في أنظمة التحكم في الأتمتة الصناعية الحديثة، أصبحت وحدات التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLCs) أجهزة رئيسية لا غنى عنها. تتميز أجهزة PLC بقدرات قوية على معالجة البيانات، وواجهات إدخال/إخراج واسعة النطاق، ووظائف اتصال موثوقة، مما يجعلها مستخدمة على نطاق واسع في التحكم الآلي في عمليات الإنتاج المختلفة. ومع ذلك، مع استمرار توسع نطاق الإنتاج الصناعي وتقدم تقنيات الإنتاج، غالبًا ما تحتاج المؤسسات إلى ربط أنظمة PLC متعددة لتحقيق تبادل البيانات والتحكم المنسق. توفر هذه المقالة مقدمة تفصيلية لطرق تبادل البيانات بين PLCs المختلفة.
I. Fieldbus-تبادل البيانات القائم
Fieldbus عبارة عن شبكة اتصالات تربط الأجهزة الميدانية، مما يتيح تبادل البيانات والتحكم المنسق فيما بينها. تتضمن معايير ناقل المجال الشائعة Profibus وModbus وCAN. من خلال توصيل PLCs مختلفة بنفس ناقل المجال، يمكن تحقيق تبادل البيانات بين PLCs.
1. بروفيبوس:معيار ناقل المجال المعتمد على نطاق واسع في أوروبا، ويدعم بروتوكولات الاتصال المتعددة مثل DP، وFMS، وPA. يؤدي توصيل PLCs مختلفة بشبكة Profibus إلى تمكين تبادل البيانات فيما بينها. على سبيل المثال، يمكن لسلسلة Siemens S7-300 PLCs تبادل البيانات مع PLCs أخرى عبر بروتوكول Profibus-DP.
2. مودبوس:Modbus هو معيار fieldbus معتمد على نطاق واسع في آسيا، ويستخدم بشكل أساسي لتوصيل الأجهزة الإلكترونية الصناعية. من خلال توصيل PLCs مختلفة بحافلة Modbus، يمكن تحقيق تبادل البيانات بين PLCs. على سبيل المثال، يمكن لسلسلة PLCs من سلسلة Quantum من شنايدر إلكتريك تبادل البيانات مع PLCs أخرى عبر بروتوكول Modbus.
3. يمكن:شبكة منطقة التحكم (CAN) هي بروتوكول اتصال يستخدم على نطاق واسع في الأتمتة الصناعية والسيارات، ويتميز بالسرعة العالية والموثوقية ومقاومة التداخل. يؤدي توصيل أجهزة PLC مختلفة بحافلة CAN إلى تمكين تبادل البيانات فيما بينها. على سبيل المثال، يمكن لسلسلة RSLogix 5000 PLC من Rockwell Automation تبادل البيانات مع PLCs أخرى عبر بروتوكول CAN.
ثانيا. إيثرنت-تبادل البيانات القائم
تعد Ethernet إحدى تقنيات الاتصالات المعتمدة على نطاق واسع في شبكات الكمبيوتر، وتوفر مزايا مثل سرعات النقل العالية والتكلفة المنخفضة وقابلية التوسع السهلة. في السنوات الأخيرة، بدأ عدد متزايد من PLCs في دعم اتصال Ethernet، مما يجعل تبادل البيانات بين PLCs أكثر ملاءمة.
1. تبادل البيانات المستندة إلى Ethernet/IP-:من خلال دمج حزمة بروتوكول Ethernet/IP في أنظمة PLC، يمكن تحقيق تبادل البيانات بين PLCs. على سبيل المثال، تدعم سلسلة PLCs من Siemens S7-1200 بروتوكول Ethernet/IP، مما يتيح تبادل البيانات مع PLCs الأخرى عبر Ethernet.
2. OPC UA-تبادل البيانات القائم على:OPC UA (البنية الموحدة لاتصالات النظام الأساسي المفتوح) هو معيار اتصالات صناعي مفتوح مصمم لتحقيق إمكانية التشغيل البيني بين الأجهزة والأنظمة المختلفة. من خلال تمكين PLCs مختلفة لدعم بروتوكول OPC UA، يمكن تحقيق تبادل البيانات بين PLCs. على سبيل المثال، تدعم سلسلة Allen-Bradley MicroLogix PLC بروتوكول OPC UA، مما يتيح تبادل البيانات مع وحدات PLC أخرى عبر Ethernet.
ثالثا. تبادل البيانات عبر طرق الاتصال الأخرى
بخلاف fieldbus وEthernet، تسهل طرق الاتصال الأخرى تبادل البيانات بين PLCs، مثل Ethernet/IP وPROFINET.
إيثرنت/IP:Ethernet/IP هو بروتوكول شبكة لأنظمة التحكم في الأتمتة الصناعية التي تتيح تبادل البيانات والتحكم المنسق بين الأجهزة. يؤدي توصيل أجهزة PLC مختلفة بشبكة Ethernet/IP إلى تسهيل تبادل البيانات فيما بينها. على سبيل المثال، تدعم سلسلة PLCs ControlLogix من Rockwell بروتوكول Ethernet/IP، مما يتيح تبادل البيانات مع PLCs الأخرى عبر Ethernet.