یقینا ستاسو څخه ډیری پوهیږي یا حتی لیدلي چې څنګه لوی اتوماتیک توکي کنټرول کیږي، د بیلګې په توګه، د اټومي بریښنا فابریکه یا فابریکه د ډیری تولید لینونو سره: اصلي عمل اکثرا په یوه لویه خونه کې ترسره کیږي، د سکرینونو، د رڼا بلبونو سره. او ریموټ کنټرولونه. دا کنټرول کمپلیکس معمولا د اصلي کنټرول خونه په نوم یادیږي - د تولید تاسیساتو نظارت لپاره اصلي کنټرول پینل.
یقینا تاسو حیران یاست چې دا ټول د هارډویر او سافټویر شرایطو کې څنګه کار کوي، دا سیسټمونه څنګه د دودیز شخصي کمپیوټرونو څخه توپیر لري. پدې مقاله کې ، موږ به وګورو چې څنګه مختلف ډیټا اصلي کنټرول خونې ته رسیږي ، څنګه تجهیزاتو ته کمانډونه لیږل کیږي ، او په عمومي ډول د کمپرسور سټیشن کنټرول لپاره څه ته اړتیا لري ، د پروپین تولید فابریکه ، د موټر مجلس لاین ، یا حتی یو. د فاضله اوبو پمپ کولو پلانټ.
ترټولو ټیټه کچه یا فیلډبس هغه ځای دی چیرې چې دا ټول پیل کیږي
د کلمو دا مجموعه، د غیر پیل شوي لپاره ناڅرګنده ده، کله چې د مایکرو کنټرولرانو او ماتحت تجهیزاتو ترمنځ د اړیکو د وسیلو تشریح کولو لپاره اړین وي، د بیلګې په توګه، I/O ماډلونه یا د اندازه کولو وسایل. معمولا دا ارتباطي چینل د "فیلډ بس" په نوم یادیږي ځکه چې دا د ډیټا لیږدولو مسولیت لري چې د "فیلډ" څخه کنټرولر ته راځي.
"فیلډ" یوه ژوره مسلکي اصطلاح ده چې دا حقیقت ته اشاره کوي چې ځینې تجهیزات (د بیلګې په توګه، سینسر یا فعالونکي) چې کنټرولر ورسره اړیکه لري په لرې، لیرې، کوڅو کې، په کروندو کې، د شپې تر پوښښ لاندې موقعیت لري. . او دا مهمه نده چې سینسر د کنټرولر څخه نیم متر کې موقعیت لري او اندازه کولی شي، ووایه، د اتوماتیک کابینې کې د تودوخې درجه، دا لاهم په پام کې نیول کیږي چې دا "په ساحه کې" ده. ډیری وختونه، د I/O ماډلونو ته د رسیدو سینسرونو سیګنالونه لاهم له لسګونو څخه تر سلګونو مترو (او ځینې وختونه نور) فاصله سفر کوي ، د لیرې ځایونو یا تجهیزاتو څخه معلومات راټولوي. په حقیقت کې ، له همدې امله د تبادلې بس ، د کوم له لارې چې کنټرولر د ورته سینسرونو څخه ارزښتونه ترلاسه کوي ، معمولا د فیلډ بس په نوم یادیږي یا لږ معمولا د ټیټ کچې بس یا صنعتي بس.
د صنعتي تاسیساتو د اتومات کولو عمومي سکیم
نو، د سینسر څخه بریښنایی سیګنال د کیبل لینونو سره یو ټاکلی فاصله سفر کوي (معمولا د مسو منظم کیبل سره د یو ټاکلي شمیر کورونو سره)، کوم چې څو سینسرونه وصل شوي. سیګنال بیا د پروسس کولو ماډل (input/output ماډل) ته ننوځي، چیرته چې دا په ډیجیټل ژبه بدلیږي چې کنټرولر ته د پوهیدو وړ وي. بیا ، دا سیګنال د ساحې بس له لارې مستقیم کنټرولر ته ځي ، چیرې چې دا په پای کې پروسس کیږي. د داسې سیګنالونو پراساس ، د مایکرو کنټرولر عملیاتي منطق پخپله جوړ شوی.
پورتنۍ کچه: له غالۍ څخه تر ټول کاري سټیشن پورې
پورتنۍ کچه هر هغه څه ته ویل کیږي چې د یو عادي مړین آپریټر لخوا لمس کیدی شي چې ټیکنالوژیکي پروسې کنټرولوي. په ساده حالت کې، پورته سطحه د څراغونو او تڼیو سیټ دی. د رڼا بلب چلونکي ته په سیسټم کې د ځینو پیښو په اړه سیګنال ورکوي، تڼۍ د کنټرولر ته د امر صادرولو لپاره کارول کیږي. دا سیسټم اکثرا د "غالۍ" یا "کرسمس ونه" په نوم یادیږي ځکه چې دا خورا ورته ښکاري (لکه څنګه چې تاسو د مقالې په پیل کې د عکس څخه لیدلی شئ).
که چیرې آپریټر ډیر بختور وي، نو د لوړې کچې په توګه به هغه د آپریټر پینل ترلاسه کړي - یو ډول فلیټ پینل کمپیوټر چې په یو ډول یا بل ډول د کنټرولر څخه د ښودلو لپاره ډاټا ترلاسه کوي او په سکرین کې یې ښکاره کوي. دا ډول پینل معمولا پخپله د اتوماتیک کابینې کې ایښودل کیږي ، نو تاسو معمولا د ودریدو پرمهال ورسره اړیکه ونیسئ ، کوم چې د تکلیف لامل کیږي ، په بیله بیا په کوچني ب formatه پینلونو کې د عکس کیفیت او اندازه خورا مطلوب پریږدي.
او په نهایت کې ، د بې ساري سخاوت جذابیت - د کار سټیشن (یا حتی څو نقلونه) ، کوم چې یو عادي شخصي کمپیوټر دی.
د لوړې کچې تجهیزات باید په یو ډول د مایکرو کنټرولر سره اړیکه ونیسي (که نه نو ولې ورته اړتیا ده؟). د دې ډول تعامل لپاره، د لوړې کچې پروتوکولونه او د لیږد یو مشخص وسیله کارول کیږي، د بیلګې په توګه، ایترنیټ یا UART. د "کریسمس ونې" په قضیه کې، دا ډول پیچلتیاوې، البته، اړین ندي؛ د رڼا بلبونه د عادي فزیکي لینونو په کارولو سره روښانه شوي، هلته هیڅ پیچلي انٹرفیس یا پروتوکول شتون نلري.
په عموم کې ، دا پورتنۍ کچه د ساحې بس په پرتله لږ په زړه پوري ده ، ځکه چې دا پورتنۍ کچه ممکن شتون ونلري (د آپریټر لپاره هیڅ شی شتون نلري چې له لړۍ څخه وګوري؛ کنټرولر به پخپله معلومه کړي چې څه باید ترسره شي او څنګه ).
"لرغوني" د معلوماتو لیږد پروتوکولونه: موډبس او هارټ
لږ خلک پوهیږي، مګر د نړۍ د پیدایښت په اوومه ورځ، خدای آرام نه و، مګر موډبس جوړ کړ. د هارټ پروتوکول سره سره، موډبس شاید د صنعتي معلوماتو لیږد تر ټولو پخوانی پروتوکول دی؛ دا په 1979 کې بیرته راڅرګند شو.
سیریل انٹرفیس په پیل کې د لیږدونې وسیلې په توګه کارول کیده ، بیا موډبس په TCP/IP باندې پلي شو. دا یو همغږي ماسټر غلام (ماسټر غلام) پروتوکول دی چې د غوښتنې ځواب اصول کاروي. پروتوکول خورا پیچلی او ورو دی ، د تبادلې سرعت د رسیدونکي او لیږدونکي ځانګړتیاو پورې اړه لري ، مګر معمولا شمیرل نږدې سل ملی ثانیه وي ، په ځانګړي توګه کله چې د سیریل انٹرفیس له لارې پلي کیږي.
سربیره پردې ، د موډبس ډیټا لیږد راجستر 16-bit دی ، کوم چې سمدلاسه د اصلي او دوه ګوني ډولونو لیږد باندې محدودیتونه وضع کوي. دوی یا په برخو کې یا د دقت له لاسه ورکولو سره لیږدول کیږي. که څه هم موډبس لاهم په پراخه کچه په هغه قضیو کې کارول کیږي چیرې چې د مخابراتو لوړ سرعت ته اړتیا نلري او د لیږد شوي معلوماتو ضایع کول مهم ندي. د مختلف وسیلو ډیری تولید کونکي خوښوي چې د موډبس پروتوکول په خپل ځانګړي او خورا اصلي ډول پراخه کړي ، غیر معیاري دندې اضافه کوي. له همدې امله، دا پروتوکول د نورم څخه ډیری تغیرات او انحرافات لري، مګر بیا هم په عصري نړۍ کې په بریالیتوب سره ژوند کوي.
د هارټ پروتوکول هم د اتیایمې لسیزې راهیسې شتون لري، دا د صنعتي مخابراتو پروتوکول دی چې په دوه تار اوسني لوپ لاین کې دی چې په مستقیم ډول د 4-20 mA سینسرونه او نور هارټ فعال شوي وسایل سره نښلوي.
د هارټ لینونو د بدلولو لپاره، ځانګړي وسایل، د هارټ موډیمونو په نوم کارول کیږي. دلته کنورټرونه هم شتون لري چې کارونکي ته د موډبس پروتوکول په محصول کې چمتو کوي.
هارټ شاید د دې حقیقت لپاره د پام وړ وي چې د 4-20 mA سینسرونو انلاګ سیګنالونو سربیره ، پخپله د پروتوکول ډیجیټل سیګنال هم په سرکټ کې لیږدول کیږي ، دا تاسو ته اجازه درکوي ډیجیټل او انلاګ برخې په یوه کیبل لاین کې وصل کړئ. عصري هارټ موډیمونه د کنټرولر USB پورټ سره وصل کیدی شي ، د بلوتوټ له لارې وصل شي ، یا د سیریل پورټ له لارې په زاړه طریقه وصل شي. یو درجن کاله دمخه ، د Wi-Fi سره ورته والي سره ، د وائرلیس هارټ بې سیم معیار ، چې د ISM رینج کې فعالیت کوي څرګند شو.
د پروتوکول دوهم نسل یا په کافي اندازه صنعتي بسونه ISA، PCI(e) او VME
د موډبس او هارټ پروتوکولونه د کافي صنعتي بسونو لخوا بدل شوي ، لکه ISA (MicroPC, PC/104) یا PCI/PCIe (CompactPCI, CompactPCI Serial, StacPC) ، او همدارنګه VME.
د کمپیوټرونو دور راغلی چې د دوی په اختیار کې یو نړیوال ډیټا بس شتون لري ، چیرې چې مختلف بورډونه (ماډولونه) د یو ځانګړي متحد سیګنال پروسس کولو لپاره وصل کیدی شي. د یوې قاعدې په توګه، پدې حالت کې، د پروسیسر ماډل (کمپیوټر) په تش په نامه چوکاټ کې داخل شوی، کوم چې د نورو وسیلو سره د بس له لارې تعامل یقیني کوي. چوکاټ، یا، لکه څنګه چې د اتوماتیک ریښتیني ماهرین ورته ویل غواړي، "کریټ" د اړین ان پټ آوټ پوټ بورډونو سره ضمیمه کیږي: انلاګ، جلا، انٹرفیس، او داسې نور، یا دا ټول د سینڈوچ په بڼه سره یوځای شوي. یو چوکاټ - یو تخته د بل په سر کې. له هغې وروسته، په بس کې دا ډول (ISA، PCI، او نور) د پروسیسر ماډل سره ډاټا تبادله کوي، چې پدې توګه د سینسر څخه معلومات ترلاسه کوي او ځینې منطق پلي کوي.
په PCI بس کې د PXI چوکاټ کې کنټرولر او I/O ماډلونه. سرچینه:
هر څه به د دې ISA، PCI (e) او VME بسونو سره سم وي، په ځانګړې توګه د هغو وختونو لپاره: د تبادلې سرعت مایوسه نه دی، او د سیسټم برخې په یو واحد چوکاټ کې موقعیت لري، کمپیکٹ او مناسب، ممکن د تودوخې بدلون وړ نه وي. I/O کارتونه، مګر زه واقعیا نه غواړم.
خو په عطرو کې مچۍ شته او له یو نه زیات. په داسې ترتیب کې د توزیع شوي سیسټم رامینځته کول خورا ګران دي ، د تبادلې بس ځایی دی ، تاسو اړتیا لرئ د نورو غلام یا پیر نوډونو سره ډیټا تبادله کولو لپاره یو څه راوړئ ، ورته موډبس د TCP/IP یا کوم بل پروتوکول په اړه ، په عمومي توګه، کافي اسانتیاوې شتون نلري. ښه، دوهم ډیر خوندور نه دی: د I/O بورډونه معمولا د ان پټ په توګه د یو ډول متحد سیګنال تمه کوي ، او دوی د ساحې تجهیزاتو څخه ګالوانیک انزوا نلري ، نو تاسو اړتیا لرئ د مختلف تبادلې ماډلونو او مینځنۍ سرکټرۍ څخه کټ جوړ کړئ ، کوم چې د عنصر اساس خورا پیچلی کوي.
د ګالوانیک انزوا سره د منځنۍ سیګنال تبادلې ماډلونه. سرچینه:
"د صنعتي بس پروتوکول په اړه څه؟" - تاسو پوښتنه وکړئ. هیڅ نه. دا په دې تطبیق کې شتون نلري. د کیبل لاینونو له لارې، سیګنال له سینسر څخه سیګنال کنورټرونو ته سفر کوي، کنورټرونه یو جلا یا انلاګ I/O بورډ ته ولتاژ رسوي، او د بورډ ډاټا دمخه د OS په کارولو سره د I/O بندرونو له لارې لوستل کیږي. او هیڅ ځانګړی پروتوکول نشته.
عصري صنعتي بسونه او پروتوکولونه څنګه کار کوي
اوس څه؟ تر اوسه پورې، د اتوماتیک سیسټمونو د جوړولو کلاسیک نظریه لږ څه بدل شوی. ډیری فاکتورونو رول لوبولی ، د دې حقیقت سره پیل کول چې اتومات باید هم اسانه وي ، او د توزیع شوي اتوماتیک سیسټمونو په لور د رجحان سره پای ته د نوډونو سره یو له بل څخه لرې وي.
شاید موږ ووایو چې نن ورځ د اتومات سیسټمونو جوړولو لپاره دوه اصلي مفکورې شتون لري: سیمه ایز او توزیع شوي اتومات سیسټمونه.
د محلي سیسټمونو په حالت کې، چیرې چې د معلوماتو راټولول او کنټرول په یو ځانګړي ځای کې مرکزي شوي، د یو ځانګړي ګړندي بس لخوا د یو کنټرولر په ګډون د خپل تبادلې پروتوکول سره د ان پټ/آؤټ پوټ ماډلونو د یوې ټاکلې سیټ مفهوم په تقاضا کې دی. په دې حالت کې، د یوې قاعدې په توګه، I/O ماډلونه دواړه د سیګنال کنورټر او ګالوانیک جلا کول شامل دي (که څه هم، البته، تل نه). دا د پای کارونکي لپاره کافي دی چې پوه شي چې کوم ډول سینسرونه او میکانیزمونه به په اتوماتیک سیسټم کې شتون ولري ، د مختلف ډوله سیګنالونو لپاره د اړتیا وړ ان پټ/آؤټ پوټ ماډلونو شمیره حساب کړئ او د کنټرولر سره یې په یو عام کرښه کې وصل کړئ. . پدې حالت کې، د یوې قاعدې په توګه، هر جوړونکی د I/O ماډلونو او کنټرولر ترمنځ د خپلې خوښې تبادلې پروتوکول کاروي، او دلته ډیری اختیارونه شتون لري.
د توزیع شوي سیسټمونو په قضیه کې، هر هغه څه چې د محلي سیسټمونو په اړه ویل کیږي ریښتیا دي، سربیره پردې، دا مهمه ده چې انفرادي برخې، د بیلګې په توګه، د انپټ-آؤټ پوټ ماډلونو سیټ او د معلوماتو راټولولو او لیږدولو لپاره وسیله - a نه. خورا هوښیار مایکرو کنټرولر چې په ساحه کې په یوه بوت کې یو ځای ولاړ دی، د والو تر څنګ چې تیل بندوي - کولی شي د ورته نوډونو او اصلي کنټرولر سره په لوی فاصله کې د مؤثره تبادلې نرخ سره اړیکه ونیسي.
پراختیا کونکي څنګه د دوی پروژې لپاره پروتوکول غوره کوي؟ ټول عصري تبادلې پروتوکولونه خورا لوړ فعالیت وړاندې کوي، نو د یو یا بل جوړونکي انتخاب اکثرا په دې صنعتي بس کې د تبادلې نرخ لخوا نه ټاکل کیږي. پخپله د پروتوکول پلي کول دومره مهم ندي ، ځکه چې د سیسټم پراختیا کونکي له نظره ، دا به لاهم یو تور بکس وي چې د داخلي تبادلې ځانګړي جوړښت چمتو کوي او د بهر مداخلې لپاره ډیزاین شوی ندي. ډیری وختونه ، عملي ځانګړتیاو ته پاملرنه کیږي: د کمپیوټر فعالیت ، په لاس کې د کار لپاره د تولید کونکي مفکورې پلي کولو کې اسانتیا ، د I/O ماډلونو اړین ډولونو شتون ، پرته له ماتیدو څخه د تودوخې بدلیدونکي ماډلونو وړتیا بس، او داسې نور
د تجهیزاتو مشهور عرضه کونکي د صنعتي پروتوکولونو خپل پلي کول وړاندیز کوي: د بیلګې په توګه، مشهور شرکت سیمنز د پروفینټ او پروفیبس پروتوکولونو لړۍ رامینځته کوي، B&R د پاور لینک پروتوکول رامینځته کوي، Rockwell Automation د EtherNet/IP پروتوکول رامینځته کوي. د مثالونو په دې لیست کې کورني حل: د روسیې شرکت فاسټ ویل څخه د FBUS پروتوکول یوه نسخه.
دلته نور نړیوال حلونه هم شتون لري چې په ځانګړي تولید کونکي پورې تړلي ندي ، لکه EtherCAT او CAN. موږ به دا پروتوکولونه د مقالې په دوام کې په تفصیل سره تحلیل کړو او معلومه کړو چې کوم یو د ځانګړي غوښتنلیکونو لپاره غوره دي: د موټرو او فضا صنعتونه ، بریښنایی تولید ، د موقعیت سیسټمونه او روبوټکس. په تماس کې اوسئ!
سرچینه: www.habr.com