14- maʻruza mavzu: Lokal boshqaruv shinalari (Fieldbus). Rеja

---

14- MAʻRUZA 
Mavzu: Lokal boshqaruv shinalari (Fieldbus). 
Rеja: 
1. Fieldbus haqida tushuncha. 
2. Umumiy maqsadli interfeys shinasi (GPIB) 
3. Avtomatlashtirish uchun kompyuter tarmoqlari. 
4. Jarayonlarni avtomatlashtirish uchun Fieldbus. 
 
Tayanch so’z va iboralar: datchik, ikkilamchi qurilma, informatsiya, 
axborot, informatsiya shakli, informatsiya koʻrinishi, informatsiyani saqlash, 
kodlash. 
Fieldbus - bu real vaqtda taqsimlangan boshqarish uchun sanoat tarmoq 
tizimi. Bu asboblarni ishlab chiqarish zavodida ulash usuli. Fieldbus odatda imkon 
beradigan tarmoq strukturasida ishlaydi romashka zanjiri, yulduz, uzuk, filial va 
daraxt tarmoq topologiyalari. Ilgari kompyuterlar yordamida ulangan RS-
232 (ketma-ket ulanishlar) orqali faqat ikkita qurilma aloqa o'rnatishi mumkin. Bu 
hozirda ishlatilganga teng bo'ladi 4-20 mA aloqa sxemasi bu har bir qurilmaning 
boshqaruvchi darajasida o'z aloqa nuqtasiga ega bo'lishini talab qiladi, fieldbus esa 
oqimning ekvivalenti LAN tipidagi ulanishlar, bu tekshirgich darajasida faqat bitta 
aloqa 
nuqtasini 
talab 
qiladi 
va 
bir 
necha 
(yuzlab) 
ga 
ruxsat 
beradi analog va raqamli bir vaqtning o'zida ulanadigan nuqtalar. Bu talab 
qilinadigan kabelning uzunligini ham, talab qilinadigan kabellar sonini ham 
kamaytiradi. Bundan tashqari, fieldbus orqali aloqa qiladigan qurilmalar a ni talab 
qilganligi sababli mikroprotsessor, bir nechta nuqta odatda bitta qurilma tomonidan 
ta'minlanadi. Ba'zi fieldbus qurilmalari endi boshqaruv sxemalarini qo'llab-
quvvatlaydi.
Fieldbusni a-da ishlatishning eng muhim motivatsiyasi tarqatilgan boshqaruv 
tizimi o'rnatish xarajatlarini kamaytirish va texnik xizmat ko'rsatish yuqori darajani 
yo'qotmasdan o'rnatish mavjudlik va ishonchlilik avtomatlashtirish tizimining. 
Maqsad dala uchun ikkita simli kabeldan va oddiy konfiguratsiyadan 
foydalanishdir qurilmalar turli ishlab chiqaruvchilar tomonidan. Amaliyotga qarab 
datchiklar va aktuatorlar soni bitta mashinada yuzlab, katta zavodga taqsimlangan 
bir necha minggacha o'zgaradi. Fieldbus tarixi ushbu maqsadlarga qanday erishish 
kerakligini ko'rsatadi. 
2. Umumiy maqsadli interfeys shinasi (GPIB). Shubhasiz, prekursor dala 
avtobusi texnologiyasi - ta'riflangan HP-IB IEEE 488 [3] 1975 yilda. "U umumiy 
maqsadli interfeysli avtobus (GPIB) deb nomlandi va avtomatlashtirilgan va sanoat 
asboblarini boshqarish uchun amalda standart bo'ldi". 
GPIB turli ishlab chiqaruvchilarning asboblari bilan avtomatlashtirilgan 
o'lchovlarda o'zining asosiy dasturiga ega. Ammo bu parallel avtobus 24 simli 
kabel va ulagich bilan va maksimal 20 metr uzunlikdagi kabel bilan cheklangan. 
ng qadimgi dala avtobuslari texnologiyasi - Bitbus. Bitbus tomonidan 
yaratilgan Intel korporatsiyasi dan foydalanishni kuchaytirish Multibus sekin 

---

ajratish orqali sanoat tizimidagi tizimlar i / o tezroq xotiraga kirish funktsiyalari. 
1983 yilda Intel 8044 Bitbus mikrokontrolrini mavjud bo'lganiga dala avtobusining 
proshivkasini qo'shib yaratdi 8051 mikrokontroller. Bitbus foydalanadi EIA-485 da 
jismoniy qatlam, ikkita o'ralgan juftlik bilan - biri ma'lumotlar uchun, ikkinchisi 
soat va signallar uchun. Dan foydalanish SDLC da ma'lumotlar havolasi qatlami 
umumiy segmenti 13,2 km bo'lgan bitta tugmachada 250 ta tugunga ruxsat beradi. 
Bitbusda bitta master tugun va bir nechta qul mavjud, qullar faqat xo'jayinning 
so'rovlariga javob berishadi. Bitbus yo'nalishni belgilamaydi tarmoq qatlami. 8044 
ma'lumotlar bazasi faqat nisbatan kichik (13 bayt) ruxsat beradi, ammo RAC 
(masofaviy kirish va boshqarish) vazifalari to'plamini va maxsus RAC vazifalarini 
ishlab chiqish qobiliyatini o'zida mujassam etgan. 1990 yilda IEEE Bitbusni 
mikrokontroller tizimining ketma-ket boshqarish avtobusi (IEEE-1118) sifatida 
qabul qildi. 
3. Ofis tarmoqlari avtomatlashtirish dasturlari uchun haqiqatan ham mos 
emas, chunki ularda yuqori chegaralangan uzatish kechikishi yo'q. ARCNET, 1975 
yilda ofisga ulanish uchun o'ylab topilgan, token mexanizmidan foydalanadi va 
shuning uchun keyinchalik sanoatda foydalaniladi. 
Ishlab chiqarishni avtomatlashtirish protokoli (MAP) tomonidan boshlangan 
avtomatlashtirish texnologiyasida OSI-ga muvofiq protokollarni amalga oshirish 
edi General Motors 1984 yilda. MAP ko'plab ishlab chiqaruvchilar tomonidan 
qo'llab-quvvatlanadigan LAN standartlashtirish taklifiga aylandi va asosan 
zavodlarni avtomatlashtirishda ishlatildi. MAP uzatish vositasi sifatida 10 Mbit / s 
IEEE 802.4 token shinasidan foydalangan. 
MAP o'zining ko'lami va murakkabligi tufayli katta yutuqqa erisha olmadi. 
Murakkablikni kamaytirish va qisqartirilgan resurslar yordamida tezroq ishlashga 
erishish uchun 1988 yilda takomillashtirilgan ishlash me'morchiligi (EPA) MAP 
ishlab chiqilgan. Ushbu MiniMap[7] ning faqat 1,2 va 7-darajalarini o'z ichiga 
oladi Ochiq tizimlarning o'zaro aloqasi (OSI) asosiy mos yozuvlar modeli. Ushbu 
yorliqni keyinchalik fieldbus ta'riflari qabul qildi 
MAP-ning eng muhim yutug'i - bu MAP-ning dastur qatlami bo'lgan ishlab 
chiqarish xabarlari spetsifikatsiyasi (MMS). 
Ishlab chiqarish xabarining spetsifikatsiyasi (MMS) xalqaro ISO 9506 
standartidir[8] 1986 yilda birinchi versiya sifatida nashr etilgan tarmoq qurilmalari 
yoki kompyuter dasturlari o'rtasida real vaqtda ishlov berish ma'lumotlarini va 
nazoratni boshqarish ma'lumotlarini uzatish bo'yicha dastur protokoli va xizmatlari 
bilan shug'ullanish. 
Bu FMS kabi boshqa sanoat kommunikatsiyalari standartlashtirishdagi 
ko'plab keyingi rivojlanish uchun namuna bo'ldi Profibus yoki SDO uchun 
CANopen. U hali ham mumkin bo'lgan dastur qatlami sifatida ishlatilmoqda, 
masalan. elektr energiyasini avtomatlashtirish uchun IEC 61850 standartlar. 
4. 
Jarayonlarni 
avtomatlashtirish 
an'anaviy 
ravishda 
tashqi 
transmitterlarining aksariyati a orqali ulanadi joriy tsikl nazorat moslamasiga 4-20 
mA bilan. Bu nafaqat o'lchangan qiymatni oqim darajasi bilan uzatish, balki 
uzunligi ming metrdan oshadigan bitta ikkita simli kabel orqali dala qurilmasiga 

---

kerakli elektr energiyasini etkazib berishga imkon beradi. Ushbu tizimlar xavfli 
hududlarga ham o'rnatiladi. Ga binoan NAMUR ushbu ilovalardagi fieldbus ushbu 
talablarni bajarishi kerak.[15] IEC / EN 60079-27 asboblari uchun maxsus standart 
0, 1 yoki 2 zonalaridagi qurilmalar uchun Fieldbus Intrinsically Saf Concept 
(FISCO) talablarini tavsiflaydi 
Fieldbus poydevori tomonidan ko'p yillar davomida ishlab chiqilgan Xalqaro 
avtomatlashtirish jamiyati (ISA) SP50 sifatida. Foundation Fieldbus bugungi 
kunda neftni qayta ishlash, neft-kimyo, elektr energiyasini ishlab chiqarish, hatto 
oziq-ovqat va ichimliklar, farmatsevtika va yadroviy dasturlar kabi ko'plab og'ir 
texnologik dasturlarda tobora ortib borayotgan bazaga ega. 
IEC 61158: Sanoat aloqa tarmoqlari - Fieldbus spetsifikatsiyasi. 1999 yil 
iyun oyida IEC Harakatlar Qo'mitasi (CA) Fieldbus standartlari uchun yangi 
tuzilmani qabul qilishga qaror qildi, 2000 yil 1 yanvardan boshlab yangi ming 
yillikda amal qiladi: katta IEC 61158 standarti mavjud, bu erda barcha dala 
avtobuslari o'z o'rnini topadi.[23] Mutaxassislar IEC 61158 tuzilmasi xizmatlar va 
protokollarga bo'lingan holda turli qatlamlar bo'yicha saqlanib turishga qaror 
qildilar. Shaxsiy dala avtobuslari ushbu tuzilishga turli xil turlari sifatida kiritilgan. 
IEC 61158 standarti Sanoat aloqa tarmoqlari - Fieldbus texnik xususiyatlari 
quyidagi qismlarga bo'linadi: 
IEC 61158-1 1-qism: IEC 61158 va IEC 61784 seriyalari uchun umumiy 
ma'lumot va qo'llanma. 
IEC 61158-2 PhL: 2-qism: Jismoniy qatlam spetsifikatsiyasi va xizmatni 
aniqlash 
IEC 61158-3-x DLL: 3-x qism: Ma'lumotlarni bog'laydigan qatlam 
xizmatining ta'rifi - x elementlari 
IEC 61158-4-x DLL: 4-x qism: Ma'lumotlarni bog'laydigan qatlam protokoli 
spetsifikatsiyasi - x elementlari 
IEC 61158-5-x AL: 5-x qism: Ilova qatlami xizmatining ta'rifi - x 
elementlari 
IEC 61158-6-x AL: 6-x qism: Ilova qatlami protokolining spetsifikatsiyasi - 
x elementlari 
Har bir qism hali ham bir necha ming sahifani o'z ichiga oladi. Shuning 
uchun, bu qismlar qo'shimcha ravishda pastki qismlarga bo'lingan. Shaxsiy 
protokollar shunchaki turi bilan raqamlangan. Agar kerak bo'lsa, har bir protokol 
turi o'z subpartiga ega. 
IEC 61158 standartining alohida qismlarining tegishli kichik qismini topish 
uchun ma'lum bir oila uchun tegishli protokol turini bilish kerak. 
IEC 61158 ning 2019 yilgi nashrida 26 tagacha turli xil protokollar 
ko'rsatilgan. IEC 61158 standartlashtirishda tovar nomlaridan foydalanishga yo'l 
qo'yilmaydi va ularning o'rniga quruq texnik atamalar va qisqartmalar kiritiladi. 
Masalan, Ethernet o'rniga texnik jihatdan to'g'ri CSMA / CD yoki tegishli ISO 
8802.3 standartiga havola bilan almashtiriladi. Bu, shuningdek, fieldbus nomlari 
bilan ham bog'liq, ularning barchasi turdagi raqamlar bilan almashtiriladi. Shuning 
uchun o'quvchi butun IEC 61158 fieldbus standartida hech qachon PROFIBUS 
yoki DeviceNet kabi belgini topa olmaydi. Bo'limda IEC 61784 standartiga 

---

muvofiqligi to'liq mos yozuvlar jadvali berilgan. 
EC 61158 standartidagi ushbu fieldbus standartlari to'plamini amalga 
oshirish uchun mos emasligi aniq. U foydalanish bo'yicha ko'rsatmalar bilan 
to'ldirilishi kerak. Ushbu ko'rsatmalar IEC 61158 ning qaysi qismlarini ishlaydigan 
tizimga qanday va qanday qilib yig'ish mumkinligini ko'rsatadi. Ushbu montaj 
ko'rsatmasi keyinchalik IEC 61784 fieldbus profillari sifatida tuzilgan 
IEC 61158-1 bo'yicha IEC 61784 standarti quyidagi qismlarga bo'lingan: 
IEC 61784-1 Sanoat boshqaruv tizimlarida fieldbusdan foydalanishga 
nisbatan doimiy va alohida ishlab chiqarish uchun profil to'plamlari 
IEC 61784-2 ISO / IEC 8802 3-ga asoslangan real vaqtda qo'llaniladigan 
aloqa tarmoqlari uchun qo'shimcha profillar 
IEC 61784-3 Funktsional xavfsizlik bo'yicha avtobuslar - Umumiy qoidalar 
va profil ta'riflari 
IEC 61784-3-n Funktsional xavfsizlik bo'yicha avtobuslar - CPF n uchun 
qo'shimcha xususiyatlar 
IEC 61784-5-n Fieldbuslarni o'rnatish - CPF n uchun o'rnatish profillari 
IEC 61784 1-qism[25] nomi bilan standart Sanoat boshqaruv tizimlarida 
fieldbusdan foydalanishga nisbatan uzluksiz va alohida ishlab chiqarish uchun 
profil to'plamlari milliy standartlashtirish organlari tomonidan taklif qilingan 
barcha dala avtobuslarining ro'yxati. 2003 yil birinchi nashrida 7 xil aloqa profillari 
oilalari (CPF) taqdim etildi: 
CPF 1 FONDUS Fieldbus 
CPF 2 ControlNet 
CPF 3 PROFIBUS 
CPF 4 P-NET 
CPF 5 WorldFIP 
CPF 6 INTERBUS 
CPF 7 SwiftNet 
Jarayonlarni avtomatlashtirish dasturlariga (oqim o'lchagichlari, bosim 
o'tkazgichlari va boshqa o'lchov moslamalari va uglevodorodni qayta ishlash va 
elektr energiyasini ishlab chiqarish kabi sohalarda boshqarish klapanlari) 
qo'yiladigan fieldbus tarmoqlarining talablari, masalan, avtomobil ishlab chiqarish 
kabi diskret ishlab chiqarish dasturlarida uchraydigan fieldbus tarmoqlari 
talablaridan 
farq qiladi. ko'p 
sonli 
diskret sensorlar, 
shu 
jumladan 
harakatlantiruvchi sensorlar, pozitsiya sezgichlari va hk. Diskret fieldbus 
tarmoqlari ko'pincha "qurilmalar tarmoqlari" deb nomlanadi. 
NAZORAT SAVOLLARI: 
1. Lokal boshqaruv shinalarining vazifasi naimadan iborat? 
2. Lokal boshqaruv shinalarining tashkil etuvchilariga namlar kiradi? 
3. Fieldbus nima?. 
4. Umumiy maqsadli interfeys shinasi deganda nimani tushunasiz? 
5. Avtomatlashtirish uchun kompyuter tarmoqlari nimalardan tashkil topgan?.