مبدل های ارتباطی صنعتی

 
 
 
 
 
 

مبدل های ارتباطی صنعتی

پس از ظهور پورت های ارتباطی سریال، به جای پورت های قدیمی موازی (Parallel Ports) که هنوز در برخی از چاپگرهای سوزنی بانک ها قابل مشاهده می باشند، تولید کنندگان وسایل ارتباطی الکترونیکی ، چه در حوزه صنعت و چه در حوزه تجارت، از درگاه های متعدد و پروتکل های ارتباطی متنوعی برای برقراری ارتباطات سریال و تشکیل مجموعه ای از انواع شبکه های ارتباطی بهره جستند. دستگاههای الکترونیکی بیشماری با انواع درگاههای سریال و پروتکل های متعدد تولید شده و حتی در حال تولید می باشند. این شبکه ها در پروژه ها بکار گرفته شد، و در حال حاضر بخش قابل توجهی از ارتباطات، به ویژه در صنعت بر اساس ارتباطات سریال شکل گرفته اند.

 از سوی دیگر با فراگیر شدن ارتباطات مبتنی بر ارتباط سریال اترنت و بسته بندی اطلاعات بر اساس Internet Protocol (IP) ، تشکیل یک شبکه وسیع، قابل اطمینان و قدرتمند، قابل مدیریت و بسیار منعطف تر از شبکه های سریال امکان پذیر شد. پس از آن، تمایل به تشکیل شبکه های اطلاعات بر مبنای شبکه های IP با سرعت افزایش یافت و در حال حاضر تقریبا تمامی شبکه های دیتا، بر اساس همین نوع ارتباط شکل میگیرند که میتواند به تمامی اشکال فیزیکی ارتباط را، روی بستر سیم، فیبر نوری و بی سیم برقرار نماید.

Industrial-Convertorsاین موضوع سر انجام حوزه صنعت را نیز تحت تاثیر قرار داد، و پیاده سازی شبکه های IP در صنعت نیز الزامی شد. بسیاری از استاندارد ها و پروتکل های ارتباطی، با ارایه نسخه های جدید نرم افزار های ارتباطی روی مدل شبکه های IP، زمینه را برای رشد این نوع شبکه ها فراهم ساختند. با این وجود، ارتقاء سامانه های اتوماسیون، مترینگ یا هر سامانه هوشمند، با تعویض دستگاههای گرانقیمت مانند Terminal Unit ها، کنترلر ها، و یا تجهیزات ابزار دقیق مجهز به ترانسمیتر سریال، امری منطقی به نظر نمی رسید. در همین راستا انواع مبدل های سریال به اترنت مختلف طراحی و تولید گردیدند تا امکان اتصال تجهیزات الکترونیکی با واسط های ارتباطی سریال، به شبکه های IP میسر گردند.

از سوی دیگر، در شبکه های سریال، یا حتی شبکه های IP استفاده بستر های مختلف، در شرایط متفاوت، موضوعی بوده، که همواره وجود داشته است. بنابراین تجهیزاتی به عنوان مبدل بستر ارتباطی معرفی شدند، که جزو مبدل ها دسته بندی می گردند.

این تجهیزات در بخش مبدل های صنعتی شامل چهار مجموعه ذیل می باشد:

این تجهیزات دیتای سریال را بدون تغییر، و فارغ از محتوی یا پروتکل سریال، درون بسته های دیتای اترنت قرار داده و روی این بستر ارسال می نمایند. برای بازیابی اطلاعات دیتای سریال، بایستی در سمت دیگر  لینک ارتباطی نیز، دقیقا مشابه دستگاه مبدا، قرار گیرد. بنابراین این دستگاهها بصورت Pair یا جفت، مورد استفاده قرار می گیرند. برخی از مدل های این دستگاه ها بجای قرار دادن دیتای سریال روی بسته های اترنت ، دیتا را روی بسته های ارتباطات بی سیم مانند WiFi یا ZigBee قرار می دهند.

 نوع خاصی دستگاهها هم وجود دارند که به عنوان Combo Device Server شناخته میشوند. این دستگاهها، قابلیت سوییچینگ چند پورت ارتباطی اترنت را داشته و همزمان علاوه بر ارسال دیتای پورت های اترنت، دیتای چند پورت سریال را میتوانند روی پورت  اترنت نوری Uplink منتقل نمایند. برای بازیافت دیتای سریال، نیاز به یک دستگاه مشابه در مقصد می باشد. (برای اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.)

این دستگاهها، هوشمند تر از Device Server ها بوده و نیازی به جفت بودن (Pair Connection) برای ارتباط ندارند. این تجهیزات می توانند محتوی دیتای سریال را بصورت نرم افزاری استخراج کرده و در یک فرمت استاندارد، روی بسته های اترنت ارسال نمایند. این تجهیزات بسیاری از پروتکل های مختلف شبکه را در لایه دو پشتیبانی کرده و برخی از این تجهیزات قادر به ارایه سرویس های لایه سه ای مانند Routing و اعمال سیاست های امنیتی، برای حفاظت از محتوی آن روی شبکه های عمومی مانند اینترنت، می باشند. مدل های ماژولار این سری از دستگاهها میتوانند ارتباطات را روی بستر های اترنت سیمی یا اترنت فیبر نوری ارسال نمایند. مهمترین کاربرد این دستگاهها، در سامانه های مانتیورنگ بانک ها و دیتا سرور ها می باشد. (برای اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.)

این دستگاهها در حقیقت مبدل پروتکل می باشند، که برخی از پروتکل های صنعتی سریال را به پروتکل های مبتنی بر اترنت تبدیل می نمایند. خروجی اترنت این دستگاهها براحتی روی هر شبکه IP استاندارد میتواند قرار گیرد. نکته ای که بصورت کلی در استفاده از مبدل پروتکل های صنعتی بایستی در نظر گرفت اینست که، لزوما، هر پروتکلی، به هر پروتکل دیگر قابل تبدیل نیست. پروتکل های استانداردی که برای صنایع ویژه طراحی و در واسط های ارتباطی تجهیزات الکترونیکی خاص یک صنعت تعبیه شده اند، ممکن است به لحاظ نحوه آدرس دهی، کنترل، صدور فرمان، یا متغیر های اندازه گیری با پروتکل های General صنعتی همخوانی نداشته باشند. مثلا پروتکل IEC101 برای ارتباطات پست های برق و یا تجهیزات الکتریکی هوشمند با مراکز اسکادا طراحی شده، و این پروتکل قابلیت تبدیل به پروتکل General مانند MODBUS را ندارد،در حالیکه برعکس آن میتواند انجام شود.

برخی پروتکل ها هم توسط سازندگان بزرگ مانند Westronic ، Hitachi ، Philips طراحی و ارایه شده اند که در حال حاضر از رده تولید خارج گردیده اند. میتوان از طریق کامپیوتر ها و نوشتن نرم افزار های خاصی، دیتای تعبیه شده در داخل این پروتکل ها را در صورتی کد شده نباشند، استخراج کرده و تا حد امکان روی پروتکل های استاندارد نگاشت نمود، ولی این روش، ارتباط Real-Time بین دستگاهها را مختل نموده و با توجه به پیچیدگی های نرم افزاری، معمولا توصیه نمی شود. (برای اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.)

این دستگاهها به عنوان منتقل کننده دیتا از روی یک بستر به روی بستر دیگر عمل می نماید. مدیا کانورتر های اترنتی، دیتای اترنت را از روی کابل های اترنت سیمی به فیبر نوری Single-Mode یا Multi-Mode ویا حتی جفت سیم تابیده ساده xDSL منتقل می نمایند. مدیا کانورترهای سریال ، قابلیت تبدیل دیتای سریال را از یک نوع به نوع دیگر دارند. علاوه بر آن میتوانند دیتای سریال سیمی را از بستر ارتباط سیمی به بستر فیبر نوری یا حتی ارتباط سریال USB منتقل نمایند. USB-HUB های صنعتی هم جزو همین دسته از محصولات دسته بندی می گردند. (برای اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.)