Sanoatni avtomatlashtirish sohasidagi yetakchi kompaniya sifatida Siemensning avtobus protokollari avtomatlashtirish tizimlarida hal qiluvchi rol o'ynaydi. Siemens avtobus protokollari har xil dastur stsenariylari va aloqa talablarini qo'llab-quvvatlaydigan har xil turlarni o'z ichiga oladi.
I. Siemens avtobus protokollariga umumiy nuqtai
Siemens avtobus protokollari qurilmalar o'rtasida ma'lumot almashishni ta'minlash uchun foydalaniladigan spetsifikatsiyalar va standartlardir. Ushbu protokollar oddiy ketma-ket aloqadan murakkab sanoat chekilgan aloqasigacha bo'lgan va turli xil avtomatlashtirish tizimlari va boshqaruv tarmoqlari uchun mos keladi. Siemens avtobus protokolini tanlash maxsus dastur stsenariysi, ma'lumotlarni uzatish tezligi, aloqa masofasi, qurilma mosligi va narx kabi omillarga bog'liq.
II. Siemens avtobuslarining asosiy protokollari
1. PROFIBUS protokoli
PROFIBUS (Process Field Bus) Siemens tomonidan ishlab chiqilgan va sanoat avtomatlashtirish sohasida keng qo'llaniladigan fieldbus protokoli. PROFIBUS protokoli bir nechta variantlarni o'z ichiga oladi, ulardan eng muhimi PROFIBUS-DP (markazlashtirilmagan periferiya qurilmalari) va PROFIBUS-PA (jarayonlarni avtomatlashtirish).
- PROFIBUS-DP: Asosan PLC va taqsimlangan kiritish-chiqarish, drayvlar va sensorlar oʻrtasidagi aloqa kabi qurilmalar darajasida yuqori{1}}maʼlumotlar uzatish uchun ishlatiladi. U asosiy{3}}to‘g‘ri aloqa rejimini qo‘llab-quvvatlaydi, bunda bitta asosiy stansiya (masalan, PLC) bir nechta tobe stansiyalar (masalan, taqsimlangan kiritish-chiqarish modullari) bilan bog‘lanadi. PROFIBUS-DP yuqori aloqa tezligini taklif etadi va tsiklik ma'lumotlar almashinuvi va parametrlarni sozlash mumkin bo'lgan qurilmalarni qo'llab-quvvatlaydi.
- PROFIBUS-PA: Jarayonni avtomatlashtirish uchun maxsus ishlab chiqilgan bo'lib, u portlash xavfi bo'lgan muhitlarda (masalan, kimyoviy zavodlar) asboblar va sensorlar va boshqaruv tizimlari o'rtasidagi aloqa uchun ishlatiladi. U ma'lumotlarni uzatish xavfsizligi va ishonchliligini ta'minlash uchun o'ziga xos xavfsiz uzatish texnologiyasidan foydalanadi.
2. PROFINET protokoli
PROFINET — Siemens tomonidan Industrial Ethernet texnologiyasi asosida ishlab chiqilgan yangi{0}}avlod aloqa protokoli. U sanoatni avtomatlashtirish sektori uchun keng qamrovli tarmoq yechimini ta'minlab, real vaqt{2}}ma'lumotlar almashinuvi va TCP/IP aloqasini qo'llab-quvvatlaydi. PROFINET protokoli nafaqat an'anaviy fieldbus texnologiyalari (masalan, PROFIBUS) bilan mos keladi, balki taqsimlangan avtomatlashtirish, harakatni boshqarish, nosozlik{4}}xavfsiz funksionallik va tarmoq xavfsizligi kabi ilg'or funksiyalarni ham qo'llab-quvvatlaydi.
PROFINET protokolining asosiy xususiyatlari quyidagilardan iborat:
- Haqiqiy-vaqt imkoniyati: IRT (Isochronous Real{1}}Time) aloqasini qoʻllab-quvvatlaydi, bu esa real vaqtda maʼlumotlarni uzatish va qayta ishlashni taʼminlaydi.
- Moslashuvchanlik: Turli xil tarmoq topologiyalarini (masalan, yulduzcha, chiziqli va daraxt) qo'llab-quvvatlaydi, bu foydalanuvchilarga o'ziga xos ehtiyojlariga ko'ra tarmoqlarni loyihalash imkonini beradi.
- Integratsiya: PLC, sensorlar, aktuatorlar va robotlar kabi keng ko'lamli qurilmalar va tizimlar bilan integratsiyalashishga qodir.
- Xavfsizlik: Tarmoq aloqalarining xavfsizligini ta'minlash uchun autentifikatsiya, ma'lumotlarni shifrlash va kirishni boshqarish kabi turli xil xavfsizlik mexanizmlarini taqdim etadi.
3. MPI protokoli
MPI (Multi{0}}Point Interface) Siemens tomonidan ishlab chiqilgan xususiy ketma-ket aloqa protokoli boʻlib, asosan Siemens PLC qurilmalari oʻrtasida maʼlumotlar almashinuvi va dasturlash/disk raskadrovka uchun foydalaniladi. MPI protokoli o'rtacha aloqa tezligi va oddiy ulanishga ega, bu esa uni kichik{2}}avtomatlashtirish tizimlari va laboratoriya muhitlari uchun mos qiladi. Biroq, o'zining mulkiy tabiati va aloqa tezligidagi cheklovlar tufayli MPI protokoli yirik-sanoat avtomatlashtirish tizimlarida nisbatan cheklangan qo'llaniladi.
4. AS-Interfeys protokoli
AS-Interfeys (Actuator Sensor Interface) ketma-ket shina texnologiyasiga asoslangan protokol boʻlib, asosan past-maʼlumotlarni uzatish va arzon{2}}xarajatlarni boshqarish stsenariylarida foydalaniladi. Bu sensorlar va aktuatorlar va boshqaruv tizimi o'rtasidagi ulanishni soddalashtiradi, simlarni ulash va o'rnatish xarajatlarini kamaytiradi. AS-Interfeys protokoli ikkilik sensorlar, analog sensorlar va aktuatorlar kabi turli turdagi sensorlar va aktuatorlarni qo‘llab-quvvatlaydi va oddiy aloqa mexanizmlari va xatolarni aniqlash funksiyalarini taqdim etadi.
5. PPI protokoli
PPI (Point{0}}to-Nuqta interfeysi) Siemens tomonidan S7-200 seriyali PLClar uchun maxsus ishlab chiqilgan aloqa protokoli. U RS-485 tarmog'ining apparat asosiga qurilgan va PLClar o'rtasida ma'lumotlar almashinuvi va dasturiy nosozliklarni tuzatishni qo'llab-quvvatlaydi. PPI protokoli oddiy Network Read (NetR) va Network Write (NetW) ko'rsatmalari orqali ma'lumotlar almashinuvini amalga oshiruvchi master-slave aloqa modelidan foydalanadi. PPI protokoli S7-200 seriyali PLClarda keng qo'llanilgan bo'lsa-da, aloqa tezligi va funksionalligidagi cheklovlar tufayli u asta-sekin rivojlangan avtomatlashtirish tizimlarida boshqa protokollar bilan almashtirildi.
III. Boshqa tegishli protokollar
Yuqorida aytib o'tilgan asosiy protokollarga qo'shimcha ravishda, Siemens, shuningdek, Modbus va OPC UA kabi avtobus aloqasi bilan bog'liq boshqa protokollar va interfeys standartlarini taqdim etadi. Ushbu protokollar keng qo'llaniladi va sanoatni avtomatlashtirish sohasida muhim rol o'ynaydi.
- Modbus: sanoatni avtomatlashtirish sohasida keng qo'llaniladigan ochiq aloqa protokoli. U turli xil aloqa vositalari va uzatish usullarini (masalan, ketma-ket aloqa va Ethernet) qo'llab-quvvatlaydi va boy ma'lumotlar modeli va aloqa funktsiyalarini ta'minlaydi. Modbus protokoli ochiqligi va mosligi tufayli ko'plab uskunalar ishlab chiqaruvchilari va tizim integratorlari tomonidan ma'qullanadi.
- OPC UA: OPC (Jarayonlarni boshqarish uchun OLE) texnologiyasiga asoslangan yagona arxitektura protokoli. U sanoat avtomatlashtirish tizimlari uchun ochiq, xavfsiz va ishonchli maʼlumotlar almashinuvi platformasini taʼminlab,-platformalar va sotuvchilar oʻzaro{2}}maʼlumotlar almashinuvi va oʻzaro hamkorlikni qoʻllab-quvvatlaydi. OPC UA protokoli yirik sanoat avtomatlashtirish tizimlarida va aqlli ishlab chiqarish sohasida- keng qo'llash istiqbollariga ega.