دانلود مطالب پژوهشی درباره تحلیل زمانی مخابره سیگنالهای کنترلی از طریق پیوندهای چند ... |
![]() |
نگاهی به روند تکاملی اترنت زمان حقیقی[۱۷]:
تحقیقات و استفاده از تکنولوژی های فیلدباس[۱۸] از سال ۱۹۸۵ آغاز شد و کمیته های مختلف نظیر کمیته استاندارد اروپا[۱۹] یا IEC به کار بر روی استانداردهای فیلدباس پرداختند[۱۱].
همزمان با این تحولات شبکه هایی با پایه اترنت یا TCP/IP رشد کردند و هزینه اجرای زیرساخت های لازم جهت این شبکهها رو به کاهش رفت و از جهت دیگر مستقل از نوع وسیله و یا سازنده و با کمک تکنولوژی اینترنت تمامیوسایل مجهز به این شبکهها را میشد در هرمکانی به یکدیگر متصل نمود. ولی در سطح فیلد همچنان شبکههای اختصاصی فیلدباس استفاده میشد ولی مزایا و همه گیری شبکههای اترنت سازندگان را بر آن داشت تا روشی برای استفاده از آن در صنایع بیابند ولی مشکلات موجود در پروتکل و عدم سازگاری آن با پروسه های صنعتی مانع این کار میگردید. لذا کمیتههای استاندارد و سازندگان به دنبال ارائه راهکارها و تغییرات مورد نیاز جهت حل مشکلات بودند. عمده مشکل موجود زمان حقیقی نبودن اترنت بود لذا اولین گام برطرف کردن این مشکل و ارائه اترنت زمان حقیقی بود. مواردی که در استانداردهای جدید مورد نیاز بود عبارتند از:
زمان ارسال[۲۰]
تعداد نقاط[۲۱]
تعداد سوییچ های[۲۲] مورد نیاز
پهنای باند[۲۳]
دقت همزمان سازی ساعت[۲۴]
زمان مورد نیاز جهت افزونگی[۲۵]
کاربردهای مختلف منجر به شکل گیری کلاسهای مختلف برای موارد بالا شد. بطور مثال پروسههای کند مبتنی بر تصمیم گیری انسانی نیازمند پاسخ زمانی کمتر از ۱۰۰ ms میباشند که بر روی سیستم معمول TCP/IP قابل اجرا بود. پروسههای کلاس بعدی، پروسههای کنترلی بودند که نیازمند پاسخ زمانی ۱۰ ms میباشند. در این حالت وجود اترنت زمان حقیقی مشهود میباشد. در این حالت نیز با تغییراتی در پروتکل و استفاده از تجهیزات قوی و کیفیت بالا می توان به این امر دست یافت[۱۱].
در پروسههای کلاس آخر یعنی کنترل حرکت که در آن نیاز به کنترل چندین بازو در محورهای مختلف دیده می شود پاسخ زمانی کمتر از ۱ ms مورد نیاز است که این امر با ورود تجهیزات بسیار سریع امکان پذیر است. لذا این کلاس با تغییرات سخت افزاری و بهینه نمودن اترنت، همراه بوده است.
با توجه به دسته بندی بالا شبکه اترنت به سه بخش مختلف تقسیم بندی شد که سازندگان بسته به نیاز خود هر بخش را جداگانه توسعه دادند که عبارتند از:
بخش اول شبکه های فاقد ماهیت زمان حقیقی بودند که اترنت معمول بر مبنای TCP/IP پرچمدار آن بوده، و همچنان به عنوان همه گیری ترین پروتکل ارتباطی دارای استفاده می باشد.
دسته دوم با تغییر در لایه های بالای TCP/IP به اترنت زمان حقیقی دست یافتند[۲۶].
در روش بعدی تغییر در لایهها یک لایه پایین تر آمده و با برداشتن لایه TCP/IP اترنت زمان حقیقی را محقق ساختند[۲۷].
در حالت آخر لایه اترنت نیز اصلاح گردید که به اترنت اصلاح شده[۲۸] معروف گردید[۱۱].
شکل ۲‑۵: ساختارهای ممکن برای اترنت زمان حقیقی [۱۱]
در هر یک از این بخش ها استانداردها و پروتکل های مختلفی ایجاد گردید که به معرفی آنها می پردازیم (لازم به ذکر است به دلیل اختصاصی بودن برخی از پروتکلها و استانداردها در نزد سازندگان، اطلاعات زیادی از آنها منتشر نشده و تنها کلیات پروتکل عنوان گردیده است):
On Top of TCP/IP:
Modbus/TCP:
در سال ۱۹۷۹ شرکت Schneider electric نسخه جدیدی از پروتکل مدباس را ارائه داد که به جای استفاده از مدیای سریال[۲۹] (RS485/232 ) از بستر اترنت استفاده مینمود. این پروتکل بر مبنای درخواست/پاسخ[۳۰]
طرحریزی شده بود[۱۲].
Ethernet/IP:
Ethernet/IP توسط Rockwell در دهه ۹۰ ایجاد و دو موسسه Open Devicenet Association و
Control net International از آن حمایت کردند. این پروتکل با تغییر زمان ارسال دادهها در سوییچها کارکرده و دادههای اترنت زمان حقیقی را با اولویت بالاتر انتقال میدهد[۱۳].
P-NET:
P-NET توسط موسسه بین المللی Danish برپایه استفاده از فضای IP معرفی گردید [۱۴].
Vnet/IP :
این پروتکل توسط Yokogawa و بر مبنای TCP/IP معرفی گردیده است و بر مبنای Client / Server استفاده میکند[۱۵].
On Top of Ethernet:
همانطور که اشاره شد در این حالت وسایل متصل به شبکه در کنار لایه IP از پروتکل مختص خود استفاده میکنند که توسط خود آنها قابل شناسایی میباشد.
فرم در حال بارگذاری ...
[چهارشنبه 1400-08-05] [ 06:33:00 ق.ظ ]
|