سه نوع از روشهای ارتباطی HMI و سایر تجهیزات کنترلی
پنل HMI چیست؟
پنل HMI یک تجهیز رابط کاربری صنعتی است که از طریق پورت اترنت با انواع سرورها ارتباط برقرار میکند؛ این تجهیز با دریافت دادهها از سرور یا ارسال به آن، برای کنترل و نظارت بر تجهیزات صنعتی به کار میرود. در ادامه با انواع روشهای ارتباطی HMI آشنا خواهیم شد.
وایرینگ HMI در تابلو برق PLC
نمایشگر لمسی با PLC یا بدون PLC، لمسی مقاومتی 3.5 اینچ، 5.7 اینچ در قالب 4:3، 7.0 اینچ در قالب 16:9
نمایشگر لمسی با PLC یا بدون PLC، چند لمسی خازنی 7.0 اینچ، 10.1 اینچ و 15.6 اینچ در قالب 16:9
کارت حافظه SD
گواهی مجوز GALILEO
گواهی مجوز XSOFT-CODESYS-3
آشنایی با پورتهای پنل HMI
- کارت حافظه
- USB
- رابط اترنت
- رابط روی پنل، بستگی به نوع تجهیز انتخاب میشود
- تغذیه دستگاه ۲۴ ولت DC
3 نوع از روشهای ارتباطی HMI
1. رابط اترنت (RS232)
رابط اترنت یکی از بخشهای حیاتی در تجهیزات شبکه و از روشهای ارتباطی HMI برای انتقال داده بین تجهیزات محسوب میشود. این رابط معمولاً دارای دو چراغ LED برای نشان دادن وضعیت است:
چراغ سبز (LINK): ثابت روشن بودن این چراغ به معنای برقرار بودن اتصال شبکه و شناسایی صحیح دستگاه است.
چراغ زرد (ACT): چشمکزدن این چراغ نشاندهنده جریان داشتن تبادل داده و فعالیت شبکه است.
معرفی کانکتورهای اترنت
در این نوع کانکتور (که با توجه به نام پینها با استاندارد RS232 مطابقت دارد)، هر پین وظیفه خاصی در تبادل اطلاعات بر عهده دارد:
- پین ۱ (DCD): شناسایی حامل داده.
- پین ۲ (RXD): دریافت دادهها.
- پین ۳ (TXD): ارسال دادهها.
- پین ۴ (DTR): سیگنالدهی یا نشانگر LED.
- پین ۵ (GND): زمین مشترک مدار.
- پین ۶ (DSR): اعلام آمادگی ترمینال برای دریافت اطلاعات.
- پین ۷ (RTS): درخواست ارسال اطلاعات از سمت تجهیز.
- پین ۸ (CTS): صدور اجازه ارسال اطلاعات.
- پین ۹ (RI): نشانگر تماس
برای شبکهسازی صنعتی استفاده از کابل شیلددار STP الزامی است و نوع کابلکشی بر اساس اتصال تعیین میشود:
- اتصال مستقیم (تجهیز به تجهیز): استفاده از کابل متقاطع یا Cross.
- اتصال به هاب یا سوئیچ: استفاده از کابل مستقیم یا 1:1.
- محدودیت طول: حداکثر طول مجاز کابل شبکه در یک قطعه، ۱۰۰ متر است.
این رابط در کنار اترنت در برخی تجهیزات وجود دارد، اما رعایت نکات زیر برای جلوگیری از آسیب به تجهیزات ضروری است:
به دلیل ایزوله نبودن این رابط، اختلاف پتانسیل بین دو دستگاه میتواند باعث سوختن پورت شود. برای پیشگیری از بروز اختلاف ولتاژ، حتماً باید ترمینالهای GND تمام تجهیزات به یکدیگر متصل شوند. حداکثر طول مجاز کابل برای رابط RS232 معمولاً ۱۵ تا ۳۰ متر است.
2. کابل RS485
رابط RS485 یکی از پرکاربردترین پروتکلهای ارتباطی در تجهیزات صنعتی و پنلهای HMI است. با این حال، به دلیل عدم بهرهمندی از عایق (ایزولاسیون) گالوانیکی، رعایت نکات زیر الزامی است:
برای جلوگیری از آسیب دیدن تجهیزات بر اثر اختلاف پتانسیل، حتماً باید ترمینالهای GND تمامی تجهیزات موجود در شبکه (باس) به یکدیگر متصل شوند.
برای سیمکشی این رابط حتماً باید از کابل STP (شیلددار به هم تابیده) استفاده شود. جهت کاهش نویزهای محیطی، شیلد کابل باید به درستی متصل شود (معمولاً در سمت کانکتور پایین).
در صورتی که تعداد تجهیزات متصل به شبکه زیاد باشد یا طول مسیر کابلکشی از حد مجاز فراتر رود، باید از ریپیترها برای تقویت سیگنال و افزایش پایداری استفاده کرد. در هر بخش از شبکه، نباید بیش از دو انتهای کابل (سرکابل) وجود داشته باشد.
یکی از حیاتیترین نکات در شبکه RS485، استفاده از مقاومت برای جلوگیری از بازگشت سیگنال و بروز خطا در انتقال داده است:
در دو انتهای هر بخش از باس، باید یک مقاومت ۱۲۰ اهم نصب شود. این مقاومت باید مستقیماً بین پین ۲ و پین ۳ کانکتور قرار گیرد. نصب نادرست این مقاومتها باعث بروز اختلال جدی در تبادل اطلاعات میشود.
3. کابل CAN
ایزولاسیون و زمین مشترک: این رابط فاقد ایزوله گالوانیکی است؛ بنابراین برای جلوگیری از آسیب ناشی از اختلاف پتانسیل، حتماً باید تمام ترمینالهای GND تجهیزات روی باس به یکدیگر متصل شوند تا زمین مشترک ایجاد شود.
تغدیه: درایورهای باس دارای منبع تغذیه داخلی هستند، اما توجه داشته باشید که روی کانکتور CAN هیچ خروجی تغذیهای برای استفادهی تجهیزات جانبی وجود ندارد.
نوع کابل: برای وایرینگ باید از کابل زوج بههمتابیده شیلددار STP استفاده کرد.
رابطه سرعت و فاصله: نرخ انتقال داده با طول کابل رابطه معکوس دارد؛ یعنی با افزایش طول کابل، برای حفظ پایداری باید سرعت را کاهش داد.
استفاده از تکرارکننده: اگر طول کابل از ۱۰۰۰ متر فراتر رود یا تعداد تجهیزات زیاد شود، استفاده از Repeater (تکرارکننده دو طرفه) برای اتصال بخشهای مختلف باس الزامی است.
مقاومت ۱۲۰ اهم: در هر بخش از باس، باید دو مقاومت ۱۲۰ اهم در دو انتهای مسیر نصب شود.
این مقاومت باید دقیقاً بین پین ۲ و پین ۷ کانکتور قرار گیرد.
در هر بخش از باس فقط مجاز به داشتن دو انتها (ترمیشن) هستیم و نصب نادرست سرکابلها منجر به خطای جدی در تبادل داده میشود.
آشنایی با پورتهای رابط HMI
- ورودی برق 24 ولت DC: این ورودی برای تغذیه تجهیز میباشد.
- پورت اترنت (Ethernet 1): یک سوکت RJ45 با ۸ پین و دو چراغ LED دارد و از سرعتهای 10، 100 و 1000 مگابیت بر ثانیه پشتیبانی میکند.
- پورت USB 2.0: از نوع A و بدون ایزولاسیون گالوانیکی است و تا 500 میلیآمپر جریان میدهد.
- شستی TRI: برای فعال کردن نرمافزار استفاده میشود.
آیا این مقاله برایتان مفید بود؟
