تحلیل زماني مخابره سيگنال‌هاي کنترلي از طريق پیوندهای چند مرحله اي بر روي شبکه‌هاي صنعتي به منظور پيادهسازي حلقه‌هاي کنترل گسترده با انعطاف پذيري با

دانلود

فهرست مطالب
 1- مقدمه. 2
1-1- کلیات. 2
1-2- جايگاه اترنت در هرم اتوماسيون. 3
1-3- جايگاه فيلدباس در هرم اتوماسيون. 7
2- معرفی شبکه‌های صنعتی. 11
2-1- مقدمه. 11
2-2- معرفي شبکه اترنت. 12
2-2-1- نگاهی به تاریخچه پیدایش اترنت. 13
2-2-2- نگاهی به روند تکاملی اترنت. 15
2-2-3- نگاهی به روند تکاملی اترنت زمان حقيقي. 17
2-2-3-1- On Top of TCP/IP. 20
2-2-3-1-1-......................................................................................... Modbus/TCP. 20
2-2-3-3-2-......................................................................................... Ethernet/IP. 20
2-2-3-1-3-.......................................................................................................... P-NET. 20
2-2-3-1-4-..................................................................................................... Vnet/IP. 20
2-2-3-2- On Top of Ethernet. 21
2-2-3-2-1-................................................... Ethernet Power Link (EPL)21
2-2-3-2-2-............... Time-Critical Control Network (TCNET)21
2-2-3-2-3-................................. Ethernet for Plant Automation.. 21
2-2-3-2-4-..................................................................................... Profinet CBA.. 21
2-2-3-3- Modified Ethernet. 21
2-2-3-3-1-Serial Realtime Communication System ................................... 22
2-2-3-3-2-.............................................................................................. Ethercat. 22
2-2-3-3-3-.......................................................................................... Profinet IO.. 22
2-3- شبکه پروفيباس. 22
2-3-1- نگاهی به تاریخچه پیدایش شبکه پروفیباس. 23
2-4- ارتباطات منطقی در شبکه‌های صنعتی (اترنت و پروفیباس). 24
2-5- تکنولوژی ارتباطات در اترنت. 25
2-5-1- لايه فيزيکي. 26
2-5-1-1- 10BASE 5. 27
2-5-1-2- 10 BASE 2. 27
2-5-1-3- 10 BASE-T. 28
2-5-1-4- 10 BASE-FL. 29
2-5-1-5- 100 BASE يا Fast Ethernet. 30
2-5-1-6- 1000 BASE يا اترنت گيگابيت. 31
2-5-2- مقايسه کلي شبکه هاي اترنت مبتني بر IEEE 802.3. 32
2-5-3- لایه پيوند داده اي در اترنت. 32
2-5-3-1- فريم بندي داده در اترنت......................... 33
2-5-3-2- روش دسترسي به باس در اترنت. 36
2-5-4- لايه شبکه در اترنت. 39
2-5-4-1- IP Address در لايه Network.. 40
2-5-4-1-1- آدرس IP-v4. 40
2-5-4-1-2- آدرس IP-v6. 40
2-5-5- لايه انتقالدر اترنت. 41
2-6- تکنولوژی ارتباطات در پروفیباس. 43
2-6-1- لايه فيزيکي. 44
2-6-6-1- انتقال با کابل مسي. 44
2-6-1-2- انتقال با فيبر نوري. 48
2-6-2- توپولوژی‌های شبکه پروفیباس. 50
2-6-2-1- توپولوژی باس با استفاده از ریپیتر. 50
2-6-2-2- توپولوژی درختی با استفاده از ریپیتر. 51
2-6-3- لايه پيوند داده:. 52
2-6-3-1- فرمت انتقال دیتا و امنیت آن. 53
2-6-3-2- نحوه دسترسی به باس. 54
2-6-3-3- فریم Token.. 56
2-6-4- پروفيباس FMS. 56
2-6-5- پروفيباس PA.. 57
2-7- جمع بندی. 60
3- تبادل داده بین PLC‌ ها با استفاده از شبکه‌های صنعتی. 62
3-1- مقدمه. 62
3-2- طراحی شبکه. 63
3-2-1- امکان سنجی. 64
3-2-2- تجزیه و تحلیل. 65
3-2-3- طراحی. 65
3-2-4- اجرا. 66
3-2-5- نگهداری و به روز رسانی. 66
3-3- تکنیک‌های دسترسی به شبکه. 67
3-4- شبکه کردن PLC‌ ها با استفاده از اترنت. 67
3-4-1- ارتباطات Send / Receive در شبکه اترنت. 68
3-4-2- کارکردهاي ارتباطی. 69
3-4-3- پیکربندی و برنامه نویسی ارتباط S7 Connection.. 70
3-4-3-1- پیکر بندی سخت افزار. 70
3-4-3-2- پیکربندی ارتباط در Netpro.. 71
3-4-3-3- برنامه نویسی تبادل دیتا در اترنت. 72
3-5- شبکه کردن PLC‌ها با استفاده از پروفیباس. 73
3-5-1- تنظیمات شبکه پروفیباس. 75
3-5-1-1- پارامتر Highest Profibus Address. 76
3-5-1-2- پارامتر Transmission.. 76
3-5-1-3- پروفایل‌های پروفیباس. 77
3-5-2- IntelLigent Slave. 77
3-5-3- برنامه نویسی تبادل دیتا در پروفیباس. 77
3-6- جمع بندی. 78
4- تحلیل تئوری و عملی شبکه‌های صنعتی. 80
4-1- مقدمه. 80
4-2- محاسبه زمانی ارتباط پروفیباس. 81
4-2-1- محاسبه زمانی ارتباط یک Master و یک Slave به لحاظ تئوری 82
4-2-2- محاسبه زمانی ارتباط یک Master و یک Slave به لحاظ عملی 85
4-2-3- محاسبه زمانی ارتباط یک Master و دو Slave به لحاظ تئوری 88
4-2-4- محاسبه زمانی ارتباط یک Master و دو Slave به لحاظ عملی 89
4-3- محاسبه زمانی ارتباط اترنت. 91
4-4- زمان حقیقی نمودن اترنت. 96
4-5- سیستم‌های چند مرحله ای. 98
4-5-1- حالت اول DP-LAN-DP. 99
4-5-2- حالت دوم LAN-DP-DP. 102
4-5-3- مقایسه دو سیستم. 104
4-6- جمع بندی. 105
5- تاثیر شبکه‌های صنعتی بر روی حلقه کنترلی. 107
5-1- مقدمه. 107
5-2- مدل مورد بررسی بدون تاخیر زمانی. 108
5-3- وارد نمودن تاخیر به سیستم (تاخیر ناشی از شبکه). 110
5-4- مدل سازی با شبکه ترکیبی. 113
5-5- نتیجه گیری:. 114
6- جمع بندی و پبشنهادات. 116
6-1- جمع بندی. 116
6-2- پیشنهادات. 119
فهرست تصاویر
شکل ‏1‑1: هرم اتوماسيون[2]4
شکل ‏1‑2: سطوح شبکه‌هاي صنعتي [4]5
شکل ‏1‑3: کاربرد اترنتدرسطوحمختلفاتوماسيون[6]6
شکل ‏1‑4: جايگاه پروفيباس در هرم اتوماسيون [2]8
شکل ‏1‑5: معماری اصلی سیستم متشکل از لينک‌هاي اترنت و پروفيباس 9
شکل ‏1‑6: معماری شبیه سازی شده متشکل از لينک‌هاي اترنت و پروفيباس 9
شکل ‏2‑1: روند تحول اتوماسيون.. 12
شکل ‏2‑2: برخورد در اترنت.. 15
شکل ‏2‑3: اترنت مبتنی بر هاب [8]16
شکل ‏2‑4: اترنت مبتنی بر سوییچ [9]17
شکل ‏2‑5: ساختارهاي ممکن براي اترنت زمان حقيقي[11]19
شکل ‏2‑6: لايه فيزيکي.. 26
شکل ‏2‑7: تصادم ديتا در اترنت[30]38
شکل ‏2‑8: لايه شبکه.. 39
شکل ‏2‑9: لايه انتقال.. 42
شکل ‏2‑10: کابل مسي شيلددار.. 44
شکل ‏2‑11: ساختار RS485[32]44
شکل ‏2‑12: ساختار Star45
شکل ‏2‑13: ساختار Tree. 46
شکل ‏2‑14: کابل و کانکتور پروفيباس [34]47
شکل ‏2‑15: نحوه اتصال OLM به پروفیباس [36]49
شکل ‏2‑16: نحوه اتصال OLP به پروفیباس[37]50
شکل ‏2‑17: توپولوژی باس با استفاده از ریپیتر[39]51
شکل ‏2‑18: موقعیت لایه‌های LLC و MAC در مدل OSI[2]52
شکل ‏2‑19: بسته UART[40]53
شکل ‏2‑20: بسته اطلاعاتی پروفیباس[41]53
شکل ‏2‑21: نحوه ارسال دیتا در پروفیباس[2]55
شکل ‏2‑22: ساختار Token در پروفیباس[41]56
شکل ‏2‑23: لايه هاي مورد استفاده در پروفيباس FMS[2]57
شکل ‏2‑24: پروفيباس PA/DP[2]58
شکل ‏2‑25: انتقال ديتا در پروتکل H1[2]58
شکل ‏3‑1: چرخه زندگی یک سیستم.. 64
شکل ‏3‑6: شبکه کردن دو PLC 300 توسط اترنت.. 71
شکل ‏3‑7: Connection Table. 71
شکل ‏3‑8: مشخصات ارتباط برقرار شده.. 72
شکل ‏3‑9: شبکه کردن دو PLC 300توسط پروفيباس.. 76
شکل ‏3‑10: SFC14[61]78
شکل ‏3‑11: SFC15[62]78
شکل ‏4‑1 : ساختار Bus Cycle. 82
شکل ‏4‑2: ساختار انتقال اطلاعات در پروفیباس.. 83
شکل ‏4‑3: فریم پروفیباس.. 84
شکل ‏4‑4: فریم تغییر یافته پروفیباس[41]85
شکل ‏4‑5: نمودار زمان مبادله اطلاعات بين یک Master و یک Slave. 87
شکل ‏4‑6: پراکندگي آماري زمان مبادله اطلاعات بين یک Master و یک Slave 87
شکل ‏4‑7: نمودار زمان بين دو ارسال متوالي اطلاعات یک Master و یک Slave 88
شکل ‏4‑8: نمودار زمان مبادله اطلاعات بين یک Master و دو Slave. 90
شکل ‏4‑9: پراکندگي آماري زمان مبادله اطلاعات بين یک Master و دو Slave 90
شکل ‏4‑10: فریم IEEE[5]92
شکل ‏4‑11: فریم پروفینت[66]92
شکل ‏4‑12: Network Utilization. 93
شکل ‏4‑13: Network Utilization با دو کامپيوتر.. 93
شکل ‏4‑14: تصادم در هاب.. 94
شکل ‏4‑15: Connection Statistic[68]94
شکل ‏4‑16: نمودار زمان مبادله اطلاعات بين دو CPU با اترنت.. 95
شکل ‏4‑17: پراکندگي آماري زمان مبادله اطلاعات بين دو CPU با اترنت 95
شکل ‏4‑18: پراکندگي آماري زمان مبادله اطلاعات بين دو CPU با یک CPU به صورت همزمان با اترنت.. 96
شکل ‏4‑19: نمودار زمان مبادله اطلاعات بين CPU1 و CPU2 با اترنت در حالت زمان حقيقي.. 97
شکل ‏4‑20: نمودار زمان مبادله اطلاعات بين CPU2 و CPU3 با اترنت در حالت زمان حقيقي.. 97
شکل ‏4‑21: نمودار زمان مبادله اطلاعات بين دو CPU با اترنت در حالت زمان حقيقي و با يک لينک معيوب.. 98
شکل ‏4‑22: شبکه ترکیبی با نقطه شروع از CPU 1. 99
شکل ‏4‑23: نمودار زماني مبادله اطلاعات در حالت DP-LAN-DP با شرايط بد 101
شکل ‏4‑24: نمودار زماني مبادله اطلاعات در حالت DP-LAN-DP با شرايط خوب.. 101
شکل ‏4‑25: پراکندگي آماري زمان مبادله اطلاعات در حالت DP-LAN-DP. 101
شکل ‏4‑26: شبکه ترکیبی با نقطه شروع از CPU 2. 102
شکل ‏4‑27: نمودار زماني مبادله اطلاعات در حالت LAN-DP-DP با شرايط بد 103
شکل ‏4‑28: نمودار زماني مبادله اطلاعات در حالت LAN-DP-DP با شرايط خوب.. 103
شکل ‏4‑29: پراکندگي آماري زمان مبادله اطلاعات در حالت LAN-DP-DP. 104
شکل ‏4‑30: نمودار زمان مبادله اطلاعات بين دو CPU با اترنت همراه با دو کامپيوتر.. 105
شکل ‏5‑1: مدل مورد بررسی.. 107
شکل ‏5‑2: بلوک دیاگرام مدل به همراه PID.. 108
شکل ‏5‑3: سیگنال ورودی.. 108
شکل ‏5‑4: پارامترهای PID.. 109
شکل ‏5‑5: خروجی سیستم بدون تاخیر.. 110
شکل ‏5‑6: بلوک تاخیر.. 110
شکل ‏5‑7: بلوک دیاگرام مدل به همراه تاخیر 13ms. 111
شکل ‏5‑8: خروجی سیستم با تاخیر 13ms. 111
شکل ‏5‑9: پارامترهای PID با در نطر گرفتن تاخیر 13ms. 112
شکل ‏5‑10: خروجی سیستم با تاخیر 13ms و پایدارسازی مجدد.. 112
شکل ‏5‑11: بلوک دیاگرام مدل شامل شبکه پروفیباس و اترنت.. 113
شکل ‏5‑12: خروجی سیستم با تاخیر 26ms در شبکه اترنت.. 114
 فهرست جداول
جدول 2-1: زیرکمیته 802 و استانداردهای مربوط به آن...... 13
جدول 2-2: سیر تحول اترنت.................................................................................... 14
جدول2-3: مقايسه اترنت معمولي و سريع...................................................... 24
جدول2-4: انواع اترنت گيگابيت......................................................................... 25
جدول2-5: مقايسه کلي شبکه‌هاي اترنت............................................................ 26
جدول2-6: مشخصات کابل پروفيباس....................................................................... 40
جدول2-7: ماکزيمم طول سگمنت پروفيباس بر اساس سرعت انتقال ديتا 41
جدول3-1: سرویس‌های ارتباطی زیمنس................................................................. 64
جدول3-2: حجم دیتای قابل جابجایی مبنی بر سرویس‌های ارتباطی65
جدول3-3: فانکشن‌های مورد استفاده مبنی بر سرویس‌های ارتباطی66
جدول3-4: فانکشن‌های برنامه نویسی اترنت................................................. 69
جدول3-5: Slaves................................................................................................................... 71
جدول4-1: معرفی هر المان و وظیفه آن در پروفیباس........................ 80
 1- مقدمه
 1-1- کلیات
هنگامی که در دهه شصت تکنولوژی‌های اتوماسیون دیجیتال در دسترس قرار گرفت، از آن‌ها جهت بهبود و توسعه سیستمهای اتوماسیون صنعتی استفاده شد. مفاهیمی مانند صنایع خودکار[1] و سیستمهای کنترلی خودکار توزیعی[2]، در زمینه اتوماسیون صنعتی معرفی گردید و کاربرد شبکه‌های ارتباطی تقریبا رشد قابل توجهی نمود. با گسترش شبکه‌های ارتباطی در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، جمع آوری اطلاعات و عملیات کنترلی در سطو ح پایین به این شبکه‌ها سپرده شد. این گسترش تا جایی پیشرفت نمود که امروزه در یک سیستم مدرن اتوماسیون، دستگاه‌های موجود در سطوح مختلف سیستم، از طریق این شبکه های ارتباطی به انتقال داده‌ می‌پردازند. از این رو کوشش‌هایی جهت استاندارد سازی بین المللی در زمینه شبکه‌ها صورت گرفت که دستاورد مهم آن پروتکل اتوماسیون صنعتی MAPدر راستای سازگاری سیستم‌های ارتباطی بود. پروتکل MAPجهت غلبه بر مشکلات ارتباطی بین دستگاههای مختلف اتوماسیون گسترش پیدا کرد و به عنوان یک استاندارد صنعتی جهت ارتباطات داده ای در کارخانه‌ها پذیرفته شد. عملکرد و قابلیت اطمینان یک سیستم اتوماسیون صنعتی در حقیقت به شبکه ارتباطی آن بستگی دارد. در یک شبکه ارتباطی اتوماسیون صنعتی، بهبود عملکرد شبکه و قابلیت اطمینان آن و استاندارد بودن ارتباطات با توجه به اندازه سیستم و افزایش حجم اطلاعات تعیین می‍گردد [1].
 امروزه یک کارخانه با اتوماسیون مدرن یا نسبتا مدرن، اتاق‌های فرمان و کنترل، از محل‌هایی هستند که نسبت به گذشته پيشرفت‌هاي بسيار جالب توجهی داشته اند. در چنین اتاق‌هایی از پانل‌های بزرگ قدیمی[3]که شکل فرآیند روی آنها ترسیم شده بود و به چراغهای سیگنال زیادی مجهز بودند دیگر خبری نیست. همه چیز را بایستی در صفحات کامپیوتر یا اصطلاحاً HMI[4] جستجو کرد. اما افراد کاوشگر در پشت این صفحات به دنبال ارتباطات فیزیکی بین کامپیوتر و فرآیند هستند و با مختصر جستجو به پانل‌هایی در همان نزدیکی برخورد می‌کنند که تجهیزات ارتباطی در آن نصب گردیده اند. و با نگاهی به تجهیزات ارتباطی سخت افزاری شبکهدر یک نگاه متوجه می‌شوند که شبکه مورد استفاده همان شبکه معروف اترنت صنعتی[5] است [2].
امروزهشبكهاترنتدركاربرد‌هايادارينيزآنقدرمعروفومرسومشدهكهبسياريازكاربرانغير متخصصنيزباتجهيزاتآن مانندهاب،سوئيچ،كابلو ... آشناهستند. درهرصورتدركاربردHMIاگرچهممكناستدرموارديوبدلايليارتباطفوقرابصورت‌هايديگروتوسطشبكه‌هايصنعتيديگر نيزبتوانمشاهدهكرد،وليدرسيستم‌هايمدرنامروزهكمتراتفاقمي‌افتدكهدرسطحHMI شبكهايبه جزاترنتصنعتيبكارگرفتهشود.
براي روشن شدن مبحث به جايگاه دو شبکه اترنت و پروفيباس در اين هرم اتوماسيون مي‌پردازيم:

👇 تصادفی👇

بررسی وضیعت تفکیک پسماندهای جامد شهریپایان نامه و تحقیق در مورد امکان سنجی استقرار مدیریت بهره وری در سازمان (با قابلیت ویرایش و دریافت فایل Word)تعداد صفحات 87نبردهاي طبقاتي در فرانسهدانلود لایه shapefile مرز استان همدان220- تحلیل نشست ساختمان های مابین ایستگاه های شماره 11و 12 خط یك قطار شهری تبریز با درنظر گرفتن 2 نوع فشار تزریق ملات و مقایسه نتایج آنها بهمنظور انتخقرائت متون تاریخی به زبان خارجی1 نیمسال اول 94-95مديريت فروشگاه و انبارداریکارگاه مشاوره طلاق ✅فایل های دیگر✅

#️⃣ برچسب های فایل تحلیل زماني مخابره سيگنال‌هاي کنترلي از طريق پیوندهای چند مرحله اي بر روي شبکه‌هاي صنعتي به منظور پيادهسازي حلقه‌هاي کنترل گسترده با انعطاف پذيري با

تحلیل زماني مخابره سيگنال‌هاي کنترلي از طريق پیوندهای چند مرحله اي بر روي شبکه‌هاي صنعتي به منظور پيادهسازي حلقه‌هاي کنترل گسترده با انعطاف پذيري با

دانلود تحلیل زماني مخابره سيگنال‌هاي کنترلي از طريق پیوندهای چند مرحله اي بر روي شبکه‌هاي صنعتي به منظور پيادهسازي حلقه‌هاي کنترل گسترده با انعطاف پذيري با

خرید اینترنتی تحلیل زماني مخابره سيگنال‌هاي کنترلي از طريق پیوندهای چند مرحله اي بر روي شبکه‌هاي صنعتي به منظور پيادهسازي حلقه‌هاي کنترل گسترده با انعطاف پذيري با

👇🏞 تصاویر 🏞