بررسی تحلیل زماني مخابره سيگنال‌هاي کنترلي از طريق پیوندهای چند مرحله اي بر روي شبکه‌هاي صنعتي

دسته بندي : گزارش کاراموزی » برق و الکترونیک
تحقیق حاضر با عنوان بررسی  تحلیل زماني  مخابره سيگنال‌هاي کنترلي  از طريق پیوندهای چند مرحله اي بر روي شبکه‌هاي صنعتي به منظور پيادهسازي حلقه‌هاي کنترل گسترده با انعطاف پذيري بالا از سری تحقیق های رشته برق و الکترونیک  میباشد. این تحقیق در138صفحه با فرمت Word (قابل ویرایش) در مقطع کارشناسی ارشد نگارش شده است و همچنین این تحقیق آماده چاپ و پرینت جهت استفاده دانشجویان می باشد.

===================================================================================
تمامی فایل های سیستم، توسط کاربران آن آپلود می شود. اگر در فایلی تخلفی مشاهده کردید و یا مالک پروژه ای بودید که از وجود آن در سایت رضایت نداشتید با ما تماس بگیرید، در اسرع وقت به گزارش شما رسیدگی می شود.
neginfile.ir@gmail.com                       info@neginfile.ir
===================================================================================

قسمتهایی کوتاه از متن
چکیده
پيشرفت فن آوري‌هاي مرتبط با شبکه‌هاي ارتباطي در ده‌هاي اخير و گسترش آن‌ها در لايه‌هاي بالايي صنعت نظير لايه‌هاي مانيتورينگ و مديريتي ايجاب نموده تا روش‌هايي براي بکارگيري اين شبکه‌ها در سطوح پايين يعني شبکه نمودن دستگاه‌ها و سنسورها ابداع و به کار گرفته شوند که هر يک نسبت به روش‌هاي سنتي داراي مزايا و معايبي مي‌باشند.
در این پایاننامه نگاهی اجمالی به اتوماسیون صنعتی و نقش شبکه‌های ارتباطی در توسعه صنعت خواهیم داشت و با بیان تاریخچه شبکه‌های صنعتی از جمله اترنت و پروفیباس به ذکر اطلاعات پایه و سطوح سلسله مراتبی اتوماسیون صنعتی و پروتکل‌های آن میپردازیم. در ادامه ملزومات اساسی طراحی و ارتباطات قسمتهای مختلف شبکه اترنت و پروفیباس شرح داده می‌شود و با ذکر محاسن و معایب هریک نشان خواهیم داد که چگونه می‌توانیم شبکه‌های با سرعت بالا ولي غير زمان حقيقي مانند اترنت را در پروسه‌هاي نيازمند داده زمان حقيقي استفاده نماييم و در انتها با ترکيب شبکه‌های سطح بالا (اترنت) با شبکه‌هاي سطح پایین‌تر (مانند پروفیباس) به بررسي تحلیل زماني  مخابره سيگنال‌هاي کنترلي از طريق پیوندهای چند مرحله اي مي‌پردازيم.
با توجه به بکارگيري گسترده شبکه پروفیباس و شبکه اترنت صنعتي، در اين رساله به طور خاص بر استفاده همزمان از اين دو نوع شبکه براي تبادل سيگنال‌هاي کنترلي متمرکز خواهيم شد و رفتار تأخير متغير با زمان، خطا در ارسال و ساير موارد را در مخابره سيگنالها از طريق هر دو شبکه و تأثيري که مي‍توانند بر عملکرد سيستم کنترل داشته باشند را مورد مطالعه قرار خواهيم داد با اين هدف که با استفاده از نتايج تحليل بتوان به طور مشخص برآورده شدن قيود زمان حقیقی را به ازاي هر سيستم کنترل تعيين نمود. همچنين به دنبال آن خواهيم بود که راهکارهائي را براي کمک به برآورده شدن اين قيود ارائه نمائيم.
مقدمه
هنگامی که در دهه شصت تکنولوژی‌های اتوماسیون دیجیتال در دسترس قرار گرفت، از آن‌ها جهت بهبود و توسعه سیستمهای اتوماسیون صنعتی استفاده شد. مفاهیمی مانند صنایع خودکار  و سیستمهای کنترلی خودکار توزیعی ، در زمینه اتوماسیون صنعتی معرفی گردید و کاربرد شبکه‌های ارتباطی تقریبا رشد قابل توجهی نمود. با گسترش شبکه‌های ارتباطی در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی، جمع آوری اطلاعات و عملیات کنترلی در سطو ح پایین به این شبکه‌ها سپرده شد. این گسترش تا جایی پیشرفت نمود که امروزه در یک سیستم مدرن اتوماسیون، دستگاه‌های موجود  در سطوح مختلف سیستم، از طریق این شبکه های ارتباطی به انتقال داده‌ می‌پردازند. از این رو کوشش‌هایی جهت استاندارد سازی بین المللی در زمینه شبکه‌ها صورت گرفت که دستاورد مهم آن پروتکل اتوماسیون صنعتی MAP در راستای سازگاری سیستم‌های ارتباطی بود. پروتکل MAP جهت غلبه بر مشکلات ارتباطی بین دستگاههای مختلف اتوماسیون گسترش پیدا کرد و به عنوان یک استاندارد صنعتی جهت ارتباطات داده ای در کارخانه‌ها پذیرفته شد. عملکرد و قابلیت اطمینان یک سیستم اتوماسیون صنعتی در حقیقت به شبکه ارتباطی آن بستگی دارد. در یک شبکه ارتباطی اتوماسیون صنعتی، بهبود عملکرد شبکه و قابلیت اطمینان آن و استاندارد بودن ارتباطات با توجه به اندازه سیستم و افزایش حجم اطلاعات تعیین میگردد [1].
امروزه یک کارخانه با اتوماسیون مدرن یا نسبتا مدرن، اتاق‌های فرمان و کنترل، از محل‌هایی هستند که نسبت به گذشته پيشرفت‌هاي بسيار جالب توجهی داشته اند. در چنین اتاق‌هایی از پانل‌های بزرگ قدیمی  که شکل فرآیند روی آنها ترسیم شده بود و به چراغهای سیگنال زیادی مجهز بودند دیگر خبری نیست. همه چیز را بایستی در صفحات کامپیوتر یا اصطلاحاً HMI  جستجو کرد. اما افراد کاوشگر در پشت این صفحات به دنبال ارتباطات فیزیکی بین کامپیوتر و فرآیند هستند و با مختصر جستجو به پانل‌هایی در همان نزدیکی برخورد می‌کنند که تجهیزات ارتباطی در آن نصب گردیده اند. و با نگاهی به تجهیزات ارتباطی سخت افزاری شبکه در یک نگاه متوجه می‌شوند که شبکه مورد استفاده همان شبکه معروف اترنت صنعتی  است [2].
امروزه شبكه اترنت در كاربرد‌هاي اداري نيز آنقدر معروف و مرسوم شده كه بسياري از كاربران غير متخصص نيز با تجهيزات آن مانند هاب، سوئيچ، كابل و ... آشنا هستند. در هر صورت در كاربرد HMI اگر چه ممكن است در مواردي و بدلايلي ارتباط فوق را بصورت‌هاي ديگر و توسط شبكه‌هاي صنعتي ديگر نيز بتوان مشاهده كرد، ولي در سيستم‌هاي مدرن امروزه كمتر اتفاق مي‌افتد كه در سطحHMI  شبكه اي به جز اترنت صنعتي بكار گرفته شود.
فهرست مطالب
1-    مقدمه    2
1-1-    کلیات    2
1-2-    جايگاه اترنت در هرم اتوماسيون    3
1-3-    جايگاه فيلدباس در هرم اتوماسيون    7
2-    معرفی شبکه‌های صنعتی    11
2-1-    مقدمه    11
2-2-    معرفي 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 حقيقي    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 پروفيباس    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-    لايه فيزيکي    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 يا FAST ETHERNET    30
2-5-1-6-    1000 BASE يا اترنت گيگابيت    31
2-5-2-    مقايسه کلي شبکه هاي اترنت مبتني بر IEEE 802.3    32
2-5-3-    لایه پيوند داده اي در اترنت    32
2-5-3-1-    فريم بندي داده در اترنت    33
2-5-3-2-    روش دسترسي به باس در اترنت    36
2-5-4-    لايه شبکه در اترنت    39
2-5-4-1-    IP ADDRESS در لايه NETWORK    40
2-5-4-1-1-    آدرس IP-V4    40
2-5-4-1-2-    آدرس IP-V6    40
2-5-5-    لايه انتقال در اترنت    41
2-6-    تکنولوژی ارتباطات در پروفیباس    43
2-6-1-    لايه فيزيکي    44
2-6-6-1-    انتقال با کابل مسي    44
2-6-1-2-    انتقال با فيبر نوري    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-    لايه پيوند 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-    پروفيباس FMS    56
2-6-5-    پروفيباس 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-    کارکردهاي 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
دسته بندی: گزارش کاراموزی » برق و الکترونیک

تعداد مشاهده: 1121 مشاهده

فرمت فایل دانلودی:.docx

فرمت فایل اصلی: docx

تعداد صفحات: 136

حجم فایل:4,244 کیلوبایت

 قیمت: 20,100 تومان
پس از پرداخت، لینک دانلود فایل برای شما نشان داده می شود.   پرداخت و دریافت فایل
  • راهنمای استفاده:
    مناسب جهت استفاده کلیه پژوهشگران رشته  برق و الکترونیک


  • محتوای فایل دانلودی:
    در قالب word و قابل ویرایش