വ്യാവസായിക ഓട്ടോമേഷനിലെ ബസുകളും പ്രോട്ടോക്കോളുകളും: ഇതെല്ലാം എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു

വലിയ ഓട്ടോമേറ്റഡ് ഒബ്‌ജക്റ്റുകൾ എങ്ങനെ നിയന്ത്രിക്കപ്പെടുന്നുവെന്ന് നിങ്ങളിൽ പലർക്കും അറിയാം അല്ലെങ്കിൽ കണ്ടിട്ടുണ്ട്, ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു ആണവ നിലയം അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി ഉൽ‌പാദന ലൈനുകളുള്ള ഒരു ഫാക്ടറി: പ്രധാന പ്രവർത്തനം പലപ്പോഴും ഒരു വലിയ മുറിയിലാണ് നടക്കുന്നത്, ഒരു കൂട്ടം സ്‌ക്രീനുകളും ലൈറ്റ് ബൾബുകളും. റിമോട്ട് കൺട്രോളുകളും. ഈ നിയന്ത്രണ സമുച്ചയത്തെ സാധാരണയായി പ്രധാന കൺട്രോൾ റൂം എന്ന് വിളിക്കുന്നു - ഉൽ‌പാദന സൗകര്യം നിരീക്ഷിക്കുന്നതിനുള്ള പ്രധാന നിയന്ത്രണ പാനൽ.

ഹാർഡ്‌വെയറിന്റെയും സോഫ്‌റ്റ്‌വെയറിന്റെയും കാര്യത്തിൽ ഇതെല്ലാം എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, ഈ സിസ്റ്റങ്ങൾ പരമ്പരാഗത പേഴ്‌സണൽ കമ്പ്യൂട്ടറുകളിൽ നിന്ന് എങ്ങനെ വ്യത്യാസപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് നിങ്ങൾ തീർച്ചയായും ആശ്ചര്യപ്പെടുന്നുണ്ടായിരുന്നു. ഈ ലേഖനത്തിൽ, പ്രധാന കൺട്രോൾ റൂമിലേക്ക് വിവിധ ഡാറ്റ എങ്ങനെ ലഭിക്കുന്നു, ഉപകരണങ്ങളിലേക്ക് കമാൻഡുകൾ എങ്ങനെ അയയ്ക്കുന്നു, ഒരു കംപ്രസ്സർ സ്റ്റേഷൻ, പ്രൊപ്പെയ്ൻ പ്രൊഡക്ഷൻ പ്ലാന്റ്, ഒരു കാർ അസംബ്ലി ലൈൻ, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു കാർ അസംബ്ലി ലൈൻ എന്നിവ നിയന്ത്രിക്കുന്നതിന് സാധാരണയായി എന്താണ് വേണ്ടതെന്ന് ഞങ്ങൾ നോക്കും. മലിനജല പമ്പിംഗ് പ്ലാന്റ്.

ഏറ്റവും താഴ്ന്ന നില അല്ലെങ്കിൽ ഫീൽഡ്ബസ് എല്ലാം ആരംഭിക്കുന്നിടത്താണ്

മൈക്രോകൺട്രോളറുകളും സബോർഡിനേറ്റ് ഉപകരണങ്ങളും തമ്മിലുള്ള ആശയവിനിമയ മാർഗങ്ങൾ വിവരിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമായി വരുമ്പോൾ, അജ്ഞാതർക്ക് വ്യക്തമല്ലാത്ത ഈ വാക്കുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, I/O മൊഡ്യൂളുകൾ അല്ലെങ്കിൽ അളക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ. സാധാരണയായി ഈ ആശയവിനിമയ ചാനലിനെ "ഫീൽഡ് ബസ്" എന്ന് വിളിക്കുന്നു, കാരണം "ഫീൽഡിൽ" നിന്ന് കൺട്രോളറിലേക്ക് വരുന്ന ഡാറ്റ കൈമാറുന്നതിന് ഇത് ഉത്തരവാദിയാണ്.

കൺട്രോളർ ഇടപഴകുന്ന ചില ഉപകരണങ്ങൾ (ഉദാഹരണത്തിന്, സെൻസറുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ആക്യുവേറ്ററുകൾ) ദൂരെ, ദൂരെ, തെരുവിൽ, വയലുകളിൽ, രാത്രിയുടെ മറവിൽ എവിടെയോ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു എന്ന വസ്തുതയെ സൂചിപ്പിക്കുന്ന ആഴത്തിലുള്ള പ്രൊഫഷണൽ പദമാണ് “ഫീൽഡ്”. . കൺട്രോളറിൽ നിന്ന് അര മീറ്റർ അകലെ സെൻസർ സ്ഥാപിക്കാമെന്നത് പ്രശ്നമല്ല, ഒരു ഓട്ടോമേഷൻ കാബിനറ്റിലെ താപനില അളക്കുക, അത് ഇപ്പോഴും “ഫീൽഡിൽ” ആണെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. മിക്കപ്പോഴും, I/O മൊഡ്യൂളുകളിൽ എത്തിച്ചേരുന്ന സെൻസറുകളിൽ നിന്നുള്ള സിഗ്നലുകൾ വിദൂര സൈറ്റുകളിൽ നിന്നോ ഉപകരണങ്ങളിൽ നിന്നോ വിവരങ്ങൾ ശേഖരിക്കുന്ന, പതിനായിരക്കണക്കിന് മീറ്റർ (ചിലപ്പോൾ അതിലും കൂടുതൽ) ദൂരം സഞ്ചരിക്കുന്നു. യഥാർത്ഥത്തിൽ, അതുകൊണ്ടാണ് കൺട്രോളറിന് ഇതേ സെൻസറുകളിൽ നിന്ന് മൂല്യങ്ങൾ ലഭിക്കുന്ന എക്സ്ചേഞ്ച് ബസിനെ സാധാരണയായി ഫീൽഡ് ബസ് അല്ലെങ്കിൽ സാധാരണയായി താഴ്ന്ന നിലയിലുള്ള ബസ് അല്ലെങ്കിൽ ഇൻഡസ്ട്രിയൽ ബസ് എന്ന് വിളിക്കുന്നത്.

ഒരു വ്യാവസായിക സൗകര്യത്തിന്റെ ഓട്ടോമേഷന്റെ പൊതു പദ്ധതി

അതിനാൽ, സെൻസറിൽ നിന്നുള്ള വൈദ്യുത സിഗ്നൽ കേബിൾ ലൈനുകളിലൂടെ ഒരു നിശ്ചിത ദൂരം സഞ്ചരിക്കുന്നു (സാധാരണയായി ഒരു നിശ്ചിത എണ്ണം കോറുകളുള്ള ഒരു സാധാരണ ചെമ്പ് കേബിളിലൂടെ), അതിൽ നിരവധി സെൻസറുകൾ ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. സിഗ്നൽ പിന്നീട് പ്രോസസ്സിംഗ് മൊഡ്യൂളിലേക്ക് (ഇൻപുട്ട് / ഔട്ട്പുട്ട് മൊഡ്യൂൾ) പ്രവേശിക്കുന്നു, അവിടെ അത് കൺട്രോളറിന് മനസ്സിലാക്കാവുന്ന ഒരു ഡിജിറ്റൽ ഭാഷയിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. അടുത്തതായി, ഫീൽഡ് ബസ് വഴിയുള്ള ഈ സിഗ്നൽ നേരിട്ട് കൺട്രോളറിലേക്ക് പോകുന്നു, അവിടെ അത് ഒടുവിൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നു. അത്തരം സിഗ്നലുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, മൈക്രോകൺട്രോളറിന്റെ പ്രവർത്തന ലോജിക് തന്നെ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നു.

ടോപ്പ് ലെവൽ: ഒരു മാല മുതൽ ഒരു മുഴുവൻ വർക്ക്സ്റ്റേഷൻ വരെ

സാങ്കേതിക പ്രക്രിയയെ നിയന്ത്രിക്കുന്ന ഒരു സാധാരണ മോർട്ടൽ ഓപ്പറേറ്റർക്ക് സ്പർശിക്കാൻ കഴിയുന്ന എല്ലാം മുകളിലെ നിലയെ വിളിക്കുന്നു. ഏറ്റവും ലളിതമായ സാഹചര്യത്തിൽ, മുകളിലെ നില ലൈറ്റുകളുടെയും ബട്ടണുകളുടെയും ഒരു കൂട്ടമാണ്. സിസ്റ്റത്തിൽ സംഭവിക്കുന്ന ചില സംഭവങ്ങളെക്കുറിച്ച് ലൈറ്റ് ബൾബുകൾ ഓപ്പറേറ്റർക്ക് സൂചന നൽകുന്നു, കൺട്രോളറിന് കമാൻഡുകൾ നൽകാൻ ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ സംവിധാനത്തെ പലപ്പോഴും "മാല" അല്ലെങ്കിൽ "ക്രിസ്മസ് ട്രീ" എന്ന് വിളിക്കുന്നു, കാരണം ഇത് വളരെ സാമ്യമുള്ളതാണ് (ലേഖനത്തിന്റെ തുടക്കത്തിൽ ഫോട്ടോയിൽ നിന്ന് നിങ്ങൾക്ക് കാണാൻ കഴിയുന്നത് പോലെ).

ഓപ്പറേറ്റർ കൂടുതൽ ഭാഗ്യവാനാണെങ്കിൽ, ഉയർന്ന തലത്തിൽ അയാൾക്ക് ഒരു ഓപ്പറേറ്റർ പാനൽ ലഭിക്കും - ഒരു തരത്തിൽ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റൊന്നിൽ കൺട്രോളറിൽ നിന്ന് ഡിസ്പ്ലേയ്ക്കായി ഡാറ്റ സ്വീകരിച്ച് സ്ക്രീനിൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്ന ഒരു തരം ഫ്ലാറ്റ് പാനൽ കമ്പ്യൂട്ടർ. അത്തരമൊരു പാനൽ സാധാരണയായി ഓട്ടോമേഷൻ കാബിനറ്റിൽ തന്നെ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, അതിനാൽ നിങ്ങൾ സാധാരണയായി നിൽക്കുമ്പോൾ അതുമായി ഇടപഴകേണ്ടി വരും, ഇത് അസൌകര്യം ഉണ്ടാക്കുന്നു, കൂടാതെ ചെറിയ ഫോർമാറ്റ് പാനലുകളിലെ ചിത്രത്തിന്റെ ഗുണനിലവാരവും വലുപ്പവും വളരെ ആവശ്യമുള്ളവയാണ്.

അവസാനമായി, അഭൂതപൂർവമായ ഔദാര്യത്തിന്റെ ആകർഷണം - ഒരു സാധാരണ വ്യക്തിഗത കമ്പ്യൂട്ടറായ ഒരു വർക്ക്സ്റ്റേഷൻ (അല്ലെങ്കിൽ നിരവധി തനിപ്പകർപ്പുകൾ പോലും).

ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള ഉപകരണങ്ങൾ മൈക്രോകൺട്രോളറുമായി ഏതെങ്കിലും വിധത്തിൽ സംവദിക്കേണ്ടതുണ്ട് (അല്ലെങ്കിൽ എന്തുകൊണ്ട് ഇത് ആവശ്യമാണ്?). അത്തരം ഇടപെടലിനായി, ഉയർന്ന തലത്തിലുള്ള പ്രോട്ടോക്കോളുകളും ഒരു നിശ്ചിത ട്രാൻസ്മിഷൻ മീഡിയവും ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഉദാഹരണത്തിന്, ഇഥർനെറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ UART. "ക്രിസ്മസ് ട്രീ" യുടെ കാര്യത്തിൽ, അത്തരം സങ്കീർണ്ണതകൾ ആവശ്യമില്ല; ലൈറ്റ് ബൾബുകൾ സാധാരണ ഫിസിക്കൽ ലൈനുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് കത്തിക്കുന്നത്, അവിടെ സങ്കീർണ്ണമായ ഇന്റർഫേസുകളോ പ്രോട്ടോക്കോളുകളോ ഇല്ല.

പൊതുവേ, ഈ ഉയർന്ന ലെവൽ ഫീൽഡ് ബസിനേക്കാൾ രസകരമല്ല, കാരണം ഈ ഉയർന്ന ലെവൽ നിലവിലില്ലായിരിക്കാം (ഓപ്പറേറ്ററിന് പരമ്പരയിൽ നിന്ന് നോക്കാൻ ഒന്നുമില്ല; എന്താണ് ചെയ്യേണ്ടതെന്നും എങ്ങനെയെന്നും കൺട്രോളർ തന്നെ കണ്ടെത്തും. ).

"പുരാതന" ഡാറ്റ ട്രാൻസ്ഫർ പ്രോട്ടോക്കോളുകൾ: മോഡ്ബസ്, ഹാർട്ട്

കുറച്ച് ആളുകൾക്ക് അറിയാം, പക്ഷേ ലോകത്തിന്റെ സൃഷ്ടിയുടെ ഏഴാം ദിവസം ദൈവം വിശ്രമിച്ചില്ല, മറിച്ച് മോഡ്ബസ് സൃഷ്ടിച്ചു. HART പ്രോട്ടോക്കോളിനൊപ്പം, മോഡ്ബസ് ഒരുപക്ഷേ ഏറ്റവും പഴയ വ്യാവസായിക ഡാറ്റാ ട്രാൻസ്ഫർ പ്രോട്ടോക്കോൾ ആണ്; ഇത് 1979 ൽ വീണ്ടും പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു.

സീരിയൽ ഇന്റർഫേസ് തുടക്കത്തിൽ ഒരു ട്രാൻസ്മിഷൻ മീഡിയമായി ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു, പിന്നീട് മോഡ്ബസ് ടിസിപി/ഐപി വഴി നടപ്പിലാക്കി. അഭ്യർത്ഥന-പ്രതികരണ തത്വം ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സിൻക്രണസ് മാസ്റ്റർ-സ്ലേവ് (മാസ്റ്റർ-സ്ലേവ്) പ്രോട്ടോക്കോൾ ആണ് ഇത്. പ്രോട്ടോക്കോൾ വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടുള്ളതും മന്ദഗതിയിലുള്ളതുമാണ്, എക്സ്ചേഞ്ച് വേഗത റിസീവറിന്റെയും ട്രാൻസ്മിറ്ററിന്റെയും സവിശേഷതകളെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു, പക്ഷേ സാധാരണയായി എണ്ണം നൂറുകണക്കിന് മില്ലിസെക്കൻഡുകളാണ്, പ്രത്യേകിച്ചും ഒരു സീരിയൽ ഇന്റർഫേസ് വഴി നടപ്പിലാക്കുമ്പോൾ.

മാത്രമല്ല, മോഡ്ബസ് ഡാറ്റ ട്രാൻസ്ഫർ രജിസ്റ്റർ 16-ബിറ്റ് ആണ്, ഇത് യഥാർത്ഥവും ഇരട്ട തരങ്ങളും കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നതിന് ഉടനടി നിയന്ത്രണങ്ങൾ ഏർപ്പെടുത്തുന്നു. അവ ഭാഗികമായോ കൃത്യത നഷ്‌ടമായോ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഉയർന്ന ആശയവിനിമയ വേഗത ആവശ്യമില്ലാത്തതും കൈമാറ്റം ചെയ്ത ഡാറ്റയുടെ നഷ്ടം നിർണായകമല്ലാത്തതുമായ സന്ദർഭങ്ങളിൽ മോഡ്ബസ് ഇപ്പോഴും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നുണ്ടെങ്കിലും. വിവിധ ഉപകരണങ്ങളുടെ പല നിർമ്മാതാക്കളും മോഡ്ബസ് പ്രോട്ടോക്കോൾ അവരുടെ സ്വന്തം എക്സ്ക്ലൂസീവ്, വളരെ യഥാർത്ഥമായ രീതിയിൽ വികസിപ്പിക്കാൻ ഇഷ്ടപ്പെടുന്നു, നിലവാരമില്ലാത്ത ഫംഗ്ഷനുകൾ ചേർക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഈ പ്രോട്ടോക്കോളിന് മാനദണ്ഡത്തിൽ നിന്ന് നിരവധി മ്യൂട്ടേഷനുകളും വ്യതിയാനങ്ങളും ഉണ്ട്, പക്ഷേ ഇപ്പോഴും ആധുനിക ലോകത്ത് വിജയകരമായി ജീവിക്കുന്നു.
HART പ്രോട്ടോക്കോൾ എൺപതുകൾ മുതൽ നിലവിലുണ്ട്, ഇത് 4-20 mA സെൻസറുകളും മറ്റ് HART- പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കിയ ഉപകരണങ്ങളും നേരിട്ട് ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന രണ്ട്-വയർ കറന്റ് ലൂപ്പ് ലൈനിലൂടെയുള്ള ഒരു വ്യാവസായിക ആശയവിനിമയ പ്രോട്ടോക്കോളാണ്.

HART ലൈനുകൾ മാറുന്നതിന്, HART മോഡം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന പ്രത്യേക ഉപകരണങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഔട്ട്പുട്ടിൽ മോഡ്ബസ് പ്രോട്ടോക്കോൾ ഉപയോക്താവിന് നൽകുന്ന കൺവെർട്ടറുകളും ഉണ്ട്.

4-20 mA സെൻസറുകളുടെ അനലോഗ് സിഗ്നലുകൾക്ക് പുറമേ, പ്രോട്ടോക്കോളിന്റെ ഡിജിറ്റൽ സിഗ്നലും സർക്യൂട്ടിൽ കൈമാറ്റം ചെയ്യപ്പെടുന്നു എന്ന വസ്തുത HART ഒരുപക്ഷേ ശ്രദ്ധേയമാണ്, ഇത് ഒരു കേബിൾ ലൈനിൽ ഡിജിറ്റൽ, അനലോഗ് ഭാഗങ്ങൾ ബന്ധിപ്പിക്കാൻ നിങ്ങളെ അനുവദിക്കുന്നു. ആധുനിക HART മോഡമുകൾ ബ്ലൂടൂത്ത് വഴിയോ പഴയ രീതിയിലുള്ള ഒരു സീരിയൽ പോർട്ട് വഴിയോ കണക്‌റ്റ് ചെയ്‌തിരിക്കുന്ന കൺട്രോളറിന്റെ USB പോർട്ടിലേക്ക് കണക്‌റ്റ് ചെയ്യാം. ഒരു ഡസൻ വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ്, Wi-Fi-യുമായി സാമ്യമുള്ളതിനാൽ, ISM ശ്രേണിയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന വയർലെസ്ഹാർട്ട് വയർലെസ് സ്റ്റാൻഡേർഡ് പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടു.

രണ്ടാം തലമുറ പ്രോട്ടോക്കോളുകൾ അല്ലെങ്കിൽ തികച്ചും വ്യാവസായിക ബസുകൾ ISA, PCI(e), VME

ISA (MicroPC, PC/104) അല്ലെങ്കിൽ PCI/PCIe (CompactPCI, CompactPCI Serial, StacPC), അതുപോലെ VME പോലുള്ള വ്യാവസായിക ബസുകൾ മോഡ്ബസ്, HART പ്രോട്ടോക്കോളുകൾ മാറ്റിസ്ഥാപിച്ചു.

ഒരു പ്രത്യേക ഏകീകൃത സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിന് വിവിധ ബോർഡുകൾ (മൊഡ്യൂളുകൾ) ബന്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒരു സാർവത്രിക ഡാറ്റ ബസ് ഉള്ള കമ്പ്യൂട്ടറുകളുടെ യുഗം വന്നിരിക്കുന്നു. ചട്ടം പോലെ, ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, പ്രോസസർ മൊഡ്യൂൾ (കമ്പ്യൂട്ടർ) ഫ്രെയിം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവയിലേക്ക് ചേർത്തു, ഇത് മറ്റ് ഉപകരണങ്ങളുമായി ബസ് വഴിയുള്ള ഇടപെടൽ ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഫ്രെയിം, അല്ലെങ്കിൽ, യഥാർത്ഥ ഓട്ടോമേഷൻ വിദഗ്ധർ അതിനെ വിളിക്കാൻ ഇഷ്ടപ്പെടുന്നതുപോലെ, "ക്രാറ്റ്", ആവശ്യമായ ഇൻപുട്ട്-ഔട്ട്പുട്ട് ബോർഡുകൾക്കൊപ്പം അനുബന്ധമാണ്: അനലോഗ്, ഡിസ്ക്രീറ്റ്, ഇന്റർഫേസ് മുതലായവ, അല്ലെങ്കിൽ ഇതെല്ലാം ഒരു സാൻഡ്വിച്ച് രൂപത്തിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നു ഒരു ഫ്രെയിം - മറ്റൊന്നിന് മുകളിൽ ഒരു ബോർഡ്. അതിനുശേഷം, ബസിലെ ഈ വൈവിധ്യം (ISA, PCI മുതലായവ) പ്രോസസ്സർ മൊഡ്യൂളുമായി ഡാറ്റ കൈമാറ്റം ചെയ്യുന്നു, അങ്ങനെ സെൻസറുകളിൽ നിന്ന് വിവരങ്ങൾ സ്വീകരിക്കുകയും ചില യുക്തികൾ നടപ്പിലാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഒരു പിസിഐ ബസിലെ പിഎക്സ്ഐ ഫ്രെയിമിലെ കൺട്രോളറും ഐ/ഒ മൊഡ്യൂളുകളും. ഉറവിടം: നാഷണൽ ഇൻസ്ട്രുമെന്റ്സ് കോർപ്പറേഷൻ

ഈ ISA, PCI(e), VME ബസുകളിൽ എല്ലാം ശരിയാകും, പ്രത്യേകിച്ച് ആ സമയങ്ങളിൽ: എക്സ്ചേഞ്ച് വേഗത നിരാശാജനകമല്ല, കൂടാതെ സിസ്റ്റം ഘടകങ്ങൾ ഒരൊറ്റ ഫ്രെയിമിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നു, ഒതുക്കമുള്ളതും സൗകര്യപ്രദവുമാണ്, ഹോട്ട്-സ്വാപ്പ് ചെയ്യാനാകില്ല I/O കാർഡുകൾ, പക്ഷേ എനിക്ക് ഇതുവരെ ശരിക്കും താൽപ്പര്യമില്ല.

എന്നാൽ തൈലത്തിൽ ഒരു ഈച്ചയുണ്ട്, ഒന്നിലധികം. അത്തരമൊരു കോൺഫിഗറേഷനിൽ ഒരു ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് സിസ്റ്റം നിർമ്മിക്കുന്നത് വളരെ ബുദ്ധിമുട്ടാണ്, എക്സ്ചേഞ്ച് ബസ് ലോക്കൽ ആണ്, മറ്റ് സ്ലേവ് അല്ലെങ്കിൽ പിയർ നോഡുകളുമായി ഡാറ്റ കൈമാറ്റം ചെയ്യാൻ നിങ്ങൾ എന്തെങ്കിലും കൊണ്ടുവരേണ്ടതുണ്ട്, TCP/IP അല്ലെങ്കിൽ മറ്റേതെങ്കിലും പ്രോട്ടോക്കോൾ വഴിയുള്ള അതേ മോഡ്ബസ്. പൊതുവേ, മതിയായ സൗകര്യങ്ങൾ ഇല്ല. ശരി, വളരെ സന്തോഷകരമല്ലാത്ത രണ്ടാമത്തെ കാര്യം: I/O ബോർഡുകൾ സാധാരണയായി ഇൻപുട്ടായി ഏതെങ്കിലും തരത്തിലുള്ള ഏകീകൃത സിഗ്നൽ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു, കൂടാതെ അവയ്ക്ക് ഫീൽഡ് ഉപകരണങ്ങളിൽ നിന്ന് ഗാൽവാനിക് ഐസൊലേഷൻ ഇല്ല, അതിനാൽ നിങ്ങൾ വിവിധ പരിവർത്തന മൊഡ്യൂളുകളിൽ നിന്നും ഇന്റർമീഡിയറ്റ് സർക്യൂട്ടറിയിൽ നിന്നും ഒരു വേലി ഉണ്ടാക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഇത് മൂലകത്തിന്റെ അടിത്തറയെ വളരെയധികം സങ്കീർണ്ണമാക്കുന്നു.

ഗാൽവാനിക് ഐസൊലേഷനോടുകൂടിയ ഇന്റർമീഡിയറ്റ് സിഗ്നൽ കൺവേർഷൻ മൊഡ്യൂളുകൾ. ഉറവിടം: ഡാറ്റ ഫോർത്ത് കോർപ്പറേഷൻ

"വ്യാവസായിക ബസ് പ്രോട്ടോക്കോൾ സംബന്ധിച്ചെന്ത്?" - താങ്കൾ ചോദിക്കു. ഒന്നുമില്ല. ഈ നടപ്പാക്കലിൽ അത് നിലവിലില്ല. കേബിൾ ലൈനുകളിലൂടെ, സിഗ്നൽ സെൻസറുകളിൽ നിന്ന് സിഗ്നൽ കൺവെർട്ടറുകളിലേക്ക് സഞ്ചരിക്കുന്നു, കൺവെർട്ടറുകൾ ഒരു ഡിസ്ക്രീറ്റ് അല്ലെങ്കിൽ അനലോഗ് I/O ബോർഡിലേക്ക് വോൾട്ടേജ് വിതരണം ചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ ബോർഡിൽ നിന്നുള്ള ഡാറ്റ ഇതിനകം തന്നെ OS ഉപയോഗിച്ച് I/O പോർട്ടുകളിലൂടെ വായിക്കപ്പെടുന്നു. കൂടാതെ പ്രത്യേക പ്രോട്ടോക്കോളുകളൊന്നുമില്ല.

ആധുനിക വ്യവസായ ബസുകളും പ്രോട്ടോക്കോളുകളും എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു

ഇനിയെന്താ? ഇന്നുവരെ, ഓട്ടോമേറ്റഡ് സിസ്റ്റങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ക്ലാസിക്കൽ പ്രത്യയശാസ്ത്രം അല്പം മാറി. പല ഘടകങ്ങളും ഒരു പങ്കുവഹിച്ചു, ഓട്ടോമേഷനും സൗകര്യപ്രദമായിരിക്കണം എന്ന വസ്തുതയിൽ തുടങ്ങി, പരസ്പരം റിമോട്ട് നോഡുകൾ ഉള്ള ഡിസ്ട്രിബ്യൂട്ടഡ് ഓട്ടോമേറ്റഡ് സിസ്റ്റങ്ങളിലേക്കുള്ള പ്രവണതയിൽ അവസാനിക്കുന്നു.

ഒരുപക്ഷേ ഇന്ന് ഓട്ടോമേഷൻ സംവിധാനങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നതിന് രണ്ട് പ്രധാന ആശയങ്ങൾ ഉണ്ടെന്ന് നമുക്ക് പറയാം: പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ചതും വിതരണം ചെയ്തതുമായ ഓട്ടോമേറ്റഡ് സിസ്റ്റങ്ങൾ.

പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച സിസ്റ്റങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, ഡാറ്റാ ശേഖരണവും നിയന്ത്രണവും ഒരു പ്രത്യേക സ്ഥലത്ത് കേന്ദ്രീകൃതമാകുമ്പോൾ, സ്വന്തം എക്സ്ചേഞ്ച് പ്രോട്ടോക്കോൾ ഉള്ള ഒരു കൺട്രോളർ ഉൾപ്പെടെ, ഒരു സാധാരണ ഫാസ്റ്റ് ബസ് പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള ഒരു നിശ്ചിത ഇൻപുട്ട്/ഔട്ട്പുട്ട് മൊഡ്യൂളുകളുടെ ആശയം ആവശ്യമാണ്. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു ചട്ടം പോലെ, I/O മൊഡ്യൂളുകളിൽ ഒരു സിഗ്നൽ കൺവെർട്ടറും ഗാൽവാനിക് ഐസൊലേഷനും ഉൾപ്പെടുന്നു (തീർച്ചയായും, എല്ലായ്പ്പോഴും അല്ല). അതായത്, ഓട്ടോമേറ്റഡ് സിസ്റ്റത്തിൽ ഏതൊക്കെ തരം സെൻസറുകളും മെക്കാനിസങ്ങളും ഉണ്ടെന്ന് അന്തിമ ഉപയോക്താവിന് മനസിലാക്കാനും വ്യത്യസ്ത തരം സിഗ്നലുകൾക്ക് ആവശ്യമായ ഇൻപുട്ട് / ഔട്ട്പുട്ട് മൊഡ്യൂളുകളുടെ എണ്ണം കണക്കാക്കാനും കൺട്രോളറുമായി ഒരു പൊതു ലൈനിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിക്കാനും ഇത് മതിയാകും. . ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ഒരു ചട്ടം പോലെ, ഓരോ നിർമ്മാതാവും I / O മൊഡ്യൂളുകൾക്കും കൺട്രോളറിനും ഇടയിൽ അതിന്റെ പ്രിയപ്പെട്ട എക്സ്ചേഞ്ച് പ്രോട്ടോക്കോൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ഇവിടെ ധാരാളം ഓപ്ഷനുകൾ ഉണ്ടാകാം.

വിതരണം ചെയ്ത സിസ്റ്റങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, പ്രാദേശികവൽക്കരിച്ച സിസ്റ്റങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട് പറയുന്നതെല്ലാം ശരിയാണ്, കൂടാതെ, വ്യക്തിഗത ഘടകങ്ങൾ, ഉദാഹരണത്തിന്, ഇൻപുട്ട്-ഔട്ട്പുട്ട് മൊഡ്യൂളുകളുടെ ഒരു കൂട്ടം കൂടാതെ വിവരങ്ങൾ ശേഖരിക്കുന്നതിനും കൈമാറുന്നതിനുമുള്ള ഒരു ഉപകരണം - അല്ല. ഫീൽഡിലെ ഒരു ബൂത്തിൽ എവിടെയോ നിൽക്കുന്ന വളരെ സ്മാർട്ട് മൈക്രോകൺട്രോളർ, ഓയിൽ ഓഫ് ചെയ്യുന്ന വാൽവിനോട് ചേർന്ന് - അതേ നോഡുകളുമായും പ്രധാന കൺട്രോളറുമായും ഫലപ്രദമായ വിനിമയ നിരക്കിൽ വളരെ അകലത്തിൽ സംവദിക്കാൻ കഴിയും.

ഡെവലപ്പർമാർ അവരുടെ പ്രോജക്റ്റിനായി ഒരു പ്രോട്ടോക്കോൾ എങ്ങനെ തിരഞ്ഞെടുക്കും? എല്ലാ ആധുനിക എക്സ്ചേഞ്ച് പ്രോട്ടോക്കോളുകളും വളരെ ഉയർന്ന പ്രകടനം നൽകുന്നു, അതിനാൽ ഒന്നോ അല്ലെങ്കിൽ മറ്റൊരു നിർമ്മാതാവിന്റെ തിരഞ്ഞെടുപ്പ് പലപ്പോഴും ഈ വ്യാവസായിക ബസിലെ വിനിമയ നിരക്ക് നിർണ്ണയിക്കില്ല. പ്രോട്ടോക്കോൾ നടപ്പിലാക്കുന്നത് അത്ര പ്രധാനമല്ല, കാരണം, സിസ്റ്റം ഡവലപ്പറുടെ കാഴ്ചപ്പാടിൽ, ഇത് ഇപ്പോഴും ഒരു പ്രത്യേക ആന്തരിക എക്സ്ചേഞ്ച് ഘടന നൽകുന്ന ഒരു ബ്ലാക്ക് ബോക്സായിരിക്കും, മാത്രമല്ല ബാഹ്യ ഇടപെടലിനായി രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടില്ല. മിക്കപ്പോഴും, പ്രായോഗിക സ്വഭാവസവിശേഷതകളിൽ ശ്രദ്ധ ചെലുത്തുന്നു: കമ്പ്യൂട്ടറിന്റെ പ്രകടനം, നിർമ്മാതാവിന്റെ ആശയം കൈയിലുള്ള ടാസ്ക്കിൽ പ്രയോഗിക്കുന്നതിനുള്ള എളുപ്പം, ആവശ്യമായ തരം I / O മൊഡ്യൂളുകളുടെ ലഭ്യത, തകർക്കാതെ തന്നെ ഹോട്ട്-സ്വാപ്പ് ചെയ്യാവുന്ന മൊഡ്യൂളുകളുടെ കഴിവ്. ബസ് മുതലായവ.

ജനപ്രിയ ഉപകരണ വിതരണക്കാർ വ്യാവസായിക പ്രോട്ടോക്കോളുകളുടെ സ്വന്തം നടപ്പാക്കലുകൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുന്നു: ഉദാഹരണത്തിന്, അറിയപ്പെടുന്ന കമ്പനിയായ സീമെൻസ് അതിന്റെ Profinet, Profibus പ്രോട്ടോക്കോളുകളുടെ പരമ്പര വികസിപ്പിക്കുന്നു, B&R Powerlink പ്രോട്ടോക്കോൾ വികസിപ്പിക്കുന്നു, Rockwell ഓട്ടോമേഷൻ EtherNet/IP പ്രോട്ടോക്കോൾ വികസിപ്പിക്കുന്നു. ഈ ഉദാഹരണങ്ങളുടെ പട്ടികയിലെ ഒരു ആഭ്യന്തര പരിഹാരം: റഷ്യൻ കമ്പനിയായ ഫാസ്റ്റ്വെലിൽ നിന്നുള്ള FBUS പ്രോട്ടോക്കോളിന്റെ ഒരു പതിപ്പ്.

EtherCAT, CAN എന്നിവ പോലെ ഒരു നിർദ്ദിഷ്ട നിർമ്മാതാവുമായി ബന്ധമില്ലാത്ത കൂടുതൽ സാർവത്രിക പരിഹാരങ്ങളും ഉണ്ട്. ലേഖനത്തിന്റെ തുടർച്ചയിൽ ഞങ്ങൾ ഈ പ്രോട്ടോക്കോളുകൾ വിശദമായി വിശകലനം ചെയ്യുകയും അവയിൽ ഏതാണ് നിർദ്ദിഷ്ട ആപ്ലിക്കേഷനുകൾക്ക് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമെന്ന് കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്യും: ഓട്ടോമോട്ടീവ്, എയ്‌റോസ്‌പേസ് വ്യവസായങ്ങൾ, ഇലക്ട്രോണിക്സ് നിർമ്മാണം, പൊസിഷനിംഗ് സിസ്റ്റങ്ങൾ, റോബോട്ടിക്സ്. സമ്പർക്കം പുലർത്തുക!

അവലംബം: www.habr.com