كيف يمكن إنشاء الاتصال في المرحلة الأخيرة في مجال التحكم الصناعي؟

من 19 إلى 23 سبتمبر، تم عقد المعرض الدولي الثالث والعشرين للصناعة في الصين (المشار إليه بـ "CIIF") في شنغهاي بأهمية كبيرة. خلال هذا الحدث، تم تأسيس اللجنة الاستشارية لشبكة الحافلات الصناعية (AUTBUS) في مجال التصنيع الذكي، تحت إشراف وزارة الصناعة وتكنولوجيا المعلومات.

في مايو من هذا العام، تم إصدار الدفعة الأولى من المعايير الدولية للبروتوكول الصناعي القائم بالكامل على بروتوكول الإنترنت (IP)، المعروف بسلسلة حافلة الأتمتة (AUTBUS)، رسميًا من قبل اللجنة الفنية للقياس والتحكم والأتمتة الصناعية التابعة لللجنة الكهروتقنية الدولية (IEC/TC65). تشمل هذه المعايير IEC 61158-3-28:2023 خدمات طبقة رابط البيانات، IEC 61158-4-28:2023 بروتوكول طبقة رابط البيانات، IEC 61158-5-28:2023 خدمات طبقة التطبيق، IEC 61158-6-28:2023 بروتوكول طبقة التطبيق، و IEC 61784-1-22:2023 ملفات تعريف الشبكة الصناعية - 5 معايير لتكنولوجيا الاتصالات الصناعية.

لقد كافحت تقنيات الحافلات التقليدية لتلبية متطلبات عصر التصنيع الذكي.

AUTBUS تمثل نوعًا جديدًا من تكنولوجيا الإنترنت الصناعي للأشياء (IIoT) الحساسة للوقت. إنها تقدم تقنية تقسيم الترددات المتعامدة (OFDM)، وهي تقنية اتصالات لاسلكية مستخدمة بشكل شائع، إلى مجال الاتصالات الصناعية السلكية. هذه الابتكار يحل المشكلة الحرجة للحد من الزمن في إنترنت الأشياء الصناعي، مع أوقات تسليم الرسائل تصل إلى 8 ميكروثانية. بالإضافة إلى ذلك، فإنه يدعم العناوين الموحدة بناءً على IPv6، مما يمكّن من حل كامل يعتمد على IP لكل من شبكات تكنولوجيا المعلومات (IT) والتكنولوجيا التشغيلية (OT). تتيح هذه التكنولوجيا نقل البيانات الحساسة للوقت في التحكم الصناعي والبيانات عالية النطاق الترددي مثل الصور المرئية على حافلة واحدة، مما يعالج تحدي نقل النطاق الترددي لإنترنت الأشياء الصناعي، ويضع الأساس للتبني الشامل والتطبيق الواسع.

إن الحجم المتزايد من البيانات في الوقت الحقيقي المطلوبة من قبل المصانع الذكية وصناعة 4.0 قد تجاوز قدرات تقنيات الحافلات الميدانية الحالية. لقد أصبح تطبيق تقنية الحافلات الميدانية عالية السرعة في البيئات الصناعية ضرورة ملحة في المشهد التكنولوجي اليوم.

السبب الرئيسي لذلك هو أن تقنيات الاتصال عبر الحافلات الميدانية المستخدمة على نطاق واسع في الصناعات العملية نشأت في التسعينيات، مما يعكس المعايير التكنولوجية في تلك الحقبة. بسبب طبيعة الصناعات العملية، كان تطوير تقنية الحافلات الميدانية الصناعية بطيئًا. لا تزال التقنيات القديمة تهيمن على التيار الرئيسي للاتصالات الصناعية.

AUTBUS يجلب تقنية الحافلات الميدانية عالية السرعة إلى المجال الصناعي.

ظهر حافلة صناعية جديدة عالية السرعة تُدعى AUTBUS في محاولة لدمج تقنية الحافلات الميدانية عالية السرعة في البيئات الصناعية.

AUTBUS هو حافلة صناعية تستخدم وسيطًا غير موصول بسلكين. وهي قادرة على دعم عدة عقد، وعرض نطاق عالٍ، وقدرات في الوقت الحقيقي، ونقل لمسافات طويلة. يصل عرض نطاق بيانات الحافلة إلى 100 ميجابت في الثانية، مع أقصى مسافة نقل تبلغ 500 متر، وأدنى زمن دوري يبلغ 8 ميكروثانية، وأقصى عدد من العقد يبلغ 256 عقدة.

AUTBUS يُستخدم لنقل البيانات في الوقت الحقيقي وغير الوقت الحقيقي والتطبيقات في صناعات التحكم الآلي، مثل التحكم في العمليات والتحكم المنفصل. إنه متوافق مع ISO/IEC/IEEE 802.3 Ethernet وIPv6 وتطبيقات أخرى.

يمكن لنظام حافلات AUTBUS دعم 254 عقدة فعالة، مع وجود واحدة تعمل كعقدة تحكم والباقي كعقد مستخدم نهائي. تكون عقدة التحكم مسؤولة عن إدارة وتخصيص واستعادة موارد النظام، بينما توفر تكوين النظام في الوقت الحقيقي وتخصيص عرض النطاق الترددي للتواصل لجميع العقد.

AUTBUS يستخدم تكوين شبكة قائم على الحافلة، مما يوفر خدمات بيانات بعرض نطاق ثابت وخدمات بيانات بعرض نطاق متغير للبيانات المتقطعة من خلال إما التهيئة المسبقة للنظام أو التخصيص الديناميكي. إنه يحمل بشكل موثوق بيانات عينة دورية، والتحكم في الانفجارات، والإنذارات، وبيانات تنسيق Ethernet ISO/IEC/IEEE 8802-3 IPv4/IPv6 بناءً على أحداث محددة زمنياً، مما يوفر خدمات نقل بيانات حتمية مع مزامنة ساعة عالية الدقة.

ستتيح وحدات مثل وحدات اتخاذ القرار الذكي، وحدات الإدراك المتنقلة، وحدات تحديد المواقع الذكية، هياكل الخرائط، والتنقل السريع التي تم تطويرها بناءً على AUTBUS الحوسبة الطرفية، والمرونة، والذكاء في أنظمة التحكم في الحركة. ستلعب دورًا حاسمًا في مختلف الصناعات، بما في ذلك الشبكات الذكية، والطاقة النووية، وطاقة الرياح، والطاقة الشمسية، والبتروكيماويات، والنقل بالسكك الحديدية، وأنفاق المرافق الحضرية، والتعدين، والمعادن، وإدارة المياه، والمركبات غير المأهولة، والروبوتات، والنقل الذكي، والشحن.

إن الإصدار الناجح لمعايير AUTBUS الدولية يدل على الاعتراف الدولي بتطور وتطبيق تكنولوجيا الاتصالات الصناعية في الصين، حيث تتصدر AUTBUS هذا المجال. وهذا له تداعيات كبيرة على تعزيز النفوذ الدولي للصين في معايير التكنولوجيا في مجال التصنيع الذكي، ويقدم دعماً تكنولوجياً رئيسياً للتقدم المنهجي في التصنيع الذكي في الصين.

النص المقدم يناقش ظهور AUTBUS، وهي تقنية حافلات صناعية عالية السرعة، وأهميتها في معالجة تحديات الاتصال الصناعي الحديث. كما يبرز توافقها مع التقنيات الناشئة مثل IPv6 وإمكاناتها في تطبيقات متنوعة في مختلف الصناعات.

بالنسبة للتفاصيل المحددة لـ AUTBUS، يمكنك العثور على مقدمة شاملة في مستند PDF المتاح على الرابط التالي: مقدمة مفصلة عن AUTBUS.

يرجى عدم التردد في مراجعة الوثيقة لفهم أعمق لتكنولوجيا AUTBUS وتطبيقاتها.