آموزش PROFIBUS-قسمت هفتم

آموزش PROFIBUS-قسمت هفتم

5-2-2  Drive

درایو وسیله‌ای است که برای کنترل دور موتورهای الکتریکی استفاده می‌شود. درایو دارای مدل‌های AC و DC در ابعاد و توان‌های مختلف می‌باشد. این وسیله در حال حاضر کاربرد فراوانی در صنعت پیدا نموده به طوری که در اکثر پروژه‌های صنعتی، از درایو استفاده می‌شود. شکل 5-6 چند نمونه درایو را نشان می‌دهد.

شکل 5-6

یک درایو به‌منظور کنترل موتور الکترکی، نیاز به تعدادی سیگنال فرمان و Set point داشته و از طرفی می‌تواند برخی از اطلاعات راجع به موتور را بعنوان فیدبک به سیستم کنترل ارائه نماید. در گذشته ارتباط بین درایو و سیستم کنترل (مثلا PLC یا DCS) به صورت سیم‌کشی 4..20mA انجام می‌شد، ولی در حال حاضر اکثر درایوها به پورت‌های DP مجهز شده و می‌توان آنها را به شبکه DP متصل نمود. در این حالت ارتباط و تبادل دیتای بین درایو و PLC از طریق شبکه DP انجام شده و کلیه‌ی فرمان‌ها، Setpointها و نیز مقادیر فیدبک، از طریق شبکه ارسال و دریافت می‌گردند. همچنین امکان ارتباط Drive و TP از طریق شبکه DP نیز امکان‌پذیر است. به شکل 5-7 توجه فرمایید.

شکل 5-7

شکل 5-8 انواع Master و Slave را در یک پروژه زیمنس نشان می‌دهد.

شکل 5-8

5-3 اجزای الکتریکی پروفی‌باس

5-3-1  Repeater

Repeater وسیله‌ایست که به‌منظور تقویت سیگنال در شبکه استفاده می‌شود. این وسیله در موارد زیر استفاده می‌شود:

• افزایش تعداد وسایل شبکه به بیش از 32 وسیله
• افزایش طول شبکه
• ایزوله‌سازی و تقویت سیگنال
• پیاده‌سازی توپولوژی‌های Star و Tree

ساختمان Repeater

شکل 5-9 ساختمان Repeater مدل زیمنس و بخش‌های مختلف آنرا نشان می‌دهد.

شکل 5-9

همانطور که در شکل 5-8 مشخص است، Repeater دارای دو کانال و نیز دو عدد ترمینیتور می‌باشد. ترمینیتورها در شکل با شماره‌ی 4 و 6 مشخص شده‌اند و Off یا ON نمودن آنها بستگی به نوع کاربرد Repeater دارد.

افزایش تعداد وسایل با استفاده از Repeater

همانطور که اشاره شد، در هر سگمنت شبکه Profibus می‌توان حداکثر 32 وسیله (ایستگاه) قرار داد. در صورت نیاز به افزایش تعداد وسایل، می‌توان با استفاده از Repeater یک سگمنت جدید ایجاد نمود. در اینحالت در سگمنت اول می‌توان 31 وسیله + یک عدد Repeater قرار داده و در سگمنت بعد، 32 وسیله دیگر قرار داد. در این روش می‌توان با استفاده از حداکثر 3 عدد Repeater، 124 وسیله روی باس شبکه قرار داد. شکل 5-10 استفاده از این روش را به همراه وضعیت ترمینیتورها نشان می‌دهد.

شکل 5-10

همانطور که در شکل 5-9 مشخص است، برای افزایش تعداد وسایل، باید ترمینیتور‌های Repeater در هر دو طرف ON باشد.

افزایش طول شبکه با استفاده از Repeater

به‌منظور افزایش طول شبکه باید کابل ورودی و خروجی را به کانال‌های یک طرف Repeater متصل نمود. در اینحالت باید ترمینیتور آنطرف Repeater در وضعیت Off قرار داشته باشد. به شکل 5-11 توجه فرمایید.

شکل 5-11

ایزوله‌سازی و تقویت سیگنال با استفاده از Repeater

اتصالات این روش مانند روش افزایش تعداد وسایل با استفاده از Repeater می‌باشد و ترمینیتورهای دو طرف باید در وضعیت ON قرار داشته باشند.

پیاده‌سازی توپولوژی‌های Star و Tree با استفاده از Repeater

شکل‌های 5-12  و 5-13 روش پیاده‌سازی توپولوژی‌های Star و Tree را نشان می‌دهند.

شکل 5-12 توپولوژی Star                        شکل 5-13 توپولوژی Tree 

5-3-2   Diagnostic Repeater

Diagnostic Repeater یک نوع Repeater محسوب می‌شود که علاوه بر وظایف معمول Repeater، توانایی شناسایی برخی از اشکالات شبکه را نیز دارا می‌باشد.

5-3-3   DP/DP Coupler

DP/DP Coupler یکی از اجزای شبکه DP محسوب می‌گردد که در روش انتقال سیگنال به روش الکترکی کاربرد دارد. از این وسیله برای اتصال دو شبکه Profibus مختلف به یکدیگر به‌منظور تبادل دیتا بین Masterهای شبکه استفاده می‌شود. در این حالت دو شبکه می‌توانند دارای سرعت‌های یکسان یا متفاوت باشند و حداکثر 244 بایت ورودی و 244 بایت خروجی قابل انتقال می‌باشد. شکل 5-15 اتصال دو شبکه Profibus مختلف را با استفاده از DP/DP Coupler نشان می‌دهد.

شکل 5-15

لازم به ذکر است که DP/DP Coupler باید در نرم‌افزار تعریف شود و یک Station Address به آن اختصاص داده شود. در عمل نیز تنظیم آدرس توسط Dip Switchها کنار DP/DP Coupler صورت می‌پذیرد.

شکل 5-16 نمای شماتیک DP/DP Coupler به همراه بخش‌های مختلف آن نشان داده شده است. شرح هر بخش نیز در کنار آن نشان داده شده است.

             الف) نمای واقعی           ب) نمای شماتیک

شکل 5-16

5-3-4  آشنایی با Gateway و انواع آن

Gateway مبدلی است که برای اتصال دو شبکه متفاوت به یکدیگر استفاده می‌شود. مثلا Gateway مربوط به ASI، اجازه‌ی ارتباط شبکه Profibus DP و ASI را برقرار می‌کند. در ادامه به بررسی برخی از Gatewayهای ارائه شده توسط شرکت زیمنس می‌پردازیم.

5-3-4-1  DP / RS-232C link

این نوع Gateway به‌منظور اتصال شبکه DP به RS-232C استفاده می‌شود و توسط آن می‌توان، وسایلی را که دارای پورت RS-232C می‌باشند به شبکه DP متصل نمود. DP / RS-232C link عملا پروتکل‌های 3964 R و ASCII مدباس را ساپورت می‌کند و اتصال آن به صورت Point To point می‌باشد. در شکل 5-17 ماژول DP / RS-232C link و نیز نحوه‌ی اتصال آن نشان داده شده است.

الف) ماژول DP / RS-232C link           ب) نحوه‌ی اتصال شبکه DP به RS-232C

شکل 5-17

5-3-4-2   DP/AS-Interface Link 65

این نوع Gateway به‌منظور اتصال شبکه ASI به DP استفاده می‌شود و توسط آن می‌توان، وسایلی که دارای قابیلت اتصال به شبکه ASI می‌باشند را به شبکه DP متصل نمود. این ماژول (DP/AS-Interface Link 65) دارای IP 65 بوده و می‌تواند در شرایط بد محیطی نیز کار کند.

5-3-4-3   DP/AS-Interface Link 20 E

این ماژول نیز به منظور اتصال شبکه ASI به DP استفاده شده و دارای IP 20 می‌باشد. شکل 5-18 نمای ظراهری این ماژول و نیز نحوه‌ی اتصال آن به شبکه DP را نشان می‌دهد.

الف) ماژول DP/AS-Interface Link 20E    ب) نحوه‌ی اتصال شبکه DP به ASI توسط ماژول DP/AS-Interface Link 20E

شکل 5-18

5-3-4-4  DP/AS-i LINK Advanced

این ماژول بعنوان یک PROFIBUS Slave  DPV1 محسوب شده و در شبکه ASI بعنوان Master محسوب می‌شود. با استفاده از این ماژول می‌توان شبکه ASI را به شبکه DP متصل نمود، در این حالت Master شبکه DP می‌تواند به صورت سیکلی به دیتاهای ورودی/خروجی همه‌ی تجهیزات متصل به شبکه ASI دسترسی پیدا نماید. همچنین امکان استفاده از دو ماژول به‌صورت دوبل نیز وجود دارد. شکل 5-19 این ماژول و شکل 5-20 چگونگی استفاده از آن را نشان می‌دهد.

شکل 5-19

شکل 5-20