تسلط بر ارتباطات: آشنایی با پروتکل های ارتباطی لوگو 8 زیمنس

وقتی صحبت از اتوماسیون به میان می آید، برقراری ارتباط و تبادل داده بین تجهیزات مختلف اهمیت زیادی پیدا می کند. به منظور کنترل و مانیتورینگ بخش های مختلف یک سیستم، تبادل داده بین آن ها ضروری است. این تبادل داده براساس پروتکل های استاندارد انجام می شود. در این مقاله به بررسی پروتکل های ارتباطی لوگو 8 زیمنس می پردازیم.

لوگو 8 با پشتیبانی از طیف گسترده پروتکل های ارتباطی، فرآیند مانیتورینگ و کنترل سیستم را تسهیل می کند. با بهره مندی از همین پروتکل های ارتباطی حتی می توان از راه دور به سیستم متصل شد و ضمن مانیتورینگ وضعیت بخش های مختلف، تغییرات مورد نظر را در برنامه ایجاد کرد.

در این مقاله به بررسی پروتکل‌ های ارتباطی لوگو 8 زیمنس می‌پردازیم؛ با ما همراه باشید.

لوگو 8 زیمنس

لوگو 8 زیمنس یک plc جمع و جور و همه کاره است که برای پروژه های کوچک تا متوسط مناسب است. این کنترل کننده قابل برنامه ریزی به دلیل قابلیت های متنوعی که دارد به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. لوگو 8 قادر است 20 ورودی و 20 خروجی دیجیتال و همچنین 8 ورودی و 8 خروجی آنالوگ را به صورت همزمان کنترل و مدیریت کند.

علاوه بر این قابلیت توسعه با ماژول های افزایشی و امکان کنترل و دسترسی از راه دور از دیگر قابلیت های این plc جذاب است. پروتکل های ارتباطی لوگو 8 زیمنس از جمله قابلیت هایی است که آن را کاملا از نمونه های مشابه موجود در بازار متمایز می کند. یه کمک این پروتکل ها می توانید با بخش های مختلف سیستم ارتباط برقرار کرده و تبادل داده کنید.

در مقاله
“همه چیز درباره مزایای لوگو 8 زیمنس“
جزئیات بیشتری را در این مورد بررسی کرده ایم.

پروتکل چیست؟

منظور از پروتکل،‌ قوانین و استانداردهایی است که بر تبادل اطلاعات بین دستگاه‌های مختلف حاکم است. به بین دیگر می توان پروتکل را زبان ارتباطی تجهیزات مختلف دانست. به عنوان یک مثال ساده استاندارد ارتباطی این مقاله با مخاطبین زبان فارسی است. یعنی این مقاله از قواعد زبان فارسی پیروی می کند که توسط نویسنده و مخاطب قابل درک است.

پروتکل‌ها نخستین بار به وسیله کارگروه مهندسی اینترنت انتشار یافت و پس از آن در بخش های مختلف از جمله اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار گرفت. پیاده سازی پروتکل‌های ارتباطی نیاز به الزامات سخت افزاری و نرم افزاری دارد. به منظور سهولت استفاده و کاربری در بخش های مختلف، پروتکل ها استانداردسازی شده و اسامی مشخصی بر روی آن ها گذاشته شده است. پس از آشنایی با لوگو 8 زیمنس و پروتکل، به بررسی پروتکل های ارتباطی لوگو 8 زیمنس می پردازیم.

انواع پروتکل های ارتباطی لوگو 8 زیمنس

پروتکل‌ های ارتباطی، دستگاه‌ ها و سیستم‌ های الکترونیکی را قادر می‌سازند که با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. در واقع کاربرد اصلی پروتکل‌ ها، تبادل صحیح و ایمن اطلاعات بین سیستم‌ ها است. ضرورت استفاده از پروتکل‌ ها در لزوم تبادل داده امن، صحیح و دقیق بین تجهیزات مختلف صنعتی است.

ساده ترین مثالی که می توان در این زمینه بیان کرد، ارسال اطلاعات دمایی توسط یک سنسور برای plc است. اگر کنترل کننده درک درستی از اطلاعات ارسال شده توسط سنسور نداشته باشد، خسارات جبران ناپذیری به سیستم تحمیل خواهد شد.

طیف متنوعی از پروتکل های استاندارد صنعتی معرفی شده است که هر کدام از آن ها کاربرد متفاوتی دارند و برای هدف خاصی طراحی شده اند. لوگو 8 از پروتکل های استاندارد مختلفی پشتیبانی می کند. برای اضافه کردن قابلیت های ارتباطی مورد نیاز لازم است از ماژول های ارتباطی لوگو 8 استفاده کنید. مهمترین پروتکل های ارتباطی لوگو 8 زیمنس عبارتند از:

پروتکل KNX

KNX یک پروتکل متن باز است که بیشتر در سیستم های هوشمندسازی ساختمان مورد استفاده قرار می گیرد. این پروتکل کاربرد گسترده ای در سیستم های امنیتی، دوربین مدار بسته، اعلام حریق و سایر سنسورهای مانیتورینگ محیطی دارد. علاوه بر این سایر امکانات خانه هوشمند از جمله کنترل روشنایی و لوازم برقی با استفاده از این پروتکل قابل پشتیبانی است.

KNX از جمله پروتکل های ارتباطی لوگو 8 زیمنس است که اغلب در خانه های هوشمند مورد استفاده قرار می گیرد. لوگو 8 را می توان به عنوان کنترل کننده مرکزی یا مغز متفکر خانه هوشمند مورد استفاده قرار داد. در این حالت تجهیزات هوشمند مبتنی بر پروتکل KNX به لوگو 8 متصل شده و کنترل بخش های مختلف خانه را در دست می گیرند. برای ارتباط لوگو 8 با شبکه KNX لازم است ماژول ارتباطی CMK2000 را به آن اضافه کنید.

ماژول ارتباطی CMK2000 قابلیت ارتباط با پروتکل KNX را به پردازنده لوگو 8 زیمنس اضافه می کند. ارتباط از طریق پروتکل KNX این امکان را فراهم می آورد تا از لوگو 8 در پروژه هایی مانند اتوماسیون ساختمان BMS، اتوماسیون نظارتی، کنترل دسترسی ها، تهویه مطبوع، روشنایی، آبیاری و کنترل پمپ استفاده گردد.

در مقاله “هوشمندسازی ساختمان با لوگو 8” به جزئیات بیشتری در این زمینه پرداخته ایم.

ماژول CMK2000 داده هایی را از سنسورها و سایر نودهای KNX دریافت کرده و از طریق اترنت (پورت RJ45 ) به پزدازنده منطقی یا همان ماژول اصلی لوگو 8 میرساند. دستورات کنترلی صادر شده توسط لوگو 8 نیز از طریق ماژول KNX به واحد مربوطه ارسال می شود.
لوگو 8 امکان اتصال بیش از50 نود شبکه KNX را دارد. به لحاظ سخت افزاری، با استفاده از CMK2000 حداکثر 24 ورودی دیجیتال، 20 خروجی دیجیتال و 8 ورودی آنالوگ قابل پیکر بندی هستند. لوگو 8 همچنین قابلیت زمانبندی (تعیین تاریخ و زمان) عملکرد نودها را نیز فراهم می کند

پروتکل SNMP

SNMP مخفف عبارت Simple Network Management Protocol است و به پروتکل مدیریت آسان شبکه شهرت یافته است. این پروتکل به منظور ساده سازی روند تبادل اطلاعات بین سیستم‌ها طراحی شده است. لوگو 8 زیمنس به منظور برقراری بهتر ارتباط با دستگاه‌ها و مدیریت آسان آن‌ها، از پروتکل SNMP پشتیبانی می‌کند. لازم به ذکر است که بیش‌ترین میزان کاربرد آن مختص دستگاه‌های شبکه می‌باشد. پروتکل SNMP یکی از زیرمجموعه‌های پروتکل TCP/IP است. اجزای اصلی این پروتکل شامل موارد ذیل است:

SNMP Manager یا مدیریت شبکه
Managed Devices تجهیزات تحت کنترل
SNMP Agent یا عامل
Management Information Base یا پایگاه داده اطلاعات مدیریتی

دراین پروتکل ارتباطی لوگو 8 زیمنس به عنوان مدیر شبکه مورد استفاده قرار می گیرد.

امنیت یکی از جنبه های حیاتی مدیریت شبکه است و SNMP مکانیسم های ویژه ای را برای اطمینان از امنیت ارتباطات ارائه می کند. به عنوان مثال SNMPv3 قابلیت احراز هویت و رمزگذاری را برای محافظت از محرمانه بودن و یکپارچگی پیام ها معرفی می کند. در این پروتکل، مکانیسم‌های احراز هویت مانند MD5 و SHA برای تأیید هویت طرف‌های در ارتباط استفاده می‌شوند. از سوی دیگر الگوریتم‌های رمزگذاری مانند DES و AES حفظ حریم خصوصی را در حین انتقال داده تضمین می‌کنند.

پروتکل SNMP نقش مهمی در مدیریت شبکه ایفا می کند و به مدیران اجازه می دهد تا دستگاه های شبکه را به طور موثر نظارت و مدیریت کنند. با استفاده از SNMP، می توان عملکرد شبکه را بهبود بخشید، عیب یابی را به صورت فعال انجام داد و استفاده بهینه از منابع نیز تضمین می شود.

پروتکل OPC UA

OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) یک استاندارد ارتباطی ماشین با ماشین است که تبادل امن و مطمئن داده ها بین دستگاه ها و سیستم های صنعتی را امکان پذیر می کند. این پروتکل یک استاندارد باز و مستقل از پلتفرم است که یک چارچوب ارتباطی ایمن برای طیف وسیعی از کاربردهای صنعتی از جمله کنترل فرآیند، اتوماسیون و اینترنت اشیاء صنعتی فراهم می‌کند.

این پروتکل از انواع مختلف داده‌ شامل داده‌های فرآیند، هشدارها و رویدادها، داده‌های تاریخی، و داده‌های پیکربندی پشتیبانی می‌کند و مکانیسم‌هایی برای احراز هویت، رمزگذاری و یکپارچگی داده‌ها فراهم می‌کند. از جمله پروتکل های ارتباطی لوگو 8 زیمنس که امکان ارتباط آن با سایر بخش های اتوماسیون را فراهم می کند می توان OPC UA را نام برد.

OPC UA به طور گسترده در صنعت اتوماسیون صنعتی و تولید به عنوان وسیله ای برای تسهیل تبادل داده بین سیستم ها و دستگاه های مختلف، صرف نظر از فناوری یا پلت فرم زیربنایی، مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین امکان ادغام ماشین‌ها، فرآیندها و سیستم‌های مختلف را در یک اکوسیستم واحد و متصل فراهم می‌کند.

پروتکل Modbus RTU

این پروتکل از معماری کلاینت و سرور گرفته شده و استفاده از آن آسان است. سیستم های مبتنی بر این پروتکل حداقل یک کلاینت و یک سرور دارند. در این معماری لوگو 8 زیمنس می تواند به عنوان سرور، کنترل بخش های مختلف اتوماسیون را در دست بگیرد. این پروتکل به دلیل امکان گسترش و ارتقای راحت، از محبوبیت بالایی برخوردار است

پروتکل Modbus RTU در سیستم‌های مدیریت ساختمان‌ و اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار می گیرد. بستر ارتباطی این استاندارد بسیار ساده است و همین موضوع هزینه سیم کشی آن را به نسبت سایر پروتکل ها ارزان می کند. اگر نیاز به برقراری ارتباط در بستر Modbus را دارید لازم است ماژول LOGO! CIM (Communication Interface Module) را مورد استفاده قرار دهید.

پروتکل اترنت

یکی از قابلیت های لوگو 8 زیمنس، امکان اتصال به اینترنت و کنترل از راه دور است. با نصب اپلیکیشن لوگو 8 بر روی تلفن همراه هوشمند و اتصال به plc مورد نظر، علاوه بر نظارت و کنترل بخش های مختلف سیستم در هر نقطه از جهان، می توانید تغییرات مورد نیاز را در برنامه های آن اعمال کنید. همینطور که اشاره شد پروتکل های ارتباطی لوگو 8 زیمنس، امکان برقراری ارتباط با بخش های مختلف را برای آن فراهم می کنند. به منظور برقراری ارتباط با اینترنت، لوگو 8 از پروتکل اترنت بهره می برد.

اترنت پروتکل استاندارد شبکه است و کاربردهای زیادی دارد. لوگو 8 زیمنس به صورت پیشفرض یک پورت ارتباط اترنت دارد. اما در شورتی که نیاز به تعداد پورت اترنت بیشتری دارید با افزودن ماژول CMS لوگو 8 به پیکره بندی کنترل کننده، می توانید از تعداد پورت اترنت بیشتر بهره مند شوید.

استفاده از پروتکل اترنت و ارتباط از طریق وب سرور قابلیت جذابی است که زیمنس بر روی اکثر محصولات خود افزوده است. در این پروتکل با استفاده از IP اختصاصی هر تجهیز، به آن متصل می شویم. پشتیبانی لوگو 8 زیمنس از پروتکل ارتباطی اترنت آن را به یک محصول منحصر به فرد در صنعت اتوماسیون تبدیل کرده است. بدین ترتیب دسترسی به لوگو 8 از طریق web browser های ویندوز مانند internet explorer، اپلیکیشن های موبایل و یا تبلت میسر است.

سخن پایانی
لوگو 8 زیمنس از جمله PLC های پر کاربرد در صنایع مختلف است. یکی از قابلیت های جذاب این کنترل کننده که آن را بین مصرف کنندگان محبوب می کند، امکان اتصال و ارتباط با بخش های مختلف سیستم است. این ارتباط با استانداردهای خاصی انجام می شود که به پروتکل های ارتباطی لوگو 8 زیمنس موسومند. استفاده از این پروتکل ها علاوه بر ارتقای سطح نظارت و کنترل پذیری سیستم، امکان کنترل بخش های بیشتری را فراهم می کند.
یک لوگو 8 در حالت عادی می تواند چند خروجی دیجیتال و آنالوگ محدود داشته باشد اما با استفاده از پروتکل هایی مانند مدباس و KNX می توان تا بیش از 100 دستگاه مختلف را به یک ورودی plc متصل کرد.