজনীয় কার্যকারিতা সহ ফিল্ড ডিভাইস এবং ব্যাকবোন উপাদান নির্বাচন করতে দেয়। 

উত্স: PROFINET বিশ্ববিদ্যালয়ের পাঠ

PROFINET নেটওয়ার্কের দ্বিতীয় বিনিময় প্রোটোকল - PROFINET CBA - বিভিন্ন নির্মাতাদের থেকে সরঞ্জামগুলির মধ্যে শিল্প যোগাযোগ সংগঠিত করতে ব্যবহৃত হয়। আইএএস সিস্টেমের প্রধান উৎপাদন ইউনিট হল একটি নির্দিষ্ট সত্তা যাকে কম্পোনেন্ট বলা হয়। এই উপাদানটি সাধারণত একটি ডিভাইস বা ইনস্টলেশনের যান্ত্রিক, বৈদ্যুতিক এবং ইলেকট্রনিক অংশগুলির পাশাপাশি সংশ্লিষ্ট অ্যাপ্লিকেশন সফ্টওয়্যারগুলির একটি সংগ্রহ। প্রতিটি উপাদানের জন্য, একটি সফ্টওয়্যার মডিউল নির্বাচন করা হয় যাতে PROFINET স্ট্যান্ডার্ডের প্রয়োজনীয়তা অনুসারে এই উপাদানটির ইন্টারফেসের সম্পূর্ণ বিবরণ থাকে। এর পরে এই সফ্টওয়্যার মডিউলগুলি ডিভাইসের সাথে ডেটা বিনিময় করতে ব্যবহৃত হয়। 

B&R ইথারনেট POWERLINK প্রোটোকল

পাওয়ারলিংক প্রোটোকলটি 2000 এর দশকের গোড়ার দিকে অস্ট্রিয়ান কোম্পানি B&R দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। এটি ইথারনেট স্ট্যান্ডার্ডের উপরে একটি রিয়েল-টাইম প্রোটোকলের আরেকটি বাস্তবায়ন। প্রোটোকল স্পেসিফিকেশন উপলব্ধ এবং বিনামূল্যে বিতরণ করা হয়. 

পাওয়ারলিংক প্রযুক্তি একটি তথাকথিত মিশ্র ভোটদান পদ্ধতি ব্যবহার করে, যখন ডিভাইসগুলির মধ্যে সমস্ত মিথস্ক্রিয়াকে কয়েকটি পর্যায়ে বিভক্ত করা হয়। বিশেষ করে সমালোচনামূলক ডেটা আইসোক্রোনাস এক্সচেঞ্জ পর্যায়ে প্রেরণ করা হয়, যার জন্য প্রয়োজনীয় প্রতিক্রিয়া সময় কনফিগার করা হয়; অবশিষ্ট ডেটা প্রেরণ করা হবে, যখনই সম্ভব, অ্যাসিঙ্ক্রোনাস পর্যায়ে।

I/O মডিউলের একটি সেট সহ B&R কন্ট্রোলার। সূত্র: br-automation.com

প্রোটোকলটি মূলত 100Base-TX শারীরিক স্তরের উপরে প্রয়োগ করা হয়েছিল, কিন্তু পরে একটি গিগাবিট বাস্তবায়ন তৈরি করা হয়েছিল।

পাওয়ারলিংক প্রোটোকল একটি যোগাযোগ সময়সূচী প্রক্রিয়া ব্যবহার করে। একটি নির্দিষ্ট চিহ্নিতকারী বা নিয়ন্ত্রণ বার্তা নেটওয়ার্কে পাঠানো হয়, যার সাহায্যে এটি নির্ধারণ করা হয় যে ডিভাইসগুলির মধ্যে কোনটি বর্তমানে ডেটা বিনিময় করার অনুমতি রয়েছে। এক সময়ে শুধুমাত্র একটি ডিভাইস এক্সচেঞ্জ অ্যাক্সেস করতে পারে.

একাধিক নোড সহ একটি ইথারনেট POWERLINK নেটওয়ার্কের পরিকল্পিত উপস্থাপনা।

আইসোক্রোনাস পর্যায়ে, পোলিং নিয়ন্ত্রক ক্রমানুসারে প্রতিটি নোডের কাছে একটি অনুরোধ পাঠায় যেখান থেকে এটি সমালোচনামূলক ডেটা গ্রহণ করতে হবে। 

আইসোক্রোনাস ফেজ সঞ্চালিত হয়, যেমনটি ইতিমধ্যে উল্লিখিত হয়েছে, একটি সামঞ্জস্যযোগ্য চক্র সময় সহ। এক্সচেঞ্জের অ্যাসিঙ্ক্রোনাস ফেজে, আইপি প্রোটোকল স্ট্যাক ব্যবহার করা হয়, নিয়ামক সমস্ত নোড থেকে অ-সমালোচনামূলক ডেটার অনুরোধ করে, যা নেটওয়ার্কে প্রেরণ করার অ্যাক্সেস পাওয়ার সাথে সাথে একটি প্রতিক্রিয়া পাঠায়। আইসোক্রোনাস এবং অ্যাসিঙ্ক্রোনাস পর্যায়গুলির মধ্যে সময়ের অনুপাত ম্যানুয়ালি সামঞ্জস্য করা যেতে পারে।

রকওয়েল অটোমেশন ইথারনেট/আইপি প্রোটোকল

2000 সালে আমেরিকান কোম্পানি রকওয়েল অটোমেশনের সক্রিয় অংশগ্রহণে ইথারনেট/আইপি প্রোটোকল তৈরি করা হয়েছিল। এটি টিসিপি এবং ইউডিপি আইপি স্ট্যাক ব্যবহার করে এবং এটি শিল্প অটোমেশন অ্যাপ্লিকেশনের জন্য প্রসারিত করে। নামের দ্বিতীয় অংশ, জনপ্রিয় বিশ্বাসের বিপরীতে, মানে ইন্টারনেট প্রোটোকল নয়, কিন্তু শিল্প প্রোটোকল। UDP আইপি সিআইপি (কমন ইন্টারফেস প্রোটোকল) কমিউনিকেশন স্ট্যাক ব্যবহার করে, যা কন্ট্রোলনেট/ডিভাইসনেট নেটওয়ার্কেও ব্যবহার করা হয় এবং টিসিপি/আইপির উপরে প্রয়োগ করা হয়।

ইথারনেট/আইপি স্পেসিফিকেশন সর্বজনীনভাবে উপলব্ধ এবং অবাধে উপলব্ধ। ইথারনেট/আইপি নেটওয়ার্ক টপোলজি নির্বিচারে হতে পারে এবং এতে রিং, তারকা, গাছ বা বাস অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারে।

এইচটিটিপি, এফটিপি, এসএমটিপি, ইথারনেট/আইপি প্রোটোকলের স্ট্যান্ডার্ড ফাংশন ছাড়াও, এটি পোলিং কন্ট্রোলার এবং আই/ও ডিভাইসের মধ্যে সময়-গুরুত্বপূর্ণ ডেটা স্থানান্তর কার্যকর করে। অ-সময়-সমালোচনা তথ্যের সংক্রমণ টিসিপি প্যাকেট দ্বারা সরবরাহ করা হয় এবং চক্রীয় নিয়ন্ত্রণ ডেটার সময়-গুরুত্বপূর্ণ বিতরণ UDP প্রোটোকলের মাধ্যমে করা হয়। 

বিতরণ করা সিস্টেমে সময় সিঙ্ক্রোনাইজ করতে, ইথারনেট/আইপি সিআইপিসিঙ্ক প্রোটোকল ব্যবহার করে, যা সিআইপি যোগাযোগ প্রোটোকলের একটি এক্সটেনশন।

একাধিক নোড এবং Modbus ডিভাইসের সংযোগ সহ একটি ইথারনেট/আইপি নেটওয়ার্কের পরিকল্পিত উপস্থাপনা। উৎস: www.icpdas.com.tw

ইথারনেট/আইপি নেটওয়ার্ক সেটআপ সহজ করার জন্য, বেশিরভাগ স্ট্যান্ডার্ড অটোমেশন ডিভাইসগুলি পূর্বনির্ধারিত কনফিগারেশন ফাইলগুলির সাথে আসে।

Fastwel এ FBUS প্রোটোকল বাস্তবায়ন

আমরা দীর্ঘদিন ধরে ভেবেছিলাম যে রাশিয়ান কোম্পানি ফাস্টওয়েলকে FBUS শিল্প প্রোটোকলের অভ্যন্তরীণ বাস্তবায়নের সাথে এই তালিকায় অন্তর্ভুক্ত করতে হবে, কিন্তু তারপরে আমরা আমদানি প্রতিস্থাপনের বাস্তবতা সম্পর্কে আরও ভালভাবে বোঝার জন্য কয়েকটি অনুচ্ছেদ লেখার সিদ্ধান্ত নিয়েছি।

FBUS এর দুটি শারীরিক বাস্তবায়ন রয়েছে। তাদের মধ্যে একটি বাস যেখানে FBUS প্রোটোকল RS485 স্ট্যান্ডার্ডের উপরে চলে। উপরন্তু, একটি শিল্প ইথারনেট নেটওয়ার্কে FBUS-এর বাস্তবায়ন রয়েছে।

FBUS কে খুব কমই একটি উচ্চ-গতির প্রোটোকল বলা যেতে পারে; প্রতিক্রিয়া সময় দৃঢ়ভাবে বাসে I/O মডিউলের সংখ্যা এবং বিনিময় পরামিতির উপর নির্ভর করে; এটি সাধারণত 0,5 থেকে 10 মিলিসেকেন্ডের মধ্যে হয়ে থাকে। একটি FBUS স্লেভ নোডে শুধুমাত্র 64 I/O মডিউল থাকতে পারে। একটি ফিল্ডবাসের জন্য, তারের দৈর্ঘ্য 1 মিটারের বেশি হতে পারে না, তাই আমরা বিতরণ করা সিস্টেম সম্পর্কে কথা বলছি না। অথবা বরং, এটি করে, কিন্তু শুধুমাত্র যখন TCP/IP এর মাধ্যমে একটি শিল্প FBUS নেটওয়ার্ক ব্যবহার করা হয়, যার অর্থ ভোটের সময় কয়েকগুণ বৃদ্ধি পায়। বাস এক্সটেনশন কর্ডগুলি মডিউলগুলিকে সংযুক্ত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যা অটোমেশন ক্যাবিনেটে মডিউলগুলির সুবিধাজনক স্থাপনের জন্য অনুমতি দেয়।

সংযুক্ত I/O মডিউল সহ ফাস্টওয়েল কন্ট্রোলার। উৎস: কন্ট্রোল ইঞ্জিনিয়ারিং রাশিয়া

মোট: স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থায় এই সমস্ত কীভাবে ব্যবহার করা হয়

স্বাভাবিকভাবেই, আধুনিক শিল্প ডেটা ট্রান্সফার প্রোটোকলের বিভিন্ন প্রকার আমরা এই নিবন্ধে বর্ণিত তার চেয়ে অনেক বেশি। কিছু একটি নির্দিষ্ট প্রস্তুতকারকের সাথে আবদ্ধ, কিছু, বিপরীতভাবে, সর্বজনীন। স্বয়ংক্রিয় প্রক্রিয়া নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা (APCS) বিকাশ করার সময়, প্রকৌশলী নির্দিষ্ট কাজ এবং সীমাবদ্ধতাগুলি (প্রযুক্তিগত এবং বাজেটের) বিবেচনায় নিয়ে সর্বোত্তম প্রোটোকল নির্বাচন করেন।

যদি আমরা একটি নির্দিষ্ট এক্সচেঞ্জ প্রোটোকলের ব্যাপকতা সম্পর্কে কথা বলি, আমরা কোম্পানির একটি চিত্র প্রদান করতে পারি এইচএমএস নেটওয়ার্ক এবি, যা শিল্প নেটওয়ার্কে বিভিন্ন বিনিময় প্রযুক্তির বাজার শেয়ার চিত্রিত করে।

উত্স: এইচএমএস নেটওয়ার্ক এবি

ডায়াগ্রামে দেখা যায়, সিমেন্সের PRONET এবং PROFIBUS নেতৃস্থানীয় অবস্থানে রয়েছে।

মজার ব্যাপার হল, ৬ বছর আগে বাজারের 60% PROFINET এবং ইথারনেট/IP প্রোটোকল দ্বারা দখল করা হয়েছিল.

নীচের সারণীতে বর্ণিত এক্সচেঞ্জ প্রোটোকলের সারাংশ ডেটা রয়েছে। কিছু পরামিতি, উদাহরণস্বরূপ, কর্মক্ষমতা, বিমূর্ত পদে প্রকাশ করা হয়: উচ্চ / নিম্ন। পারফরম্যান্স বিশ্লেষণ নিবন্ধগুলিতে সংখ্যাসূচক সমতুল্য পাওয়া যেতে পারে। 

	ইথারকেট	POWERLINK	প্রফিনেট	ইথারনেট/আইপি	ModbusTCP
পদার্থের স্তর	100/1000 BASE-TX	100/1000 BASE-TX	100/1000 BASE-TX	100/1000 BASE-TX	100/1000 BASE-TX
ডাটা লেভেল	চ্যানেল (ইথারনেট ফ্রেম)	চ্যানেল (ইথারনেট ফ্রেম)	চ্যানেল (ইথারনেট ফ্রেম), নেটওয়ার্ক/পরিবহন (TCP/IP)	নেটওয়ার্ক/পরিবহন(TCP/IP)	নেটওয়ার্ক/পরিবহন(TCP/IP)
রিয়েল টাইম সাপোর্ট	হাঁ	হাঁ	হাঁ	হাঁ	না
উৎপাদনশীলতা	Высокая	Высокая	আইআরটি – উচ্চ, আরটি – মাঝারি	মধ্য	কম
নোডের মধ্যে তারের দৈর্ঘ্য	100m	100মি/2কিমি	100m	100m	100m
স্থানান্তর পর্যায়গুলি	না	আইসোক্রোনাস + অ্যাসিঙ্ক্রোনাস	আইআরটি - আইসোক্রোনাস + অ্যাসিঙ্ক্রোনাস, আরটি - অ্যাসিঙ্ক্রোনাস	না	না
নোডের সংখ্যা	65535	240	TCP/IP নেটওয়ার্ক সীমাবদ্ধতা	TCP/IP নেটওয়ার্ক সীমাবদ্ধতা	TCP/IP নেটওয়ার্ক সীমাবদ্ধতা
সংঘর্ষের রেজোলিউশন	রিং টপোলজি	ক্লক সিঙ্ক্রোনাইজেশন, ট্রান্সমিশন ফেজ	রিং টপোলজি, ট্রান্সমিশন ফেজ	সুইচ, স্টার টপোলজি	সুইচ, স্টার টপোলজি
গরম ও swap 'র	না	হাঁ	হাঁ	হাঁ	বাস্তবায়নের উপর নির্ভর করে
সরঞ্জাম খরচ	কম	কম	Высокая	মধ্য	কম

বর্ণিত এক্সচেঞ্জ প্রোটোকল, ফিল্ডবাস এবং শিল্প নেটওয়ার্কগুলির প্রয়োগের ক্ষেত্রগুলি খুব বৈচিত্র্যময়। রাসায়নিক এবং স্বয়ংচালিত শিল্প থেকে মহাকাশ প্রযুক্তি এবং ইলেকট্রনিক্স উত্পাদন। বিভিন্ন ডিভাইস এবং রোবোটিক্সের জন্য রিয়েল-টাইম পজিশনিং সিস্টেমে উচ্চ-গতির বিনিময় প্রোটোকলের চাহিদা রয়েছে।

আপনি কোন প্রোটোকলের সাথে কাজ করেছেন এবং আপনি সেগুলি কোথায় প্রয়োগ করেছেন? মন্তব্যে আপনার অভিজ্ঞতা শেয়ার করুন. 🙂

উত্স: www.habr.com