پروتکل های ارتباطی درایو اشنایدر

درایو ها به عنوان بخشی از یک سیستم برای برقرای ارتباط با کامپیوتر های صنعتی ، کنترلر های منطقی (PLC)  و یا سایر درایو ها نیاز به پروتکل های ارتباطی دارند. پروتکل های ارتباطی شامل سخت افزار و نرم افزار هایی می شود که تعریف مشخصی از داده ها دارند.  اغلب درایو ها دارای پروتکل های ارتباطی استاندارد بین المللی هستند. با این حال در برخی نمونه ها امکان توسعه شبکه با توجه به کاربرد و نیاز درایو با استفاده از کارت های جانبی وجود دارد.

این مقاله به معرفی پروتکل های ارتباطی درایو اشنایدر که به صورت پیش فرض بر روی آن قرار دارد و همچنین سایر پروتکل های ارتباطی در هر یک از سری های محصول درایو می پردازد. با ما همراه باشید.

مقدمه ای بر پروتکل ارتباطی

پروتکل ارتباطی مجموعه ای از قوانین نرم افزاری در کنار تجهیزات سخت افزاری است که به صورت استاندارد تعریف و پیاده سازی می شوند. هرچقدر پروتکل ارتباطی استاندارد باشد و گستردگی بیشتری داشته باشد با تعداد تجهیز بیشتری می تواند تعامل داشته باشد و شبکه گسترده تری را ایجاد می کند.

وقتی می گوییم درایو اشنایدر از پروتکل ارتباطی مختلفی پشتیبانی می کند شبیه به این است که بگوییم یک شخص می تواند با چندین زبان صحبت کند. پروتکل ارتباطی درایو اشنایدر به صورت استاندارد در تمام مدل ها Modbus است. CAN Open نام پروتکل دیگری است که اغلب درایو های اشنایدر از آن پشتیبانی می کند.

هر یک از پروتکل های ارتباطی با هدف و کاربرد خاصی طراحی و پیاده سازی شده است. ممکن است یک پروتکل سرعت بالایی در تبادل داده داشته باشد و دیگری امنیت بیشتری را تامین کند. یک پروتکل ممکن است دقت بالاتری در انتقال صحیح داده ها داشته باشد و دیگری هزینه های پیاده سازی ارزان تری را شامل شود. در انتخاب پروتکل مناسب باید ملاحظات شرایط پروژه را مد نظر داشت.

معرفی درایو اشنایدر

درایو اشنایدر یک محصول بسیار پرکاربرد در صنعت است. قابلیت های این محصول چالش های اساسی در رابطه با راه اندازی، توقف و کنترل سرعت و گشتاور موتور الکتریکی را رفع می کند. موتور های الکتریکی طیف گسترده ای از کاربرد ها را در توان های مختلف شامل می شود. به همین دلیل درایو ها نیز تنوع بسیار زیادی دارند.

خانواده درایو اشنایدر محصولات خود را در سه گروه کلی ارائه می کند:

درایو های ساختمانی، مخصوص کنترل موتور های مورد استفاده در سیستم های تهویه ساختمانی

درایو های ماشین، مخصوص استفاده در انواع ماشین های صنعتی OEM

درایو های کنترل فرآیند، مناسب استفاده در فرآیندهای پیچیده صنعتی

این مزیت درایو های اشنایدر است که مد کاری مورد استفاده در هر گروه متناسب با نوع کنترل و نیاز موتور است.

نوع دیگری از طبقه بندی درایو های اشنایدر که همگی در خانواده محصولات آلتیوار اشنایدر قرار می گیرند تقسیم بندی بر اساس سری ساخت است.

درایو های سری 212  اشنایدر به منظور کاربرد در سیستم های تهویه مطبوع و هواساز تولید شده و به درایو های ساختمانی شناخته می شوند. این درایو ها موتور های الکتریکی با توان 0.75 تا 75 کیلو وات را پوشش می دهند.

درایو های 300 اشنایدر در 4 زیر گروه ATV 310 ، ATV312  ، ATV 320  ، ATV 340 قرار می گیرند. محصولات درایو 300 اشنایدر به کنترل موتور های الکتریکی درانواع ماشین های صنعتی اختصاص دارد.

پیشرفته ترین نوع کنترل به درایو های کنترل فرآیند اشنایدر اختصاص دارد. ATV 600 ، ATV 900 ، ATV 610  نمونه هایی از درایو پیشرفته کنترل پروسس اشنایدر هستند.

حال که به صورت کلی انواع محصول VFD و  کنترل موتور اشنایدر معرفی شد می توانیم پروتکل های ارتباطی درایو اشنایدر را مورد بررسی قرار دهیم.

پروتکل های ارتباطی درایو اشنایدر

بر روی بیشتر درایو ها، پروتکل ارتباطی Modbus به صورت استاندارد در نظر گرفته شده است. درایو های اشنایدر نیز از این قاعده مستثنی نیستند. پروتکل  بعدی که محصولات اشنایدر از آن پشتیانی می کند CAN Open است. با این حال درایو های مختلف از شبکه های متنوعی پشتیبانی می کنند.

 پروتکل ارتباطی استاندارد   MODBUS  از طریق کانکتور RG45 با ارتباط فیزیکی دو سیمه RS 485 قابل دسترس است. درایو  310 ATV از حالت انتقال داده ‌Modbus RTU استفاده می کند. بر روی ATV600 اترنت Modbus TCP/IP  تعبیه شده است.

پروتکل   CAN open  بر روی درایو های آلتیوار 61، آلتیوار 71، آتیوار 312، آلتیوار 32، آلتیوار 320، آلتیوار 340، آلتیوار 600  و 900  پیاده سازی شده است.

درایو اشنایدر ATV61 و درایو اشنایدر ATV71 از دو شبکه MODBUS RTU  و  CAN open بر روی همان پورت RJ45  پشتیبانی می‌کند. البته باید در نظر گرفت اگر بخواهیم درایو اشنایدر را به شبکه CAN open وصل کنیم نیاز به یک سخت افزار دیگر RJ45-Sub-D adapter وجود دارد. اما بهره برداری از شبکه مدباس نیاز به تجهیز دیگری ندارد.

در کنار پروتکل های ارتباطی اشنایدر که به صورت استاندارد بر روی آن تعبیه شده است سایر پروتکل ها بر اساس مدل و سری ساخت درایو و با توجه به نیاز پروژه با نصب تجهیزات سخت افزاری امکان توسعه دارد.

درایو اشنایدر آلتیوار 212

ATV 212 با کاربری ساختمانی یکی از پرکاربردترین درایو های اشنایدر است. پروتکل های ارتباطی درایو اشنایدر آلتیوار 212 با نصب تجهیزات جانبی به صورت زیر امکان توسعه دارد :

• APOGEE FLN P1
• META SYS N2
• BACnet

درایو اشنایدر آلتیوار 340

درایو ATV 340 را می توانید از طریق شبکه های اترنت داخلی،Modbus TCP/IP، SERCOS III، CANopen، PROFINET، Profibus DP V1، EtherCAT، و DeviceNet  توسعه دهید.

درایو اشنایدر آلتیوار 650

پروتکل هایی که به صورت آپشن بر روی ATV 650  قابل توسعه هستند عبارت است از :

• پروتکل های ارتباطی Modbus TCP، Modbus RTU
• اترنت IP/Modbus TCP
• پورت DeviceNet
• CANopen
• Profibus & ProfiNet

درایو اشنایدر آلتیوار 71

درایو آلتیوار 71  در اغلب کاربردها قابل استفاده هستند. این درایوها علاوه بر پورت های لازم جهت اتصال به شبکه Modbus و CAN open  که  به صورت پیشفرض دارند با استفاده از کارت های توسعه به شبکه های اترنت، , CC-Link, Inter bus , Device Net , PROFIBUS, TCP BACnet و … متصل می شوند.

در این بین به معرفی Modbus  و CAN Open  از  پروتکل های ارتباطی درایو اشنایدر می پردازیم.

پروتکل ارتباطی MODBUS  در درایو اشنایدر

فیلدباس در سال 1979  توسط اشنایدر الکتریک معرفی شد و هم اکنون یک پروتکل بسیار پرکاربرد در تجهیزات صنعتی است.

در یک شبکه Modbus ساده پیام ها از طریق پیوند ارتباطی سریال توسط پورت RS232/RS485 استاندارد ارسال می شوند. پروتکل Modbus بر اساس master/slave نهاده شده است. در این شرایط  Master یک درخواست ارسال می کند و Slave به همان آدرس پاسخی را باز پس می فرستد. مشخصات فنی  این شبکه عبارتند از :

• مستقل از لایه شبکه فیزیکی
• حداکثر 247 دستگاه در یک شبکه
• برد شبکه تا 1 کیلومتر
• پخش پیام پشتیبانی می شود
• کابل کشی استاندارد

هزینه های پیاده سازی شبکه Modbus نیز قیمت مناسبی دارد. به همین دلیل در بین پروتکل های ارتباطی درایو اشنایدر Modbus  بیشترین کاربرد را دارد.

پروتکل ارتباطی CAN Open در درایو اشنایدر

این پروتکل اولین بار توسط شرکت بوش در اواخر دهده 80 معرفی شد و توسط خودروسازان مورد استقبال قرار گرفت. پروتکل CAN در سال 1993 برای اولین بار به صورت بین المللی استاندارد سازی شد. پروتکل CAN Open نسخه ی اتوماسیون صنعتی و زیر مجموعه ای از پروتکل CAN  است. با این تفاوت که فرد توسعه دهنده به  یک سری تنظیمات سخت افزاری جزیی مانند bit timing  نیاز ندارد. این پروتکل نیز بر بستر زوج سیم و با استفاده از پورت RS-485 پابل پیاده سازی است به همین دلیل در اغلب موارد به صورت پیش فرض بر روی درایو اشنایدر در دسترس است.  پروتکل CANopen یک شبکه تو در تو و قابل انعطاف را در اختیار کاربر قرار می دهد که تا 128 تجهیز را می تواند به یکدیگر مرتبط کند. طول زوج سیمی که تجهیزات مختلف را در شبکه CAN Open به یکدیگر متصل می کند حداکثر می تواند 1000 متر باشد.داده ها در فاصله 50 متری حداکثر با سرعت 1 Mbps  می تواند منتقل شود.

جمع بندی

درایو های آلتیوار اشنایدر از پروتکل های ارتباطی متنوعی پشتیبانی می کند. به صورت پیش فرض پروتکل ارتباطی Modbus بر روی تمام مدل های درایو اشنایدر در تمام سری ها قابل دسترس است. شبکه ارتباطی CAN Open  پروتکل دیگری است که در اغلب درایو ها در دسترس است.

برای داشتن سایر پروتکل های ارتباطی نیاز به نصب سخت افزار اختصاصی و توسعه آن پروتکل با استفاده از تجهیزات جانبی درایو اشنایدر وجود دارد.