انتقال اطلاعات بین نود ها، نیازمند این است که به هر نود یک آدرس یکتا تخصیص دهیم. آدرس‌های یک شبکه پروفیباس می‌توانند بین صفر تا ۱۲۶ تعیین شوند یعنی حداکثر می‌توانیم ۱۲۷ ایستگاه در یک شبکه پروفیباس داشته باشیم.
اگر بخواهیم بین یک Master و Slave‌هایش ارتباط برقرار کنیم باید از روش Master-Slave استفاده نماییم. همانطور که گفته شد مدیریت باس در این روش بر عهده Master است که تعیین می‌کند کدام Slave اطلاعات را روی باس بگذارد یا از روی باس بخواند. درواقع با برقراری ارتباط رئیس ومرئوس، تضمین نموده ایم که هیچگاه تداخل اطلاعات روی باس به وجود نمی آید.
اگر بخواهیم بین چند Master ارتباط برقرار کنیم از روش Token Pass استفاده می‌کنیم. در این روش یک حلقه منطقی(و نه فیزیکی) بین نودها برقرار می‌شود. جهت حلقه بر طبق آدرس نودها از آدرس کمتر به آدرس بیشتر است. نودهای تشکیل دهنده این حلقه، ایستگاههای Master هستند و Token از یک Master به Master با آدرس بالاتر منتقل می‌شود. واضح است که زمانی که Token به Master با بالاترین آدرس برسد، آن را به Master با پایین ترین آدرس منتقل می‌کند و به این ترتیب یک حلقه نرم افزاری تشکیل می‌شود[۲].
شکل ‏۲‑۲۱: نحوه ارسال دیتا در پروفیباس[۲]
فریم Token
ساختار Token در پروفیباس به صورت شکل زیر و متشکل از ۳ قسمت است:

شکل ‏۲‑۲۲: ساختار Token در پروفیباس[۴۱]
SD : شروع ارسال را نشان می‌دهد.
DA : آدرس مقصد را نشان می‌دهد.
SA : آدرس مبدا را نشان می‌دهد.
وقتی ایستگاه فعلی دیتایی برای ارسال ندارد Token را تحویل ایستگاه بعدی (NS) می‌دهد. ایستگاه بعدی دریافت Token را Acknowledge می‌کند. اگر ایستگاه فعلی پس از دوبار ارسال Token از ایستگاه بعدی تاییدیه دریافت نکرد در اینصورت آدرس ایستگاه بعدی را حذف و Token را به ایستگاه بعدتر می‌فرستد. با اطلاعات فوق چرخش Token در حلقه منطقی به راحتی انجام می‌گیرد. لازم به ذکر است اگر سیستم Monomaster باشد پرچم Token مرتبا به خود همان Master برگردانده می‌شود. مدت زمانی که طول می‌کشد تا Token حلقه را دور زند و در اختیار همه ایستگاهها قرار گیرد Token Rotation Time نامیده می‌شود. ماکزیمم زمانی که Token Rotation Time می‌تواند طول بکشد،TTR^[56] نامیده می‌شود که این زمان قابل تنظیم است[۲].

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

پروفیباس FMS :
FMS^[57] لایه های ۱و۲و۷ مدل OSI را مورد استفاده قرار می‌دهد. در لایه کاربرد، سرویس FMS به کار می‌رود. سرویس قدرتمند FMS در رنج وسیعی از کاربردها استفاده می‌شود و به خصوص زمانی که ارتباطات پیچیده ای در شبکه برقرار باشد، سرویس FMS می‌تواند گزینه مناسبی باشد[۲].
شکل ‏۲‑۲۳: لایه های مورد استفاده در پروفیباس FMS [۲]
محیط انتقال و نحوه در اختیار گرفتن باس در FMS و DP یکسان می‌باشد از اینرو می‌توانند به طور همزمان در یک شبکه قرار گیرند. به طور خلاصه ویژگی های مهم FMS عبارتند از:
روش انتقال: کابل مسی(با استاندارد RS485 و با سرعت حداکثر ۱۵۰۰ kbps یا فیبر نوری
لایه های مورد استفاده: لایه ۱ و ۲ و ۷
روش دسترسی به باس: Token Pass
سیگنالینگ: آسنکرون با بسته های ۱۱ بیتی UART (مشابه DP )
با توضیحات مفصلی که در قسمت قبل راجع به مفاهیم فوق داده شده نیازی به تکرار آنها برای FMS وجود ندارد. معمولا سرویس FMS را برای حالتی که که حجم اطلاعات بالاست به کار می‌گیرند و جایگاه آن در هرم اتوماسیون بیشتر در سطح پروسس است. امروزه با توجه به رشد سریع اترنت معمولا در این سطح به جای استفاده از سرویس FMS از اترنت استفاده می‌شود و در نتیجه سرویس FMS کاربرد محدودتری پیدا کرده است [۲].
پروفیباس PA :
پروفیباس PA در واقع یک نمونه تکامل یافته پروفیباس DP است و ممولا برای سطح فیلد استفاده می‌شود. در این روش تکنیک انتقال دیتا بر اساس استاندارد IEC 1158-2 می‌باشد و در نتیجه به صورت ذاتی در این روش یک ایمنی بالا به دست می‌آید چون تغذیه عناصر متصل به این شبکه مستقیما از طریق خط ارتباطی تامین می‌گردد.

شکل ‏۲‑۲۴: پروفیباس PA/DP [۲]
انتقال دیتا بر اساس پروتکل MBP^[58] موسوم و نام دیگر آن H1 است. در پروتکل MBP بیت ۰ زمانی رخ می‌دهد که لبه بالا رونده سیگنال جریانی داشته باشیم و بیت ۱ زمانی رخ می‌دهد که لبه پایین رونده سیگنال داشته باشیم مانند شکل زیر:
شکل ‏۲‑۲۵: انتقال دیتا در پروتکل H1 [۲]
نحوه انتقال سیگنال به این صورت است که سطح صفر و یک به صورت ۹ mA± بر روی جریان باس مدوله می‌شوند. در این روش سرعت انتقال دیتا ثابت و برابر ۳۱٫۲۵kbps می‌باشد یعنی به طول کابل بستگی ندارد. محیط انتقال می‌تواند یک کابل Twisted Pair از نوع شیلددار (STP) یا بدون شیلد (UTP) باشد [۲].
در شبکه پروفیباس PA امکان استفاده از ساختارهای Bus، Star،Tree و یا ترکیبی از آنها وجود دارد. برای افزایش توانایی سیستم امکان ایجاد یک سیستم Redundant نیز وجود دارد.
حداکثر تعداد نود‌ها که امکان اتصال به یک سگمنت PA را دارند به منبع تغذیه باس، جریان مصرفی نودها و طول و جنس کابل استفاده شده بستگی دارد. در بیشترین حالت، ۳۲ ایستگاه می‌تواند به یک سگمنت PA وصل شوند. تعداد ماکزیمم باید با توجه به محدودیت های جریان و توان مصرفی هر نود محاسبه شود.
می‌توان پروفیباس PA را از طریق کوپلر به پروفیباس DP وصل کرد. ممکن است عملا این نیاز وجود داشته باشد تا دیتا از شبکه PA به DP یا برعکس منتقل شود. از آنجا که پروتکل ارتباطی این دو متفاوت است نیاز به واسطه ای به نام کوپلر داریم که در شکل زیر نشان داده شده است. نکته ای که باید به آن توجه داشت این است که پس از اتصال دو شبکه به یکدیگر، آدرس نودها در کل شبکه باید منحصر به فرد باشند به علاوه خود کوپلر دارای آدرس نیست[۲].
جمع بندی
در این فصل ابتدا تاریخچه مختصری از پیشرفت شبکه‌های صنعتی و ظهور تکنولوژی اترنت و پروفیباس مطرح و دلایل گسترش بکارگیری آنها در صنعت به خاطر سودمندی و مزیت‌هایی که ارائه می کند بررسی شدند. با افزایش توجه صنعتگران و محققین به این شبکه‌ها لزوم استانداردسازی این تکنولوژی مطرح شد و شرکت‌های مختلف فعال در زمینه تولید تجهیزات کنترل صنعتی، هریک درصدد برآمدند تا با استانداردسازی این فناوری براساس تکنولوژی خود، سهم بیشتری از بازار رقابت را به خود اختصاص دهند. تشکیل نسخه‌های مختلف اترنت و پروفیباس نتیجه تلاش آنهاست. در این بخش شبکه اترنت و پروفیباس بطور اجمالی معرفی گردید و پس از نیم نگاهی به تاریخچه این دو شبکه صنعتی با تکیه بر مدل OSI به بیان تکنولوژی انتقال و توپولوژی‌های هریک از آنها، فریم بندی و نحوه نبادل اطلاعات و ارتباطات منطقی در دو شبکه پرداخته و نحوه تشکیل دیتا بررسی گردید. حال در فصل بعد به بررسی تبادل دیتا در PLC در این شبکه‌ها خواهیم پرداخت.
فصل سوم
تبادل داده بین PLC‌ها با بهره گرفتن از شبکه‌های صنعتی
(اترنت و پروفیباس)
تبادل داده بین PLC‌ ها با بهره گرفتن از شبکه‌های صنعتی
(اترنت و پروفیباس)
مقدمه