فصل دوم - انتقال اطلاعات در صنعت

1-2 مقدمه:

در سالهای اخیر مسئله بر قراری ارتباط در پروسه های صنعتی رشد چشمگیری داشته است. پیش از این ارتباط درصنعت و پرو سه های كنترل صنعتی به فرستادن سیگنال از جانب یك مركز كنترل به مركز فرماندهی خلاصه می شد، اما امروزه تمام كنترل كننده های كوچك و بزرگ (PLCs) در هر نقطه ای از فیلد كه باشند باید با یكدیگر و در نهایت بامركزكنترل مربوط به خود ارتباط بر قرار كنند و همین امر باعث پیچیده شدن هرچه بیشتر سیستمهای ارتباطی خواهد شد.

PLCها امروزه طوری طراحی و سا خته می شوند كه بجز وظیفه اصلی و مهم خود كه همان اجرای فرامین كنترلی تعریف شده و كنترل اتو ماتیك یك پروسه صنعتی است، بتوانند موارد مهم دیگری از قبیل برقراری ارتباط با مركز كنترل و دیگر كنترل كننده های داخل فیلد را نیز بر عهده بگیرند. بنابراین در ساختار داخلی آنها پیش بینی های لازم جهت استفاده از ابزار ها و لوازم خاص ارتباطی صورت گر فته است.

به عنوان مثال می توانیم یك سیستم PLC كه در محل خط تولید قرار دارد و توسط ترمینال مخصوص شبكه محلیLAN(Local area network) به ماشینهای مركز كنترل كه در محل اتاق كنترل كار خانه قرار دارند،متصل كنیم و از همانجا ، PLCرا كنترل كنیم.

مثلا می توانیم بهPLC فرمان دهیم تا رو تین كنترلی مربوط به تولید قطعه ای خاص را اجرا كرده ، فرامین آنرا صادر كندو همچنین بر روند كل پروسه نظارت كامل داشته باشد.

سپس نفر بعدی كه در شیفت بعدی فعالیت می كند ، می تواند یك گزارش كامل از چگونگی كنترل پروسه توسطPLCمورد نظر را تهیه كرده و از روی آن تعداد قطعات سالم و خراب و حتی زمانهای از دست رفته و تلف شده در حین تولید را محاسبه كند.

مركز تعمیرات كارخانه نیز می تواند با استفاده از روشهای ارتباطی و مخابراتی ، از بروز اشكال در هریك از ماشینهای كار خانه اطلاع حاصل كرده و پرسنل تعمیر كاری را جهت رفع اشكال اعزام دارد، مركز تعمیرات حتی می تواند با اطلاع داشتن از وضعیت كلیه ماشینهای خراب، اولویت تعمیر را به هر كدام از آنها واگذار كند.

برای درك بهتر مطلب شكل1-1 را كه بلوك دیاگرام معماری شبكه ارتباطی را در بخشی از كارخانه نشان می دهد ، ببینید.


شكل 1-1:شبكه محلی PLCsو شبكه گسترده ETHENET بین كار خانه ها

همانطور كه در شكل مشخص شده هر ماشین یك PLCدارد كه آنها توسط شبكه محلی LANبهم مر تبط هستند و همگی روی لینك ارتباطی شبكه گسترده Ethernetبه هم مر تبط می شوند.

در نگاه اول ممكن است اینطور به نظر برسد كه PLCها و كنترل كننده های محلی تمامی اطلاعات در یافت كرده و جمع آوری كرده را مستقیما به كامپیوتر های اصلی در مركز كنترل كارخانه ارسال می كنند، اما در عمل چنین چیزی غیر ممكن است ، زیرا با ارسال چنین حجم بزرگی از اطلاعات ، كه در صد بسیار زیادی از آنها نیز برای مركز كنترل بی ارزش محسوب می شوند،كامپیوتر های مركز كنترل دچار مشكل شده و خیلی زود از كار خواهند افتاد.امروزه PLCها و كنترل كننده های محلی، خود به تنهایی قادر به آنالیز اطلاعات جمع آوری شده می باشند ، بنابراین پس از بررسی و آنالیز اطلاعات می توانند موارد سودمند و قابل استفاده برای سیستم كنترل را به مركز كنترل ارسال كرده تا از آنها استفاده شود و در ضمن نسخه پشتیبان نیز از این اطلاعات تهیه خواهد شد.

شبكه های محلی در محیط های صنعتی امروزه امكان استفاده های مختلفی را برای بخش ها و قسمت های مختلف كارخانه فراهم آورده اند،به عنوان مثال سیستم شبكه محلی كامپیوتر ها بین بخش های مختلف كارخانه كه شامل امكانات پست الكترونیكی و انتقال اطلاعات بین كارمندان است،می تواند در كنار شبكه های صنعتی PLC،روی لینك شبكه محلی LANقرار گیرد و یك سیستم ارتباطی جامع را پدید آورد.

2-2 معماری شبكه:

در سالهای اخیر تولید كنندگان تجهیزات الكترونیكی و خصوصا سازندگان كنترلر ها و PLCها متو جه ساخت سیستمهای ارتباطی شده اندو اغلب آنها را ههایی را برای ارتباط بین سیستم های كنترل ساخت خو دشان پیشنهاد می كنند.

اما با گذشت زمان و پیشرفت روز افزون صنایع و رشد چشمگیر آنها استفاده از یك نوع كنترلر و PLC در تمام سطوح كارخانه ای بزرگ امری غیر ممكن می نماید و بنابراین باید چاره ایی اندیشیدتا كنترلرها وPLCهای مختلف از مارك ها و مدل های مختلف كه هر كدام به كنترل سیستمی خاص می پردازند(مثل كنترلر دستگاههای CNCیا روباتهای مونتاژگر) بتوانند با یگدیگر ارتباط بر قرار كنند

بنابراین مدلی جامع متشكل از هفت لایه مجزا،به نام مدل ISO برای تعریف شبكه در نظر گرفته شد،شكل1-2،مدل هفت لایه ای ISO را نشان می دهد.

شكل1-2 :مدل هفت لایه ا یISO

تمام تجهیزات الكترونیكی در زمینه شبكه های ارتباطی امروزه از یك یا چند لایه از این مدل استفاده می كنند و فعالیتهای ارتباطی خود را تحت پوشش این استاندارد قرار داده ا ند. در این بخش سعی خواهیم كرد كه تو ضیح مختصری در مورد هر یك از لایه ها به شما ارائه دهیم.

لایه فیزیكی(Physical Layer):

ساده ترین لایه موجود لایه فیزیكی است كه در موردشرایط جابجایی سیگنال های الكتریكی در طول خطوط و ما بین ابزار های مختلف شبكه به بحث می پردازد.

نوع و شرایط كابل ها و سیم های ارتباطی و انواع سیگنال های مختلف مثل سیگنالهای و پالسهای on/offو شرایط انتشار آنها در این بخش مورد بحث قرار می گیرند،

اما مقوله تشخیص خطا و رفع آن در محدوده كاری لایه فیزیكی نمی باشدو تنها در مورد رابطه های فیزیكی كه كانال های مختلف را به هم مرتبط می كنند، صحبت می كند.

لایه دیتالینك(Data link Layer):

این لایه در تركیب با لایه فیزیكی می تواند ضریب اطمینان كار با شبكه را تا حد بسیار زیادی بالا ببرد، زیرا این لایه به بحث در مورد تشخیص خطا یاError Detection می پردازدو همچنین پس از پرداختن به مقوله تشخیص خطا در امر رفع ان خطا نیز راه حل های مناسبی را ارائه خواهد كرد.

بنابراین بحث در مورد Error Detectionو Error Recovery از مباحث مربوط به این بخش می باشد.همچنین موارد دیگری نظیر كنترل جریان اطلاعات یاData Flow كه شامل نكاتی از قبیل زمان شروع و پایان ارسال و دریافت اطلاعات، تعاریف مربوط به بسته بندی یاPackage اطلاعات(طول كلمه دیتا و چگونگی شروع و خاتمه ان) تعاریف مربوط به زمان بندی بر قراری ارتباط جهت ارسال و دریافت اطلاعات ، چگونگی اعلام دریافت اطلاعات(با و بدون خطا) توسط گیرنده،تعاریف مربوط به زمان لازم برای ماندن در حالت انتظار جهت دریافت و ارسال اطلاعات و مواردی دیگرشبیه به اینها هستندنیز در حوزه كار لایه دیتالینك قرار دارد.

لایه شبكه(Net work Layer):

كار این لایه ارائه یك مكانیزم مناسب و كارآمد برای شبكه سراسری است در واقع این لایه یك مكانیزم ارائه اطلاعات برای لایه انتقال دهنده آنها ارائه می دهد،مثل شبكه ای از چند PLC مختلف كه اطلاعات كلی خودشان را به یك كامپیوتر اصلی ارائه می دهند.

لایه شبكه از تركیب سخت افزار و نرم افزار های مناسب برای ارائه پروتكل های كارامد ارتباطی نظیر X.21,X.25,X.75 استفاده كرده و مناسب ترین روش های فشرده سازی اطلاعات جهت دستیابی به سرعت های بالاتر ارتباطی را ارائه می دهد.

لایه انتقال(Transport Layer):

این لایه در مورد اتصال وارتباط یك شبكه با شبكه ای دیگر صحبت می كند،در واقع از این لایه به بعد،شبكه خیلی تخصصی تر و دقیق تر شده و هركدام می توانند پیچیدگی های خاص خو دشان را داشته با شند،اما اغلب شبكه دارای نكات بسیارمشابهی در سه لایه اولیه هستند.

در این لایه همچنین درمورد استفاده از لایه های بالاترجهت نظارت بركار لایه هایپائین تربحث می شود.

Session Layer

این لایه در مورد برقراری یك جلسه ارتباطی از طریق شبكه، بین دو كاربر مختلف صحبت می كند،بحث اصلی در مورد برقراری ارتباط، نگه داشتن آن در طول زمان تعیین شده و در نهایت قطع ارتباط در موقع لازم ، می باشد.

به عنوان مثال دفتر تعمیرات كارخانه می تواند از طریق ارتباط با شبكه داخلی كارخانه با قسمت تداركات ارتباط برقرار كرده و مو قع خرید لوازم مورد نیاز را گزارش دهد، استاندارد های تعریف شده برای این لایه عبارتند از: CCITT,X212,ISO8326

Application Layer

این لایه امكاناتی را جهت هماهنگ كردن تمام لایه ها با یكدیگر جهت برقراری ارتباط و ارسال و دریافت اطلاعات با لایه ها و شبكه های دیگرارائه می دهد و اگر اختلافی بین لایه های مختلف و سیستم های مختلف وجود داشته باشد، این لایه می تواند راه حلی مناسب جهت هماهنگی ارائه دهد.

به عنوان مثال فرض كنید كه نرم افزاری خاص روی یكی از ترمینال های كارخانه در سال 1980نصب شده و هم اكنون نیز بكار خود ادامه می دهد و نرم افزار دیگری مثل یك سیستم پست الكترونیكی در سال 1990 در شبكه دفتر كار خانه قرار گرفته،لایه application می تواند مشكلات بر قراری ارتباط بین آنها را بر قرار كند.

شكل 2-2:ترمینالهای مخصوص دفتر نظارت و دفتر تعمیرات كه از طریق شبكه بایكدیگر ارتباط دارند لایه session اطلاعات مربوط به هر بخش را جدا گانه نگهداری می كند.

3-2 استاندارهای معروف لایه فیزیكی شبكه های صنعتی

RS-232: معمولترین و همگانی ترین استاندارد لایه فیزیكی RS-232 می باشد كه سیر تكاملی آن از RS-232-C تا RS-232-F است. حداكثر انتقال داده به علت دامنه و ولتاژ زیاد نسبت به پروتكل های دیگر كمتر است.(حدود 115kbps) حداكثر فاصله دو ایستگاه 16 متر است و دو نوع سیم بندی(9و 25 رشته) در آن استاندارد شده است .

ماوس ، صفحه كلید و مودم كامپیوترهای شخصی از این درگاه استفاده می كنند.محدوده ولتاژ “1” منطقی در RS 232-C از 3- تا 15- و “ 0” منطقی از3+ تا 15+ است.

RS-449: این استاندارد جایگزین RS 232در سرعتهای بالاتراز 20kbps شده است. دو نوع اتصال 9و 37 برای آن معرفی و استاندارد شده است. این استاتدارد هم اكنون منسوخ شده است و لیكن هنوز برخی از دستگاهها برای ارتباطات از این استاندارد استفاده می كنند.

RS-530: توسعه یافته RS-449 و RS- 232 است و برای سرعت های بالا تر از 20kbps مناسب است. این استاندارد از خطوط بالانس وبرای اتصال ازDB-25 استفاده می نمایند به هر دو صورت سنكرون و آسنكرون قابل استفاده است و می تواند در دو حالت دو سویه و یك سویه كار كند. فاصله دو ایستگاه طبق استاندارد 60 متر است.

RS-423: این استاندارد در حقیت توسعه یافته RS 232 است تغییرات اساسی آن افزایش تعداد ایستگاهای گیرنده ،مسافت ارسال و سرعت می باشد.

این پروتكل یك فرستنده را به چند گیرنده (تا ده ایستگاه) متصل می كند و حداكثر فاصله انتقال داده برای آن 1200 متر است . یكی از عوامل محدود كننده سرعت Slew Rate است . بدین معنا كه دامنه ولتاژ در RS 232بالاست و به همین علت دست یافتن به سرعت بالا با توجه به خازن خط و پیچیدگی مدار مشكل است . برای افزایش سرعت لازم است دامنه سطوح و لتاژ كاهش یا بد . در همین راستا ولتاژ منطقی “1”در RS 423 برابر 3.6v- تا 6v- است و ولتاژ“0” منطقی برابر 3.6v تا 6v است . بدنبال این تغییر، سرعت انتقال داده در RS 423 چهار برابر RS 232 است .

RS-422: شباهت زیادی به RS 232دارد ولی تا 16گیرنده را پشتیبانی می كند. این پروتكل كه از خطوط بالانس برای انتقال داده استفاده می كند، اثر نویز پذیری را بشدت كاهش داده است . در ورودی گیرنده ها از تقویت كننده دیفرانسیل استفاده شده است لذا به نسبت حذف مد مشترك ، نویز از بین می رود. بیشترین سرعت این پروتكل در 3 متر فاصله ، برابر 10Mbpsاست حداكثر فاصله می تواند 1200 متر باشد كه متناسب باآن سرعت كاهش می یابد.

گیرنده و فرستنده بصورت ولتاژی كار می كند(از سیگنالهایی با جنس ولتاژی استفاده می كند)كه این نوع رفتار باعث نویز پذیری بیشترنسبت به جریان می شود.

RS-485: بیش از 32 فرستنده و گیرنده را پشتیبانی می كند. در این استاندارد می توان بیش از یگ گره را به عنوان رئیس (Master)معرفی نمود زیرا مدارت سه وضعیتی هستند و با كمك یك مدار جانبی حالتهای مختلف یك خط را كنترل می كنند و به این روش گره هم قابلیت دریافت و هم ارسال خواهند داشت . در این پروتكل انتقال داده به صورت جریانی انجام می گیرد و بیشترین اعوجاج را در ورودی می پذیرد. اثر نویز در انتقال جریانی كمتراز ولتاژی است زیرا میزان انرژی كه بتواند جریانی را تولید كند و بر سیگنال جریان اثر بگذارد ، از معادل ولتاژی بیشتر است .

بیشترین مسافت برای ارسال داده 1200 متر و رعایت حداقل طول (30m)برای سیم رابط اتصال كابل شبكه به گذرگاه الزامیست. استفاده فراگیر از RS 485باعث ساخت كارتهای كامپیوتری و انواع مبدل برای این پروتكل شده است.

گذرگاه H1: این استاندارد در IEC 1158-2تعریف شده است و با سرعت 31.25Mbps برای شبكه سازی سطوح بسیار اتوماسیون صنعتی یعنی سنسور-محرك استفاده می شود .سیم كشی بصورت زوج سیم بهم تابیده بطول 1900 متر و همچنین 32 دستگاه متصل ، كه از همان دو سیم تغذیه می شود ، پیاده سازی می شوند. در صورتی كه حفاظت و اطمینان واقعی مورد نیاز باشد، استاندارد، استفاده از4 دستگاه متصل به شبكه رامجاز می داند. امروزه این پروتكل در میان استانداردهای گذرگاههای صنعتی جایگاهی ویژه پیدا كرده است.

گذرگاه H2: گذرگاهی با سرعت بالا (حدود 100Mbps)است برای ایجاد شبكه در لایه میانی شبكه های صنعتی نظیر لایه سلول مناسب است.

 Highway Addressable Remote Transducer): HART ) یك پروتكل ارتباطی كه به صورت چشمگیری در صنعت مورد استفاده قرار گرفته است.HART از یك فركانس سطح پایین سینوسی برای انتقال داده دیجیتال به مقصد استفاده می كند.

این فركانس برای صفر و یك منطقی 1200Hzو2200Hzاست سرعت انتقال داده در ان به 1200bps محدود می شود كه ضعف عمده این پروتكل ارتباطی است. مزایای این پروتكل عملكرد چند انشعابی، انتقال روی دو رشته سیم، كاركرد مناسب در محیطهای پر نویز و قابلیت برقراری ارتباط بین تجهیزات تولید كنندگان مختلف (Interoperability) می باشد.

4-2 معرفی واسطهای انتقال و عوامل موثر در انتخاب:

منظور از واسط انتقال ، نوعی اتصال فیزیكی میان ایستگاهای شبكه است كه به واسطه ان پیغام ها میان دو یا چند استگاه ردو بدل می شوند. معروف ترین واسطهای انتقال در شبكه ها ، كابل كواكسیال، زوج سیم بهم تابیده و فیبرنوری می باشند كه در ادامه خلاصه ای از ویژگیهای انها بیان خواهد شد. واسطهایی همچون گیرنده های رادیویی و مادون قرمز و همچنین خطوط انتقال تلفن و ماهواره ها نیز در برخی مواقع مورد استفاده قرار می گیرند.

1. كابل كواكسیال: این خط انتقال از یك هادی استوانه ای پر شده از دی الكتریك و یك هادی مركزی تشكیل شده است. این واسط انتقال فیزیكی معمولا در اشكال 50،75،91 اهم تولید می شوند. كه درشبكه های 10Mbpsو 100Mbps بخوبی قابل استفاده هستند.برای مثال شبكه های محلی 10 base 5،10 base 2، 10 base T به ترتیب در فواصل 500، 200 و100متر مورد استفاده قرار می گیرند.نویز پذیری كابل كواكسیال در مقایسه با انواع مسی ( نظیر زوج سیم بهم تابیده) كمتر است. زیرا روكش مناسب تری برای آن استفاده می شود. بنابراین جهت انتقال در فواصل نسبتا طولانی نیز استفاده می شوند.

این كابلها علاوه بر استفاده عمومی در انتقال دیجیتال شبكه های محلی (LAN) كه انرا base bandگویند در ارسال داده های آنالوگ آنتن تلویزیون نیز بكار گرفته می شود.این نوع انتقال در اصطلاح broad bandنامیده می شود.

2.زوج سیم بهم تابیده: همچنان كه از نام آن پیداست از بهم تابیدن دو هسته مسی عایق دار تشكیل شده است و در نوع روكش دار یا STP و بدون روكش یا UTPتولید می شود.درنوع روكش دار، برروی سیم های تابیده یك عایق مخصوص پیچیده می شود كه در نوع بدون روكش تنها به یك روكش از جنس PTC اكتفا شده است.ETA/TIA پنج استاندارد را برای زوج سیم بهم تابیده بدون روكش پیشنهاد می كند كه عبارتند از:cotegory1 تا cotegory5. نوع اول برای خطوط تلفن در دو رشته ،پیشنهاد و استاندارد شده است. نوع دوم به منظور انتقال داده در سرعت 4Mbps توسط جهار زوج سیم و نوع سوم تا سرعت 10Mbps قدرت انتقال داده را دارد و گاهی در شبكه های ATM بكار می رود.

3.فیبر نوری :انتقال در خطوط فیبر نوری به روش تابش امواج نوری میان آئینه های موجود در فیبر صورت می گیرد. واضح است كه برای اتصال فیبر به دستگاههای الكتریكی در ابتدا و انتهای آن ، مبدل سیگنال الكتریكی به امواج نوری و یا بر عكس آن استفاده می شودآنچه از ماهیت این واسط فیزیكی مشخص می گردد این است كه تلفات انرژی در این خطوط بسیار كم است در نتیجه بدون استفاده ازتكرار كننده امكان انتقال تا مسافت طولانی (حدود 10 كیلو متر) وجود دارد. نویز الكترو مغناطیسی بر این خط بی اثر است و لیكن بیش ازسایر خطوط انتقال نیاز به محافظت فیزیكی دارد و اسیب پذیری آن بالاتر است. طراحی و پیاده سازی شبكه با استفاده از این خطوط به نسبت گرانتر وپیچیده تر از سا یر واسط های انتقال است و نكته قابل توجه در مورد فیبر نوری این است كه به دلیل عدم بروز خطا بر اثرتداخل امواج الكترو مغناطیسی،پروتكل های لایه پیوند در این نوع شبكه ها می تواند بسیار ساده باشد.

همچنین امكان شنود در آن دشواراست و بهمین دلیل كاربرد نظامی دارد.

پارامترهای موثر زوج سیم بهم تابیده كابل كواكسیال فیبر نوری
قیمت عالی خوب ضعیف
سرعت انتقال خوب خوب عالی
سادگی نصب خوب عالی ضعیف

عوامل موثردر انتخاب واسط انتقال:

در انتخاب واسط انتقال موارد زیر حائز اهمیت هستند:

1)میزان نویز پذیری خط انتقال

2)تلفات خط: تلفات ACناشی از اثر پوستی و تلفات دی الكتریك و همچنین تلفات DCناشی ازهدایت خط و نیز تلفات ناشی از نشتی جریان و ولتاژ خط بدلیل وجودخازن وسلف توزیع یافته در طول خط را گویند.در كابلها باكیفیت بالا تلفات هدایتی و دی الكتریك در مرتبه هم قرار می گیرند.

3)هزینه های ساخت و نگهداری خط انتقال

4)سادگی

5)پهنای باند خط انتقال با سرعت انتقال داده

6)پشتیبانی ازپیشرفت فناوری

5-2 پروتكل ها و استانداردها:

با نگاه كردن به مدل هفت لایه ای ISO، می توانید ببینید كه نرم افزارها و استانداردهای بسیار زیادی برای انجام این امور به كار گرفته شده اند.

در واقع بحث ایجاد استاندارد ها و قوانین، بحث بسیار وسیع و گسترده ای است،زیرا تقریبا هر گروه و سازمانی كه به شكلی در ارتباط با این مسائل فعالیت می كند، سعی كرده تا روشی بر مبنای روتین ها ی كاری متداول خود ارائه دهد كه نهایتا به تعریف استانداردهای مختلف و متفاوتی انجامیده است.

اما در سال های اخیر بحث در مورد مدل های استاندارد ارائه شده توسط سازمان های معتبری چون ISOیاInternational Standard Organization وهمچنین موسسه دیگری به نام CCITTیا

Consultative Committee On International telegraphy and telephony

بسیار جدی شده و مدل های قابل قبول این سازمانها به صورت وسیعی مورد استفاده قرار می گیرند،در اینجا به شرح مختصری در مورد چند پروتكل مهم خواهیم پرداخت.

استاندارد های اترنت (IEEE 802, (Ethernet

در سا ل های اخیر گرو هی از تولید كنندگان و فروشندگان تجهیزات الكترونیكی شبكه تصمیم گرفتند تا استاندارد های خاصی را برای شبكه محلی LAN تصویب كرده و ثبت كنند، این گروه از شركتها نظیر DEC,Intel,Xerox تشكیل شده بود و استاندارد تولید شده برای LANبه نام Ethernet،نام گذاری شد.

Ethernet پس از آن به صورت گسترده موردا ستفاده عمومی قرار گرفت تا اینكه سازمان IEEE بر آن شد تا انجمنی برای مطالعه و بررسی سیستمهای Ethernet وارائه قوانین و پرو تكل های جدید در این زمینه تشكیل دهد و نام این انجمن راIEEE 802 قرار دادند.

قوانین ارایه شده توسط این سازمان ها اغلب بر لایه های دیتالینك و فیزیكی اعمال می شود و Ethernetكاربران زیادی در سطح جهان دارد.

 پروتكل MAP :

در سال های 1980 شركت جنرال موتورز(GM)طی یك بررسی طو لانی یكی از بزرگترین مشكلات سیستم خود را نداشتن ارتباط مناسب بین ابزار ها،

ماشین ها وقطعات مختلف در كارخانه عنوان كرد و جهت رفع این مشكل برآن شد تا پروتكلی را بین قسمت های مختلف بر قرار سازد و مشكل ارتباطی خود را بدین ترتیب حل كند.

نام این پرو تكلMAP است كه جهت بر قراری ارتباط بین سیستم های كنترل وPLCهای مختلف سا خت شركت های متفاوت بكار می رود و به این سیستم ها اجازه می دهد كه با یگدیگر صحبت كنند.

MAPپس از آن بسیار مورد توجه قرار گرفت و نسخه های جدید آن مثل:

MAP2.0 MAP2.1, MAP 3.0 نیز به بازار آمدند و پروتكل MAPدر واقع بنیانگذار شبكه های محلی صنعتی بودكه امروزه در كارخانجات مورد استفاده قرار می گیرد.

پروتكل Technical Office Protocol) TOP)

در سالهای بعداز ابداع پروتكل MAP شركتهای دیگری در مورد آن نظر دادندو به بحث و تولید استاندارد های جدید برای آن پرداختند، از جمله این شركتها می توان به شركت هواپیما سازی بوئینگ اشاره كرده كه به دنبال را ه حلی مناسب جهت ارتباط كامپیوتر های دفتر طراحی كه مشغول طراحی هواپیما بودند،می گشت و از آنجایی كه این ارتباط بین نرم افزا های طراحی مثل CADDیا CAM برقرار می شد و نوع كار ،كاملا دفتری است این پرو تكل به نام TOPو یا Technical Office protocolشناخته شد.

پروتكل Transmission Control Protocol Internet) ,TCP/IP)

TCP/IP یكی دیگر از استانداردهای شبكه است كه در حین مطالعه و بررسی شبكه های صنعتی در كارخانه ها با آن مواجه خواهید شد ،این پروتكل برای لایه های 3و4 از مدلISOطراحی شده است.

TCP عمدتا برای لایه انتقال یاTransport طراحی شده و پروتكل Internetبرای لایه شبكه یا Network layer طراحی شده است.بنابراین هر دو آنها به تجهیزات مختلف از سازندگان متفاوت اجازه بر قراری ارتباط وتبادل اطلاعات را می دهد. این سری از پروتكلها توسط DODیا Department of Defense طراحی و ارائه شده است.

پروتكل System Network Architecture) SNA) :

شركتIBM جهت پشتیبانی از محصولات خود كه فروش بسیار خوبی نیز دارد،در سالهای گذشته اقدام به طراح و ابداع گروهی از استاندارد ها وپروتكل ها نمود.پروتكل SNA تمام رویه های استاندارد مدل ISOرا بجز لایه فیزیكی در بر می گیرد.

پروتكل Manufacturing Message Specification )MMS):

این پروتكل نیز یك پروتكل استاندارد هفت لایه ایی بر اساس مدل ISOاست كه برای برقراری ارتباط بین دستگاههای مختلف در شبكه های شبیه بهم بكار گرفته می شود. از انجایی كه سیستمهای مختلف دارای امكانات و ابزار مختلف و گوناگون هستندبراحتی نمی توانند با یكدیگر ارتباط برقرار كنند.پروتكل MMSبرای رفع این اشكال و پر كردن خلأ موجود در سیستم ارتباطی كارخانه هاابداع كردند كه براحتی می تواندانتظارات فوق را برآورده سازد.

استانداردField bus :

همزمان با اتفاقات فوق و پیشرفت های چشمگیر صنعت ارتباطات در آمریكا،در اروپانیز صنعت ارتباطات دچار تغییر و تحول اساسی شد و سیستمهای مشابه سیستمهای آمریكایی در اروپا به بازار آمدند.

استانداردهای اروپا از یك سیستم بنام فیلدباس استفاده می كنند كه بسیار شبیه به مدل هفت لایهISO است و از یك مدل استاندارد پنج لایه ای جهت انجام امور استفاده می كند.

این استاندارد با تركیب لایه های فیزیكی و دیتالینك به استاندارد های دیگری به نام

DINV 19245 TI.DINكه گروهی از استانداردهای آلمانی هستند.

مدل هفت لایه ایی به شش لایه ای و سپس با تركیب لایه هایSession،Presentationو همچنین قسمت انتهایی لایه Application به یك لایه تحت عنوان APمدل خود را تكمیل كرده و شروع به كار می كند.

استاندارد Profibus:

یك استاندارد برای شبكه های صنعتی و ارتباط بین شبكه ها است كه توسط شركت زیمنس در اروپا طراحی شد و تحت استاندارد فیلد باس به ثبت رسید .

شركت زیمنس در سالهای اخیر تعدادی از سیستمهای كنترل شركتهای آمریكایی مثلTexas Instrumentرا خریداری كرد و سعی در برقراری ارتباط بین سیستمهای خود و نمونه های آمریكایی داشت و از آنجایی كه نیرو و دانش فنی بسیار خوبی برای انجام طراحی در زمینه سخت افزار و نرم افزار در اختیار داشت اقدام به ارائه استانداردجدیدیبه نام Profibus نمود.