سوکت پروفی باس چیست و چه کاربردی دارد؟

کنتاکتور یا سوکت پروفی باس یک شبکه دیجیتالی است. پروفی باس به وسیله یک کابل، رابط میان سیستم‌های کنترل در اتوماسیون‌های صنعتی و سنسورهای میدان است. کاربرد بیش از اندازه‌ پروفی باس‌ها در زمان انتقال اطلاعات و داده‌ها با سرعت بالا خود را نشان می‌دهد؛ پروفی باس‌ها می‌توانند با سرعت ۱۲ مگابایت در هر ثانیه انتقال اطلاعات را انجام بدهند و تا ۱۲۶ دستگاه را برای آدرس دهی می‌توانند پشتیبانی کنند، اما کاربرد پروفی باس منحصر به این دو مورد نمی‌شود. کاربردهای دیگری نظیر ایجاد انشعاب‌ و ارتباط بین کابل‌ها و از بین بردن نویز و انعکاس نیز جز ویژگی‌های پروفی باس محسوب می‌شود.

معرفی کامل پروفی باس

پروفی باس(process fieldbus) نوعی شبکه دیجیتالی است که اولین بار در سال ۱۹۸۷ تولید و روانه بازار شد. در آن زمان شرکت‌های آلمانی به دنبال راه‌اندازی سیستمی تحت عنوان استاندار سازی شبکه فیلد بودند. بعد از ارائه پی ال سی‌ها به بازار در ۱۹۶۰ آن‌ها نیاز به یک سیستم برای کنترل‌های غیرمتمرکز داشتند که این جستجوها و نیاز شدید به یک کنترلر غیرمتمرکز در سال ۱۹۹۰ شکل علمی به خود گرفت و پروفی‌باس‌ها وارد بازار شدند.

عملکرد پروفی باس‌ها به گونه‌ای است که سیستم‌های اتوماسیون و کنترلرها را با دستگاه‌های غیرمتمرکز میدانی مثل محرک‌ها و سنسورها و دیگر رمزگذارها را به هم متصل می‌کند.

ویژگی پروفی‌باس‌ها در این است که به صورت کامل یک شبکه ارتباطی پایدار و ارزان قیمت را تشکیل می‌دهند و با کمک سنسورها، کنترل‌کننده‌ها و محرک‌ها و هم‌چنین انتقال اطلاعات، یک فرآیند اتوماسیونی کامل را می‌سازند.

تجهیزاتی مانند PLC، سروو، سنسور، درایو و … توسط پروفی باس‌ها تبدیل به یک شبکه می‌شوند.

از پروفی باس‌ها به وفور استفاده می‌شود؛ چه در اتوماسیون‌های دیجیتال و چه در نوع آنالوگ آن‌ها.

از این سیستم کاربردی در اتوماسیون‌های صنعتی و تولیدی نیز استفاده می‌شود.

معرفی انواع سوکت‌های پروفی باس

پروفی‌باس‌ها در اتوماسیون‌های صنعتی سه نوع اصلی و شناخته شده دارند که در ادامه به معرفی آن‌ها خواهیم پرداخت.

PROFIBUS DP
PROFIBUS FMS
PROFIBUS DB9

در بین این سه نوع از پروفی باس‌ها نوع اول و سوم، یعنی پروفی‌باس‌های DP و PA بیشتر مورد توجه قرار می‌گیرند.

پروفی باس DP

این نوع از پروفی باس‌ها به عنوان یک راه حل سریع شکل گرفته‌اند. لایه فیزیکی که برای پروفی باس DP مورد نیاز است حتما نباید از جنس مس باشد، در ساخت این لایه فیزیکی می‌توانیم از فیبر نوری و شبکه‌های بی سیم نیز استفاده کنیم.

این نوع از پروفی‌باس‌ها برای غیرمتمرکز کردن ورودی‌ها و خروجی‌ها در کنترلر به کار می‌رود، این سیستم می‌تواند داده‌های زیادی را از سنسورهایی که در نقاط مختلف کارخانه مشغول به کار هستند جمع آوری کنند و توسط یک کابل آن‌ها را به اتاق کنترل انتقال می‌دهند‌. سرعت انتقال اطلاعات در این پروفی باس‌ها بسیار زیاد است و حجم اطلاعات انبوهی را می‌توانند انتقال بدهند‌‌.

سرعت پروفی باس‌های DP بین ۱۲ مگابایت بر ثانیه تا ۹۶۰۰ مگابیت بر ثانیه است که مطابق با نیاز هر پروژه می‌توانیم این عدد را تنظیم کنیم. طول سیم‌های این نوع از پروفی باس‌ها می‌تواند تا ۱۰۰۰ متر نیز باشد، اما اگر نیاز به سرعت بسیار بالایی برای انتقال اطلاعات دارید، باید طول سیم کوتاه‌تر باشد.

پروفی باس DB9

این نوع از کنتاکتورهای پروفی باس نیز برای حجم اطلاعات بسیار بالا استفاده می‌شوند و بهترین راه حل برای انتقال با سرعت بالا است.

این پروفی باس تمام ویژگی‌ها و کارکردهای دیگر پروفی باس‌ها را نیز دارد‌. این سری پروفی باس برای محیط‌های IP 20 استفاده می‌شود.

پروفی باس FMS

اصطلاح FMS مخفف واژه‌ی Fieldbus massage specification است. نحوه کار کردن این نوع از پروفی باس‌ها نیز شبیه به پروفی باس‌های DP است.

می‌توان از این دو پروفی باس به طور همزمان در یک شبکه استفاده کرد. پروفی FMS ارتباط را بین پی ال سی‌ها برقرار می‌کند و دیتاهای انبوه و پیچیده را بین آن‌ها ارسال می‌کند. این نوع از پروفی باس‌ها مناسب‌ترین پروفی باس‌ها برای انتقال اطلاعات با حجم بسیار بالا و فعالیت‌های گسترده ارتباطی است.

پروفی باس چگونه کار می‌کند؟

برای درک کامل نحوه عملکرد پروفی باس باید کمی آشنایی قبلی با اتوماسیون‌های صنعتی و نحوه کار آن‌ها آشنا بود. پروفی باس‌ها سیستم‌هایی با پروتکلی از نوع Slave/ Master هستند و از این لحاظ شبیه به Masterbus ها هستند. اما تفاوت پروفی باس‌ها در این است که دارای یک حلقه اضافه و توکن هستند که امکان استفاده همزمان از چند Master را نیز فراهم می‌کنند. در پروفی باس‌ها هر slave یک تایمر خاص دارد، که اگر Master در زمان مشخص شده اطلاعاتی نفرستد slave وارد حالت امن می‌شود و master باید قبل از تبادل اطلاعات جدید پروسه را دوباره‌ راه‌اندازی کند.

مزایای استفاده از Profibus

استفاده از پروفی‌باس شکاف ارتباطی بین داده‌های اتوماسیون صنعتی و دستگاه‌های میدانی را از بین می‌برد. ویژگی‌های خاص پروفی باس سبب شده تا در مراحل نصب و راه‌اندازی و هم چنین نگهداری مزایای بسیار زیادی داشته باشد.

در مرحله اول یعنی نصب، پروفی باس‌ها به سیم‌کشی زیادی نیاز ندارند؛ در نتیجه هم زحمات مربوط به نصب آن کم‌تر است و نصب را آسان‌تر می‌کند.

خطاها در پروفی باس‌ها مخصوصا در نوع PA آن بسیار کم است و سرعت مونتاژ در آن‌ها بسیار زیاد است. علاوه بر این دیتاها از راه دور نیز قابل دسترسی هستند و نیاز به چک کردن روزانه اطلاعات نیست.

هنگام راه‌اندازی نیز تنها حضور یک فرد متخصص کافی‌ست تا بتواند یک پروفی باس را از صفر تا صد راه‌اندازی کند. پروفی باس به کالیبراسیون نیاز ندارد زیرا دستگاه دیجیتال همراه با آن طیف بسیار وسیعی از فرآیندها را اندازه گیری می‌کند. هم چنین پروفی باس‌ها برای نگه‌داری نیز مزایایی دارند که قابل توجه است. این دستگاه‌ها در صورت نیاز اطلاعات تشخیصی را بررسی می‌کنند. پروفی باس‌ها عیب‌یابی را انجام می‌دهند و می‌توانند خطاهای ابزار آلات یا فرآیندها را نیز بررسی کنند.

تنظیمات پروفی باس

پروفی باس دو پارامتر اصلی دارد: Status word و Control word

اولین مورد یعنی Control word که به آن CW و CTW نیز گفته می‌شود. این بخش شامل پیام‌ها و دستوراتی است که از پی ال سی‌ها ارسال می‌شود. پی ال سی‌ها پیام‌هایی مانند روشن و خاموش و هم چنین سرعت را برای درایو ارسال می‌کنند.

دومین پارامتر نیز Status word یا همان SW است شامل اطلاعاتی است که از درایو به سمت پی ال سی‌ها ارسال می‌شود. اطلاعاتی مانند سرعت اصلی و واقعی و اطلاعات موجود در درایو جز این پیام‌ها است که به پی ال سی فرستاده می‌شود. بسیار مهم است که نصاب پروفی باس تفاوت این دو را بداند و بتواند اطلاعات موجود در این دو پارامتر را به خوبی تحلیل و بررسی کند.

روش‌های پیشگیری از بروز مشکل در شبکه‌های پروفی باس

عیب‌یابی کردن اتوماسیون‌های صنعتی یکی از مهم‌ترین کارهایی است که باید به طور منظم انجام بشود. پروفی باس‌ها نیز از این قضیه مستثنا نیستند، آن‌ها باید به طور مداوم عیب‌یابی شده و در صورت بروز مشکل حتما مشکلات آن‌ها برطرف شود تا اختلالی در روند پروژه‌ها پیش نیاید و تاثیرات بسیار نامطلوبی نیز بر روی عملکرد پروفی باس‌ها و دیگر دستگاه‌ها دارد. ویژگی پروفی باس‌ها در این است که بسیاری از آن‌ها به عیب یا مجهز هستند و با ارسال پیام‌هایی می‌توانند شما را از وضعیت موجود و اشکال سیستم آگاه کنند‌. برای مثال یکی از بارزترین خطاهایی که پیش می‌آید مربوط به وضعیت Slave دستگاه است که به طور مکرر اتفاق می‌افتد.

اگر هیچ علامتی روی Slave نباشد یعنی به درستی کار میکند اما گاهی روی آن یک دایره قرمز یا خط قرمز ظاهر می‌شود که باید به سرعت به این مشکل رسیدگی کرد و دستگاه را عیب‌یابی کرد.

در صورت مشاهده مواردی مانند قطع شدن کابل‌ها، قطع شدن کنتاکتورها، یکسان نبودن سرعت فعالیت‌ها در دو طرف شبکه، عدم اتصال شیلدها به زمین، تنظیم نبودن یو اس بی و… باید سریعا اقدامات لازم را برای حل مشکل و پیشگیری از مشکلات بعدی انجام بدهید.

پروفی باس‌ها یکی از اجزای بسیار مهم در صنعت هستند که ویژگی‌های زیاد و قابل توجه آن‌ها، حضور آن‌ها را در صنایع مختلف و اتوماسیون‌های صنعتی بسیار پررنگ کرده است. در واقع در پی نیاز شدید کارخانه‌ها به یک دستگاه که بتواند ارتباط بین سیستم‌های میدانی و اتوماسیون‌ها را برقرار کند این دستگاه روانه بازار شد. پروفی باس‌های باکیفیت را از بهترین برندها می‌توانید از آزند کنترل تهیه کنید. آزند کنترل یک راهنمای آگاه برای خریداری پروفی باس با کیفیت و مطابق نیازتان خواهد بود و هم‌چنین پروفی باس موردنظرتان را می‌توانید با قیمت منصفانه و خدمات پس از فروش از آزند کنترل خریداری کنید و در مراحل نصب و راه‌اندازی نیز از متخصصان آزند کنترل کمک بگیرید. در ادامه به سوال‌های متداول و رایج درباره پروفی باس پاسخ خواهیم داد.

پروفی باس چیست؟

Profibus یک شبکه لوکال برای ارتباطات صنعتی است که به طور گسترده در اتوماسیون فرآیند و تولید استفاده می‌شود. این یک پروتکل مبتنی بر Master / Slave است که از یک کابل دو سیم برای انتقال داده‌ها بین دستگاه‌ها استفاده می‌کند.

چه نوع دستگاه‌هایی می‌توانند از پروفی باس استفاده کنند؟

دستگاه‌های مختلفی می‌توانند از Profibus استفاده کنند:

انواع PLC ها
دستگاه‌ها و ماژول‌های ورودی/خروجی (I/O)
درایوها
حس‌گرها
اکتیویتورها

چگونه می‌توانم یک شبکه Profibus را راه‌اندازی کنم؟

راه‌اندازی یک شبکه Profibus شامل مراحل زیر است:

انتخاب دستگاه‌ها و توپولوژی شبکه
نصب کابل‌کشی
پیکربندی دستگاه‌ها
آزمایش شبکه

تفاوت بین Profibus DP و Profibus PA چیست؟

Profibus DP یک پروتکل برای دستگاه‌های با سرعت بالا است، در حالی که Profibus PA یک پروتکل برای دستگاه‌های با سرعت پایین است. Profibus PA از یک کابل با دو سیم اضافی برای انتقال برق استفاده می‌کند، که به آن اجازه می‌دهد تا بر مسافت‌های طولانی‌تر کار کند.