فیلدباس چیست؟

  • امتیاز:
  • 4.3
  • از
  • 5
  • تعداد رای:
  • 6
  • تعداد بازدید:
  • 3353

در یک سیتم متمرکز ، همه حسگرها و تحریک کننده ها مستقیما ً به سیستم مونیتور مرکزی متصل می شوند. در یک سیستم بزرگ که تعداد ورودی و خروجی ها به هزاران می رسد و این تعداد بسیار فراتر از ظرفیت سخت افزار کامپیوتر است ، هر دوره اخذ اطلاعات از ورودی ها بیشتر از زمان محدود تعریف شده توسط سیستم طول خواهد کشید. سایر اشکالات سیستم متمرکز عبارتند از : عدم انعطاف پذیری ، عدم استفاده از تکنیک های به روز و تکنولوژی های جدید و هزینه نصب زیاد و مشکلات مربوط به توسعه سیستم . به همین دلائل سعی می شود که وظایف در سیستم توزیع شوند . در سیستم توزیع شده تصمیم گیری ها به صورت محلی صورت می گیرد و چندین نقطه کنترلی وجود دارد که به طور مستقل از هم عمل می کنند اما با یکدیگر ارتباط دارند . در یک سیستم توزیع شده ، دستگاههای لایه پائینی هوشمند هستند و کاربر مطابق نیاز خودش قادر به برنامه ریزی این ابزار می باشد. این دستگاههای هوشمند باید قادر باشند از طریق شبکه با سایرین ارتباط برقرار کنند وبه ابزار ذخیره سازی اطلاعات دسترسی مستقیم داشته باشند.

واژه فیلدباس از دو قسمت فیلد و باس تشکیل شده است. فیلد در دنیای صنعت به یک محدوده جغرافیایی (فیزیکی) یا مفهومی اطلاق می گردد که دربرگیرنده ی سطوح مختلف فرآیند صنعتی است. واژه باس که بیشتر در علوم کامپیوتر کاربرد دارد، به مجموعه ای از خطوط کلی اطلاق می شود که به صورت الکتریکی یا نوری واحدهای مختلف پلنت را به منظور انتقال اطلاعات بین آن ها به هم مربوط می سازد.

تکنولوژی فیلدباس یا همان Foundation Fieldbus یک سیستم ارتباطی دوطرفه، سریال و تمام دیجیتال می باشد.که تجهیزات سطح Field ازقبیل سنسورها ، محرک ها و کنترلرها را به هم مرتبط می سازد. درواقع Field bus یک شبکه محلی (LAN) برای تجهیزات ابزاردقیق است که در کنترل فرآیند و اتوماسیون تولید بکار می روند . این شبکه دارای قابلیت های بالایی برای توزیع عملیات کنترل بین کلیه تجهیزات Field می باشد. تجهیزات Field در تکنولوژی فیلدباس پایین ترین سطح در هرم شبکه واحدهای صنعتی را تشکیل میدهند تجهیزات ابزاردقیق(سنسورها ، محرک ها و کنترلرها) با ارتباط با یکدیگر(در شبکه های LAN ) عملیات کنترل هر فرآیند را انجام می دهند و مجموعه تمامی این شبکه های محلی شبکه سراسری Plant را تشکیل می دهند که این شبکه سراسری برای نظارت گسترده بر کلیه فرآیندهای یک Plant بکار می رود .

به منظور انتقال اطلاعات در بخش های مختلف باس، مجموعه ای از قوانین تعریف می شود که به آن پروتکل ارتباطی یا به اختصار پروتکل گفته می شود. در این مورد برخلاف ارتباط معمولی نقطه به نقطه، هر دو جزیی که با هم در ارتباطند، مادامی که اطلاعاتی برای انتقال وجود داشته باشد، می توانند اطلاعات را به صورت دو طرفه ارسال و دریافت نمایند. این پروتکل ها به دو فرمان مهم باس پاسخگو هستند، اولی مکانیزم استفاده هر یک از اجزا از باس برای ارسال و دریافت اطلاعات و دیگری همزمان سازی این بخش های متعدد موجود در باس. تجهیزات Field bus می توانند از طریق یک خط دو سیمه Field bus تغذیه شوند. طول کابل Field bus به پارامترهایی نظیر سرعت مخابره اطلاعات ، نوع کابل ، اندازه سیم و تغذیه روی خط باس بستگی دارد . در شکل زیر توپولوژی تجهیزات Field bus و Wiring بین آنها دیده میشود . بخاطر جلوگیری و ممانعت از انعکاسات سیگنال که باعث ایجاد اعوجاج در سیگنال می شوند ، در دو انتهای باس مدارهایی تحت عنوان Terminator نصب می شوند .

سیستم فیلدباس برخی ویژگیهای مطلوب سیستم آنالوگ ۴-۲۰mA را حفظ کرده است.به عنوان مثال: - وجود یک رابط فیزیکی استاندارد با کابل- برقراری ارتباط بین تجهیزات تنها با یک جفت رشته سیم - ایمنی بالا. توانایی های Foundation Field bus - ارتباط قوی و مطمئن بخاطر انتقال اطلاعات بشکل Full Digital - کاهش حجم کابل کشی بخاطر وجود تجهیزات چندگانه روی یک کابل - کاهش بار روی تجهیزات اتاق کنترل بخاطر امکان توزیع بعضی توابع کنترلی و ورودی/خروجی بین تجهیزات Field

حجم بالای اطلاعات قابل دسترس: سیستم Field bus به متغیرهای چندگانه از هر Device اجازه می دهد تا در سیستم کنترل وارد شده، و برای بهینه سازی فرآیند، تهیه آرشیو Trend Analysis و ارائه گزارش بکار برده شوند. دقت بالا و نبود اعوجاج از مشخصات ارتباط دیجیتال می باشند که دقت و قدرت عملیات کنترل را بالا می برند .دستیابی و نظارت گسترده به فرآیند: قابلیتهای ارتباطی و self test در تجهیزات فیلدباس ( تجهیزات ابزار دقیقی هوشمندمیکروپروسسوری ) باعث کاهش زمان توقف در تجهیزات و افزایش ایمنی در واحد میشوند .