همه چیزدرباره اترکت و کاربرد های آن

اترکت یک پروتکل بسیار انعطاف پذیر بر اساس اترنت است که با سرعت بسیار زیادی در حال گسترش و توسعه است. این سیستم در مجموعه های اتوماسیون صنعتی بسیار کاربرد دارد و فراتر از اترنت می تواند نیاز های سیستم های بسته اتوماسیون را برآورده کند. پیام های اترکت در هر گره قبل از انتقال […]

اترکت یک پروتکل بسیار انعطاف پذیر بر اساس اترنت است که با سرعت بسیار زیادی در حال گسترش و توسعه است. این سیستم در مجموعه های اتوماسیون صنعتی بسیار کاربرد دارد و فراتر از اترنت می تواند نیاز های سیستم های بسته اتوماسیون را برآورده کند. پیام های اترکت در هر گره قبل از انتقال پردازش می شوند از این رو سرعت بسیار بالایی از این سیستم ها بدست می آید. این سیستم ها انعطاف پذیری بالایی در توپولوژی داشته و برای همگام سازی قابلیت های بسیار بالایی دارند. اترکت غیر از پردازش فوق سریع از زیر ساخت های فوق العاده ای بهره می برد. این سیستم از شبکه فوق العاده ای از کاربران برخوردار است که نشان دهنده رو به پیشرفت بودن اترکت است. اترکت اولین بار توسط یک شرکت آلمانی برای توسعه پهنای باند شبکه اتوماسیون صنعتی استفاده شد. این سیستم در سال 3003 به باز و جهانیان معرفی شد. اگر که علاقه دارین بیشتر درمورد این موضوع اطلاعات کسب کنید به ما پیشنهاد می کنیم که ادامه این مقاله را در مجله سیمی نصر ماد بخوانید.

بیشتر بخوانید: همه چیز درباره نگهداری صنعتی

پروتکل EtherCat چیست؟

در سال 2005 اترکت ( ethercat) دارای گواهی نامه استاندارد شد، البته بعد ها این استاندارد از این فن آوری گرفته شد که به دلیل نقصاترکت نبوده است. در عوض اترکت با استاندارد های دیگری ادغام شده که همین موضوع نشان دهنده انعطاف پذیری بالای این سیستمدر اتوماسیون صنعتی است.اترکت همچنین در استاندارد ایزو 15745-4 نیز گنجانده شده است.EtherCAT از لایه فیزیکی استاندارد IEEE 802.3 استفاده می‌کند. برای پیاده‌سازی شبکه EtherCAT به سخت‌افزار خاصی نیاز نیست.  هیچ سوئیچ‌ خارجی در شبکه EtherCAT استفاده نمی‌شود. در عوض، هر دستگاه، یک سوئیچ را در خود تعبیه کرده و هر گره‌ای که گره بعدی در رشته را تشخیص ندهد، شبکه را به طور خودکار در آن نقطه خاتمه می‌دهد. اگر دستگاه Master دو پورت اترنت داشته باشد، شبکه‌های EtherCAT می‌توانند به صورت حلقه‌ای سیم‌کشی شوند. پارگی کابل در هر نقطه از حلقه، توسط پورت‌های بالادست و پایین دست، بسته می‌شود.

اجزای فریم اترکت کدام است؟

هدر EtherCAT

 فریم EtherCAT با یک هدر استاندارد ساخته می‌شود. اولین عدد صحیح، شناسه طول داده است. این بیت به گره‌ها اطلاع می‌دهد که طول قسمت فریم چقدر است. طول در یک فریم مهم است؛ طول یک فریم با تعداد بایت‌ها و گره‌های پیام متفاوت است، درست مانند تعداد بیشتری واگن قطار که قطار را طولانی‌تر می‌کنند. قسمت دوم هدر EtherCAT یک بیت رزرو شده است که پس از آن یک عدد صحیح قرار می‌گیرد. عدد صحیح نوع پیام را تعریف می‌کند.

شمارنده کار

 قسمت نهایی یک فریم اترکت شمارنده کار است. شمارنده کار به محتوای قالب EtherCAT وابسته است. با اطمینان از صحت شمارنده کار هر گره مطمئن می شود که کل اطلاعات فریم دریافت شده است.

توپولوژی انعطاف‌ پذیر

پردازش سریع در EtherCAT علاوه بر سرعت، مزیت دیگری نیز دارد. شبکه‌های EtherCAT در انواع مختلف توپولوژی قابل پیکربندی هستند. درست همانند اترنت، توپولوژی ستاره بسیار ساده‌تر از بقیه است. با این حال، EtherCAT می‌تواند بسیار فراتر از توپولوژی ستاره گسترش پیدا کند.EtherCAT دارای افزونگی داخلی است که پارگی‌های احتمالی در سیمکشی را جبران می‌کند. هنگامی که خط شکسته می شود، شبکه می‌تواند وقفه‌ بوجود آمده را تشخیص دهد. فریم EtherCAT تا انتهای شبکه حرکت کرده و چون پیام‌ها در مسیری معکوس به عقب برمی‌گردند، فریم برعکس شده و به Master  بر می گردد. به این صورت همه شبکه‌های EtherCAT مانند توپولوژی حلقه بسته عمل می کنند. همگام‌سازی، توپولوژی انعطاف‌پذیر و سرعت عواملی هستند که EtherCAT را داری عملکرد منحصر به فردی می کنند.

مزیت سرعت بالا

 پردازش سریع در EtherCAT مزیت آشکاری را فراهم می‌کند. تأخیر پیام در شبکه استاندارد اترنت بسیار بیشتر از تأخیر در شبکه EtherCAT است. به هر حال دو نکته مهم وجود دارد که باید به آنها به خوبی توجه کنیم. اول: تاخیر وجود دارد. فریم EtherCAT نمی‌تواند به طور مداوم حرکت کند. بنابراین هر گره یک تاخیر کوچک ایجاد می‌کند. دوم: در صورت لزوم می‌توان شبکه‌های EtherCAT را کند کرد.

هزینه‌های پیاده‌ سازی و توسعه سیستم اترکت چقدر است؟

 دستگاه‌های EtherCAT Master با استفاده از هر آدرس MAC استاندارد اترنت قابل توسعه است. برای این کار نیازی به سخت‌افزار خاصی نیاز نیست. Beckhoff یک دستگاه PC Master ارائه کرده که از کامپیوترهای مبتنی بر Windows به دستگاه‌های Slave EtherCAT دسترسی دارد. هزینه‌های سخت‌افزاری برای کنترلر یا دستگاه Master کم است چرا که سخت‌افزار خاصی مورد نیاز نیست و هر کامپیوتر مجهز به اترنت قابلیت استفاده به عنوان یک دستگاه Master را دارد. در پیاده‌سازی سیستم، EtherCAT بسیار مقرون به صرفه است. برای تشکیل شبکه نیازی به سوئیچ، روتر یا هاب اضافی نیست و می‌توان آن را در توپولوژی مناسب برای برنامه‌های کاربردی پیاده‌سازی کرد.

در پایان

در صورتی که یک پروژه اتوماسیون را از نزدیک دیده باشید خواهید دانست که ارتباط بین اجزای مختلف سیستم مانند حسگر ها از اهمیت بالایی برخوردار است. اتفاقاتی که در سال های اخیر افتاده و افزایش قدرت و سرعت پردازش اطلاعات توسط پردازنده ها در شبکه های صنعتی نیز تغییرات بسیاری بوجود آورده است. این تغییرات در جهت افزایش سرعت انتقال داده ها در شبکه بوده است و نتیجه آن شبکه ای با پروتکل اشتراکی اترنت با عنوان اترکت است. این سیستم قابلیت های بسیار خوبی داشته و در سیستم های صنعتی اتوماسیون به خوبی مورد استفاده قرار می گیرد.سیمی نصر ماد به عنوان یکی از تامین کنندگان لوازم و تجهیزات صنعتی زیمنس سال هاست که در کشور فعالیت کرده و شما می توانید انواع این محصولات را با ضمانت کیفیت و بهترین قیمت از نمایندگی زیمنس تهیه کنید.