دورة في السكادا و انظمة الاتصالات

بارك الله الله فيك اخي العزيز

جزاكم الله خيرا اخى الفاضل فعلا دوره ممتازه

_________________
I am so far behind, I think i am first

جزاك الله خيرا

جزاك الله خيرا على هذا العمل الاكثر من رائع

نرجو المزيد

PROFIBUS DP

PROFIBUS DP هو النظام المستخدم للتخاطب بين الاجهزة الرئيسية Master و الفرعية Slaves, يتم ذلك باستخدام بروتوكول تحديد الوصول Bus Access Protocol و الذي يتم تعريفه في الطبقة الثانية (Data Link Layer) من نموذج ال OSI, البروتوكول يستخدم نظام الترميز العابر Token Passing لتحديد اجراءات التواصل بين الاجهزة الرئيسية Master و الفرعية Slave, حيث يتم تعريف طريقة تناقل البيانات و ال frame.

ميزات ال PROFIBUS DP:
- دعم التخاطب بين الاجهزة الرئيسية Master و الفرعية Slavesمن خلال نظام ال Token Passing.
- زمن دورة المسح 5 -10 ms.
- يمكن ربط 127 عقدة Node, و يمكن لطول ال Frame ان يصل الى 246 Byte.
- سرعة معدل النقل تصل الى 12 MBaud.
- من الممكن ربط اجهزة الحقل و فصلها عن النظام دون الحاجة الى فصل النظام, بسبب التركيب الوحدي الذي يتميز به.
- من الممكن استخدام ال RS232 او الالياف الضوئية.
- من الممكن تغطية مسافة كبيرة تصل الى 1200m باستخدام المكررات Repeaters.

الاطراف اللامركزية Decentralized peripherals مفهوم يعني دمج المداخل و المخارج الموزعة في المصنع و ربطها من خلال الناقل بالمتحكم الرئيسي, و هو النظام الاكثر انتشارا بالنسبة لل PROFIBUS, و غالبا ما يشار الى PROFIBUS و يقصد به ال PROFIBUS DP.

من خلال نظام الPROFIBUS DP يمكن ربط اكثر من متحكم رئيسي على نفس الشبكة, و لكن لا بد من ربط جهاز فرعي بمتحكم واحد فقط, و لا يمكن ربطه بمتحكمين, فاذا تلقى جهاز فرعي اكثر من امر فايها سينفذ؟ لذلك من غير المنطقي ربط جهاز فرعي بمتحكمين, حتى يتمكن الناقل Bus من التعامل مع اكثر من متحكم رئيسي, يتم استخدام نظام الترميز العابر Token Passing, بحيث تتبادل المتحكمات التخاطب مع الاجهزة الفرعية, و يتم اعطاء الاولوية لها على التوالي.

اما نظام ال PROFIBUS DP فهو يتعامل من خلال التخاطب بين المتحكم الرئيسي و الجهاز الفرعي, و كانك قمت بتقسيم الشبكة الى مجموعة من الاجزاء المستقلة عن بعضها, مما يسهل عملية الترابط بين المتحكمات من جهة و زيادة سرعة نقل البيانات من جهة اخرى.

و كما هو الحال مع جميع انظمة ال PROFIBUS لا بد من انهاء الخط Bus.

يمكن للمتحكم ان يتخاطب باستخدام هذه الهيكلية مع 127 جهاز فرعي, الا ان اخر عنوانين Addresses يتم حجزهما لاستخدامات خاصة, اما باقي العناوين فهي متاحة للاستخدام, ايضا لا بد من استخدام المكررات Repeaters في حال ان الشبكة كانت كبيرة كما يبين الشكل التالي:

انواع الاجهزة حسب ال PROFIBUS DP:
- الرئيسي ذو التصنيف الاول Class 1 Master:
و هي محطات الاتمتة المركزية مثل Simatic S7 و التي تتبادل المعلومات مع الانظمة الفرعية من خلال رسائل دورية.
- الرئيسي ذو التصنيف الثاني Class 2 Master:
هي عبارة عن انظمة البرمجة او التحكم و المراقبة و التي تعمل على تشغيل المصنع مثل السيرفرات الرئيسية.
- الاجهزة الفرعية Slave Devices:
هي عبارة عن الاجهزة المتوزعة في الحقل Field مثل ال MICROMASTER 4 و I/O و البلفات, و التي لا يمكنها التحكم بالبيانات عبر ال BUS, و لكنها فقط ترسل رسائل استلام للبيانات acknowledgement و ترسل المعلومات بطلب من الرئيسي Master. كما يطلق على الانظمة الفرعية بالعقد غير الفعالة Passive Nodes.

ربط ال DP و PA

يتم الربط بين PROFIBUS DP و PROFIBUS PA من خلال وصلة DP-PA, يتم خلال الوصلة تنفيذ المهام التالي:
- التحويل بين ال RS485 و نظام MBP.
- تزويد الاجزاء الخاصة بال PA بالفولتية اللازمة.
- التنسيق في السرعة بين ال RS485 و نظام MBP.

للاسباب السابقة لا بد من استخدام هذه الوصلة, و تتميز بسهولة ضبط الشبكة حيث ان جميع اجهزة ال PA المربوطة بهذا الشكل تظهر بعناوينها الخاصة على الشبكة على جانب ال DP, اما الوصلة نفسها فهي ليست بحاجة الى ضبط.

الشكل التالي يبين احدى هذه الوصلات المستخدمة من ABB.

شكرا اخي الكريم

جزاكم الله خيرا مهندسنا العزيز

جزاكم الله خيرا

_________________
I am so far behind, I think i am first

نرجو الاستمرار باكمال الدورة ولكم جزيل الشكر على جهودكم المتميزة

نرجو الاستمرار وبالتوفيق باذن الله

نحن فى انتظار المذيد

لا نعرف ماذا نقول ولا نجد كلمات نستطيع أن نعبر بها عن شكرنا
ولكن نرجوا من الله أن يتقبل منك ويجزيك عنا خير الجزاء

PROFINET

هو نظام تحكم الي Automation Standard, يتعامل بشكل مدمج مع الايثرنت و يمكن من خلاله الحصول على الميزات التالي:
- سرعة نقل بيانات تصل الى 100 Mbps باستخدام الاسلاك النحاسية.
- نقل مزدوج للبيانات Full Duplex.
- التحكم بشكل الي في اعدادات النقل.
- التحكم بشكل الي في عملية تقاطع البيانات داخل ال Switch و التي تسمى Crossover.
- دعم الاتصالات اللاسلكية.

هذا النظام هو النسخة المخصصة من ال PROFIBUS للتعامل مع شبكات الكمبيوتر في انظمة السكادا, من خلال استخدام ال UDP/IP(User Datagram Protocol) و الذي يمكن النظام من عمل شبكة اتصال امنة بين الاجهزة المختلفة.

هناك استخدامان رئيسيان ل PROFINET:
1- PROFINET CBA (Component Based Automation): و هو النظام المستخدم لربط شبكة داخل المصنع بالتوافق مع TCP/IP بشكل وحدي Modular.
2- PROFINET IO: و هو النظام المستخدم للتعامل مع وحدات المداخل و المخارج الموزعة بالمصنع, حيث يتم تبادل البيانات بين هذه الاجهزة و المتحكمات, و من الممكن التعامل معها على اساس انها CBA حيث يتم دمج النظامين مع بعضهم البعض.

اجهزة ال PROFINET IO تقسم الى انواع:
- IO-Controller: و هو المتحكم الرئيسي و غالبا ما يكون ال PLC او ال CPU الذي عليه برنامج المنطق Logic.
- IO-Superviso: و هو المراقب للنظام مثل المحطات الرئيسية Stations التي قد تكون سيرفرات او ال HMI التي تتحكم بالنظام.
- IO-Device: و هي الاجهزة مثل الحساسات و المشغلات الميكانيكية و الانفرترات الموزعة داخل المصنع.

يعمل نظام PROFINET على عنونة Addressing الاجهزة الموزعة بالمصنع من خلال ال IP Address و ال MAC Address و يتم التعامل مع اجهزة الحقل على هذا الاساس, و يتم ربط الشبكة بسيرفر DHCP.

لاحظ ان النظام يعمل على تقسيم المصنع و ربط اجهزة الحقل من خلال مبدلات Switches, و هذا هو الفرق الاساسي, حيث يزيد من سرعة الاتصال بالنظام و يمكن المستخدام من استغلال خصائص المبدلات Switches من ناحية تقسيم الشبكات و زيادة سرعة نقل البيانات و تجنب حصول تصادم في البيانات.

بالطبع استخدام عدد كبير من المبدلات Switches يتطلب تكلفة عالية, و لكن له ميزات كبيرة جدا.

PROFIDRIVE

هي النسخة المخصصة من انظمة ال PROFIBUS للتعامل مع اجهزة ال Drive, و ربط انظمة التحكم بالحركة Motion Control بسهولة و يسر بانظمة ال PLC, و ذلك لربك التحكم بسرعة المحرك او التحكم بالحركة Motion Control, و نقل البيانات المتعلقة بتيار و فولتية المحرك المقاسة من خلال الانفرتر و الموزعة داخل المنشاة الصناعية, الى انظمة المراقبة داخل المصنع.

ال PROFIDRIVE يقسم من ناحية هيكلية النظام الى عدة اجزاء:
- التعريف الاساسي.
- تعريف الاعدادات.
- تعريف التطبيقات.
- الربط ب PROFIBUS DP
- الربط ب PROFINET IO

اهمية تعريف كيفية الربط بين PROFIBUS DP و PROFINET IO تكمن في وضع تعديلات على نظام ال PROFIDRIVE بحيث تسمح له بالربط من خلال هذه الانظمة دون الحاجة الى عمل اي تعديلات على نظام التحكم في المنشاة.

التعريف الاساسي لنظام ال PROFIDRIVE يتضمن ربط اجهزة الاتفرتر المتنوعة في المنشاة الصناعية بغض النظر عن نظام الاتصالات و مراعاة الاتي:
- نقل البيانات بشكل دوري Cyclic data exchange و بالتوافق مع العمليات الصناعية ذات الحلقة المفتوحة او المغلقة Open or Closed Loop.
- الية الانذارات.
- الاتصال بين الاجهزة الفرعية Slave to Slave مثل الاتصال بين انفرتر و اخر.
- حالة الالة State Machine مثل ما هي العمليات التي يجب تنفيذها حسب امر معين.

تعريف الاعدادات Profile parameters يتعلق بكيفية الدخول و التحكم بهذه الاعدادات بغض النظر عن الشركة المصنعة.

اما تعريف التطبيقات فهو ضروري لتحديد كيف سيتم الاتصال بين الانفرتر و المتحكم لمجموعة مختلفة من التطبيقات مثل تطبيقات التحكم بالسرعة, التحكم بالموضع.

الشكل التالي يبين نظام الاتصال لتطبيق التحكم بالسرعة:

اما الشكل التالي فيبين نظام التحكم بالموضع:

جزاكم الله خيرا

_________________
I am so far behind, I think i am first

مشكور اخويه

PROFISAFE

هو نظام مخصص من PROFIBUS تم تطويره لزيادة انظمة الحماية و الامان على الاشخاص و الممتلكات, و من الممكن ان يعمل مع PROFIBUS DP و PROFINET بدون التاثير على عملها, حيث يتم اضافة رسائل خاصة بالحماية و الامان.

PROFISAFE يستخدم نظام يسمى القناة السوداء Black Chanel, و هو يعمل سواء على مستوى ال PLC او اجهزة الحقل من حساسات و مشغلات ميكانيكية لاكتشاف اي عطل او خلل مباشرة و اتخاذ الاحتياطات اللازمة لحماية الافراد و الممتلكات.

تطبيقات عملية على ال PROFIBUS

بناء على طلب مجموعة كبيرة من الزملاء سنرفق في هذه الدورة مجموعة من التطبيقات العملية على نظام ال PROFIBUS, قد تتطلب هذه التطبيقات معرفة مسبقة بال PLC او الانفرتر, يمكن للزملاء متابعة الدورات الاخرى في هذا المجال, او يمكن للزملاء المبتدئين تخطي هذا الفصل و متابعة الدورة, و الرجوع اليه لاحقا.

التطبيق الاول: PROFIBUS DP with Master CPU 315-2DP / Slave ET 200L

متطلبات مكونات المنظومة Hardware Configuration:
- جهاز حاسوب عليه برنامج Step 7.
- واجهة MPI Interface لجهاز الحاسوب.
- PLC SIMATIC S7-300 مع ال CPU 315-2DP
تتميز هذه ال CPU بان في داخلها واجهة PROFIBUS DP مدمجة, 48Kbyte RAM , 1024 Byte DI/DO , 128 Byte AI/AO , 0,3 ms / 1K Instructions , 64 Counters , 128 Timers , 2048 Memory bits .
- وحدة من نوع I/O ET 200L مع 16 مدخل و مخرج رقمي.
تتميز هذه الوحدة بانها من نوع ال Slave على نظام ال PROFIBUS.
- كيبل PROFIBUS مع كرت PROFIBUS Slot.

المهمة المطلوبة:
الربط بين ال MASTER CPU315-2DP كجهاز رئيسي و SLAVE ET200L كجهاز فرعي, و التحقق من الربط من خلال برنامج بسيط, و ذلك من خلال اخراج اشارة على لمبة H1 عند تفعيل كل من الكبستين S0 و S1.

المداخل و المخارج:
I0.0 S0 Button selection 1
I0.1 S1 Button selection 2
Q0.0 H1 Display lamp

خطوات العمل:
- الضغط المزدوج على Simatic Maneger.

- انشاء برنامج جديد.
File, New.

- ادخل اسم المشروع Name ET200L و اضغط OK

- ظلل على مشروعك و اختر انزال PROFIBUS Subnet من خلال التالي:
ET200L, Insert, Subnet.

- ثم قم بادخال SIMATIC 300-Station
Insert, Station, SIMATIC 300-Station

- افتح اداة ال Hardware بالضغط عليها.

- الان اذهب الى Hardware Catalog من خلال الرمز التالي:

- و ذلك لاستعراض مكونات المنظومة المتاحة لك, قم بادخال Rail من خلال:
SIMATIC 300, RACK-300, Rail.

بعد عملية الادخال يظهر جدول لضبط Rack 0 بشكل الي.
- يمكنك الان اختيار الوحدات التي ترغب باستخدامها من Hardware Catalog و من خلال استمرار الضغط على الماوس و جرها الى configurations table قم بادخال المكونات التالي:
- اولا مزود الطاقة Power Supply.
SIMATIC 300, PS-300, PS 307 2A.

- الان ادخل ال CPU 315-2DP الى الموقع الثاني:
SIMATIC 300, CPU-300, CPU 315-2DP, 6ES7 315-2AF03-0AB0, V1.1.
عند ادخال ال CPU ستظهر لك النافذة التالية حيث سنقوم بتعريف عنوان ال PROFIBUS و اختيار اول PROFIBUS net و من ثم عمل تعديل على ال Properties.

- قم باختيار العنوان 126 و هو اعلى عنوان موجود, و من ثم حدد معدل نقل البيانات Transmission Rate ب 1,5 Mbit/s و حدد ال Profile ب DP.

- يمكنك الان اضافة ال ET 200L with 16DI/16DO و اضافتها من ال Hardware Catalog الى ال PROFIBUS DP تحت ال CPU.
PROFIBUS DP, ET 200L, L-16DI/16DO, 6ES7 133-1BL00-0XB0.

- بعد ادخال الجهاز الفرعي تظهر لك النافذة التالية, حدد الرقم 5 لعنوان ال Slave.

- يمكن الان الدخول و تعديل العنوان الحاص بكل مدخل او مخرج, و لكن عادة ما يتم استخدام العناوين التي يضعها النظام بشكل الي, على كل حال يمكن تعديل العنوان من خلال النافذة التالية.

- يجب حفظ ال configuration table من خلال الزر التالي:

و من ثم عمل تحميل Download الى ال PLC من خلال الزر التالي:

لا بد ايضا ان يكون ال CPU في وضع Stop للقيام بعملية التحميل.
الشكل التالي يبين كيف سيكون شكل الشبكة:

- يتم تحديد ال CPU الهدف للتحميل, الفائدة من هذه النافذة في حالة وجود عدة CPUs في المنشاة, فيتم اختيار ال CPU التي تم عمل تغيير على البرنامج الخاص بها, لان التحميل من الممكن ان ياخذ وقتا طويلا. هنا لا يوجد لدينا الا CPU واحدة فقط.

- يتم اختيار نوع ال Station في شبكة ال MPI كما هو مبين في الشكل:

- بهذا تم الربط على شبكة ال PROFIBUS, و يتبقى علينا الخطوة الاخيرة و هي ادخال البرنامج البسيط على OB1 لاختبار التوصيل كما هو مبين في الشكل:

جزاكم الله خيرا اخى الفاضل

_________________
I am so far behind, I think i am first

شكرا اخي

جزاكم ربكم خيرا

» دورة في انظمة السكادا iFIX
» سؤال عن السكادا
» كيفية نقل برنامج السكادا من جهاز كمبيوتر الى اخر ؟؟؟؟؟
» موسوعة كتب الاتصالات Communications
» منحة وزارة الاتصالات