فهرست:
1- مقدمه 2
1-1- کلیات.. 2
1-2- جایگاه اترنت در هرم اتوماسیون. 3
1-3- جایگاه فیلدباس در هرم اتوماسیون. 7
2- معرفی شبکه‌های صنعتی. 11
2-1- مقدمه 11
2-2- معرفی شبکه اترنت.. 12
2-2-1- نگاهی به تاریخچه پیدایش اترنت.. 13
2-2-2- نگاهی به روند تکاملی اترنت.. 15
2-2-3- نگاهی به روند تکاملی اترنت زمان حقیقی. 17
2-2-3-1- On Top of TCP/IP. 20
2-2-3-1-1- Modbus/TCP. 20
2-2-3-3-2- Ethernet/IP. 20
2-2-3-1-3- P-NET. 20
2-2-3-1-4- Vnet/IP. 20
2-2-3-2- On Top of Ethernet. 21
2-2-3-2-1- Ethernet Power Link (EPL) 21
2-2-3-2-2- Time-Critical Control Network (TCNET) 21
2-2-3-2-3- Ethernet for Plant Automation.. 21
2-2-3-2-4- Profinet CBA.. 21
2-2-3-3- Modified Ethernet. 21
2-2-3-3-1- Serial Realtime Communication System ................................... 22
2-2-3-3-2- Ethercat. 22
2-2-3-3-3- Profinet IO.. 22
2-3- شبکه پروفیباس.. 22
2-3-1- نگاهی به تاریخچه پیدایش شبکه پروفیباس.. 23
2-4- ارتباطات منطقی در شبکه‌های صنعتی (اترنت و پروفیباس) 24
2-5- تکنولوژی ارتباطات در اترنت.. 25
2-5-1- لایه فیزیکی. 26
2-5-1-1- 10BASE 5. 27
2-5-1-2- 10 BASE 2. 27
2-5-1-3- 10 BASE-T. 28
2-5-1-4- 10 BASE-FL. 29
2-5-1-5- 100 BASE یا Fast Ethernet. 30
2-5-1-6- 1000 BASE یا اترنت گیگابیت.. 31
2-5-2- مقایسه کلی شبکه های اترنت مبتنی بر IEEE 802.3. 32
2-5-3- لایه پیوند داده ای در اترنت 32
2-5-3-1- فریم بندی داده در اترنت 33
2-5-3-2- روش دسترسی به باس در اترنت.. 36
2-5-4- لایه شبکه در اترنت.. 39
2-5-4-1- IP Address در لایه Network.. 40
2-5-4-1-1- آدرس IP-v4. 40
2-5-4-1-2- آدرس IP-v6. 40
2-5-5- لایه انتقال در اترنت.. 41
2-6- تکنولوژی ارتباطات در پروفیباس.. 43
2-6-1- لایه فیزیکی. 44
2-6-6-1- انتقال با کابل مسی. 44
2-6-1-2- انتقال با فیبر نوری. 48
2-6-2- توپولوژیهای شبکه پروفیباس.. 50
2-6-2-1- توپولوژی باس با استفاده از ریپیتر 50
2-6-2-2- توپولوژی درختی با استفاده از ریپیتر 51
2-6-3- لایه پیوند داده: 52
2-6-3-1- فرمت انتقال دیتا و امنیت آن. 53
2-6-3-2- نحوه دسترسی به باس.. 54
2-6-3-3- فریم Token.. 56
2-6-4- پروفیباس FMS. 56
2-6-5- پروفیباس PA.. 57
2-7- جمع بندی. 60
3- تبادل داده بین PLC ها با استفاده از شبکه‌های صنعتی. 62
3-1- مقدمه 62
3-2- طراحی شبکه 63
3-2-1- امکان سنجی. 64
3-2-2- تجزیه و تحلیل. 65
3-2-3- طراحی. 65
3-2-4- اجرا 66
3-2-5- نگهداری و به روز رسانی. 66
3-3- تکنیک‌های دسترسی به شبکه 67
3-4- شبکه کردن PLC ها با استفاده از اترنت.. 67
3-4-1- ارتباطات Send / Receive در شبکه اترنت.. 68
3-4-2- کارکردهای ارتباطی. 69
3-4-3- پیکربندی و برنامه نویسی ارتباط S7 Connection.. 70
3-4-3-1- پیکر بندی سخت افزار 70
3-4-3-2- پیکربندی ارتباط در Netpro.. 71
3-4-3-3- برنامه نویسی تبادل دیتا در اترنت.. 72
3-5- شبکه کردن PLCها با استفاده از پروفیباس.. 73
3-5-1- تنظیمات شبکه پروفیباس.. 75
3-5-1-1- پارامتر Highest Profibus Address. 76
3-5-1-2- پارامتر Transmission.. 76
3-5-1-3- پروفایل‌های پروفیباس.. 77
3-5-2- IntelLigent Slave. 77
3-5-3- برنامه نویسی تبادل دیتا در پروفیباس.. 77
3-6- جمع بندی. 78
4- تحلیل تئوری و عملی شبکه‌های صنعتی. 80
4-1- مقدمه 80
4-2- محاسبه زمانی ارتباط پروفیباس.. 81
4-2-1- محاسبه زمانی ارتباط یک Master و یک Slave به لحاظ تئوری. 82
4-2-2- محاسبه زمانی ارتباط یک Master و یک Slave به لحاظ عملی. 85
4-2-3- محاسبه زمانی ارتباط یک Master و دو Slave به لحاظ تئوری. 88
4-2-4- محاسبه زمانی ارتباط یک Master و دو Slave به لحاظ عملی. 89
4-3- محاسبه زمانی ارتباط اترنت.. 91
4-4- زمان حقیقی نمودن اترنت.. 96
4-5- سیستمهای چند مرحله ای. 98
4-5-1- حالت اول DP-LAN-DP. 99
4-5-2- حالت دوم LAN-DP-DP. 102
4-5-3- مقایسه دو سیستم. 104
4-6- جمع بندی. 105
5- تاثیر شبکه‌های صنعتی بر روی حلقه کنترلی. 107
5-1- مقدمه 107
5-2- مدل مورد بررسی بدون تاخیر زمانی. 108
5-3- وارد نمودن تاخیر به سیستم (تاخیر ناشی از شبکه) 110
5-4- مدل سازی با شبکه ترکیبی. 113
5-5- نتیجه گیری: 114
6- جمع بندی و پبشنهادات.. 116
6-1- جمع بندی. 116
6-2- پیشنهادات 119
منبع:
M. Hanna, “Real-Time Analysis of FIP-based Systems”, Cairo University, Egypt, Oct. 2004.
http://www.profibus.com/technology/
Sh. Kumra, L. sharma, Y. Khanna, A. Chattri, “Analyzing An Industrial Automation Pyramid And Providing Service Oriented Architecture”, International Journal of Engineering Trends and Technology- Volume3Issue5, 2012.
Simatic PCS 7 Catalugue, http://www.siemens.com, June 2013.
S. Tanenbaum, J. Wetherall, “Computer Networks (5th Edition)”, Prentice Hall, October 2010.
Building on the Structural Relationships, http://www.iebmedia.com.
Oxford Dictionery.
“IEEE Standards for Local Area Networks: Part 3: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect on (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications”, IEEE Std. 802.3, 2002.
J. Decotignie, “Ethernet-Based Real-Time and Industrial Communications”, June 2005.
R. Perlman,” Interconnections, Bridges and Routers”, 2nd Edition, Addison Wesley, 2000.
M. Felser, “Real-Time Ethernet—Industry Prospective”, IEEE, June 2005.
http://www.modbus.org.
http://ab.rockwellautomation.com.
http://www.p-net.dk.
http://www.yokogawa.com.
http://www.ethernet-powerlink.org.
http://www.toshiba.co.jp.
http://www.epa.org.cn.
http://www.automation.siemens.com.
http://www.sercos.com.
http://www.ethercat.org.
“PROFIBUS Installation Guidelines”, Verwer Training & Consultancy Ltd, Oct. 2013.
http://www.profibus.com/nc/pi-organization/members.
http://www.ieee802.org.
IEEE 802.3 10 BASE 5 Std.
IEEE 802.3 10 BASE 2 Std.
IEEE 802.3 10 BASE T Std.
IEEE 802.3 10 BASE FL Std.
IEEE 802.3 - IEEE Standard for Ethernet, 2012.
http://www.mathcs.emory.edu.
http://www.cs.duke.edu.
S. Manny, Z. Jing, C. Chris, Z. Kevin, K. Clark; K. Thomas, "RS-422 and RS-485 Standards Overview and System Configurations, Application Report", May 2010
http://hairilhazlan.com.
“Simatic DP Bus Connector for Profibus Datasheet”, Siemens, July 2014.
“Simatic PB FC Standard Cable GP”, Siemens, Jule 2014.
“Simatic Profibus Optical Link Module Datasheet”, Siemens, Jane 2013
“Simatic NET,OLP Datasheet”, October 1999
“Fiber Optic Solutions with PROFIBUS”, Siemens, 1999
“Simatic DP Rs485 Repeater Datasheet”, Siemens, July 2014
“TIA/EIA-232-F Standard”, http://tiaonline.org.
“Introduction to Profibus DP”, https://www.acromag.com.
https://nationalvetcontent.edu.au.
K.L. Busbee,”Systems Development Life Cycle”, http://creativecommons.org, Jane 2014.
Sh. Radack, “The System Developmen T Life Cycle (SDLC)”, National Institute of Standards and Technology, April 2009.
“Information Processing Systems, Part 4:Token-Passing Bus Access Method and Physical Layer Specifications”, ISO/IEC Std. 8802-4, ANSI/IEEE Std. 802.4, 1990.
STEP 7 Help, “Connection Types for Connection Partners”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
STEP 7 Help, “Introduction to Configuring Connections”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
STEP 7 Help, “Configuring Routed S7 Connections”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
STEP 7 Help, “Help on the "Network View" Window”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
STEP 7 Help, “Structure of the Connection Table”, STEP 7-V5.5 + SP3,Siemens
STEP 7 Help, “Blocks for Different Connection Types”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
“Introduction to Profibus”, http://www.automation.com.
“SIMATIC S7-300, CPU 315-2DP Datasheet”, Siemens, February 2012.
“SIMATIC NET Profibus Networks”, Siemens, May 2000.
STEP 7 Help, “"Network Settings" Tab (Properties - PROFIBUS)”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
STEP 7 Help, “Profile”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
“SIMATIC S7-300, CPU318-2DP Datasheet”, Siemens, July 2014.
“SIMATIC S7-300, ET200S Datasheet”, Siemens, July 2014.
STEP 7 Help, “Example of Configuring an S7-400 as I-Slave”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
STEP 7 Help, “Setting the Operating Behavior”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
STEP 7 Help, “Reading Consistent Data of a DP Standard Slave//PROFINET IO Device with SFC 14 "DPRD_DAT"”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
STEP 7 Help, “Writing Consistent Data to a DP Standard Slave/PROFINET IO Device with SFC 15 "DPWR_DAT"”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
“TIA-485-A Standard”, http://tiaonline.org, March 2003.
“SIMATIC S7-300 CPU 31xC and CPU 31x: Technical specifications”, Siemens, March 2001.
STEP 7 Help, “Bus Parameters”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
Frame profinet
STEP 7 Help, “Module Information Functions”, STEP 7-V5.5 + SP3, Siemens.
Simatic Manager Software, Siemens.