معرفی شبکه‌های صنعتی
(اترنت و پروفیباس)
معرفی شبکه‌های صنعتی
(اترنت و پروفیباس)
مقدمه:
منظور از شبکه‌های صنعتی، بکارگیری سیستم‌های سخت افزاری/ نرم افزاری لازم و ایجاد معماری مناسب برای تبادل اطلاعات در محیط‌های صنعتی است. این تبادل اطلاعات، که به منظور عملکرد بهتر سیستم‌های کنترلی خواهد بود، می‌تواند تبادل اطلاعات دیجیتال بین سیستم‌های کنترلی (DCS/FCS/PLC) یا عناصر اولیه کنترل (مانند حسگرها یا دستگاه های اندازه گیری) و یا عناصر نهایی کنترل را شامل شود. در اولین

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

سیستم‌های کنترل فرایند، انتقال اطلاعات به صورت آنالوگ انجام می‌گرفت، که این انتقال با روش‌های پنوماتیک یا جریان الکتریکی آنالوگ صورت می‌گرفت. سیستم کنترل فرایند از دستگاه‌های ساده ای تشکیل می‌شد که سیگنالهای ساده ای را برای ارتباط با یکدیگر به کار می‌گرفتند. با تحول در مدارهای الکترونیکی و ظهور کامپیوتر‌های اولیه، سیستم‌های کنترل الکترونیکی به وجود آمدند که انتقال اطلاعات در آنها با جریان الکتریکی آنالوگ صورت می‌گرفت، که این سیستم‌ها به دلیل وجود کامپیوترهای مرکزی بزرگ، بسیار گران و غیر قابل اعتماد بودند. سپس با تحول در صنعت مدارهای مجتمع و کوچکتر شدن کامپیوتر‌ها، سیستم‌های کنترل گسترده به وجود آمدند که در آنها وظایف کنترلی بین اجزای مختلف تقسیم شده و ارتباط در این
سیستم‌ها به صورت نقطه به نقطه بود. با پیشرفت فن آوری و پیدایش سیستم‌های کامپیوتری از یک طرف و انتظارات مصرف کنندگان برای بهبود کیفیت اجناس مصرفی از طرف دیگر، سیستم‌های کنترلی پیچیده‌تری پدیدار گردید [۱].
شکل ‏۲‑۱: روند تحول اتوماسیون
بدیهی است با این شرایط، تبادل اطلاعات از اتاق کنترل به سایت و همچنین تبادل اطلاعات بین ادوات مختلف سیستم مرکزی کنترل به روش سنتی و یاد شده در بالا عملی نخواهد بود. در این فصل
می خواهیم با بیان تاریخچه شبکه‌های صنعتی از جمله اترنت و پروفیباس به ضرورت نیاز به شبکه‌های تبادل اطلاعات صنعتی پی برده و سپس به معرفی ویژگی‌های هریک بپردازیم.
معرفی شبکه اترنت
اترنت صنعتی شبکه ای باز و استاندارد است که می‌تواند سطوح مختلف در هرم اتوماسیون را پوشش دهد. ادوات مختلف در لایه فیزیکی این شبکه می‌تواند بصورت الکتریکی (توسط کابل کواکسیال یا کابل TP) یا به صورت نوری توسط فیبر نوری به یکدیگر متصل گردند. واسط‌ها یا کوپلرهایی وجود دارند که اتصال این شبکه را با شبکه‌های صنعتی پایین دست، مانند پروفیباس، برقرار می‌سازند. اترنت در اصل بر این ایده مبتنی است که کامپیوترها توسط یک کابل کواکسیال به اشتراک گذاشته شده با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.
روش‌های مورد استفاده شبیه روش‌هایی بود که در سیستم‌های رادیویی استفاده می‌شد. کابل مشترکی که کانال ارتباطی را فراهم می‌کرد به «اتر» (ماده درخشانی که در فیزیک قرن نوزدهم تصور می‌شد تمام فضا را پر کرده است و تابش‌های الکترومغناطیس از طریق آن انتشار می‌یابد) تشبیه شد، و نام اترنت از این منبع مشتق شد[۷].
نگاهی به تاریخچه پیدایش اترنت:
پیدایش شبکه اترنت به سال ۱۹۷۲ برمی گردد. دراین سال مرکز تحقیقات شرکت زیراکس برای اولین بار ارتباط بین کامپیوترهای خود را از طریق اینترفیس اترنت که با سرعت ۲٫۹۴Mbps کار می‌کرد برقرار نمود.
کلمه اترنت نام تجاری ثبت شده شرکت زیراکس می‌باشد که ابتدا این شبکه را ابداع نموده است. اترنت زیراکس چنان موفقیتی را کسب کرد که در سال ۱۹۸۰ سه شرکت بزرگ Digital, Xerox, Intel به هم پیوستند و استاندارد جدیدی را برای آن پایه ریزی نمودند و آنرا DIX نامیدند. مشخصاتی که برای این شبکه منتشر گردید به Blue Book نامگذاری شد. پس از آن در سال ۱۹۸۲ به جهت تغییراتی که در آن اعمال شد، نسخه دوم اترنت با نام اترنت ۲ ارائه گردید. اگرچه محصولات شرکت‌های مزبور در سطح جهانی عرضه می‌شد و خریداران بسیار داشت ولی تا این مرحله اترنت تحت پوشش هیچ استاندارد بین المللی نبود. در سال ۱۹۸۳ کمیته ای در استاندارد ^[۱۵]IEEE تحت عنوان کمیته ۸۰۲ تشکیل گردید که کار سازماندهی شبکه‌های LAN^[16] و ایجاد پروتکل باز استاندارد برای شبکه را به عهده گرفت. زیر کمیته‌های ۸۰۲ استاندارد‌های مختلفی را برای شبکه LAN طراحی نمودند که در شکل بعد نشان داده شده است[۵].
نتیجه کار زیرکمیته ۸۰۲٫۳ برای اترنت در سال ۱۹۸۵ به عنوان CSMA/CD IEEE802.3 عرضه شد. از آنجا که روش دسترسی به باس در اترنت نیز بصورت CSMA/CD بود، به تدریج نام این استاندارد با نام اترنت در هم آمیخت و امروز از IEEE802.3 به عنوان اترنت یاد می‌شود.

۸۰۲٫۰

SEC

۸۰۲٫۱

High Level Interface (HILI)

۸۰۲٫۲

Logic Link Control (LLC)

IEEE 802.3- 10 Mbit

۸۰۲٫۳

CSMA/CD Working Group

IEEE 802.3u-100 Mbit

۸۰۲٫۴

Token Bus