ایجاد شبکه ارسال و دریافت اطلاعات بین دستگاه ها در محیط صنعتی

دستگاه های مختلفی در صنعت و محیط عادی ساخته می شوند که برای انجام کار خود نیاز دارند بین ان ها اطلاعات رد و بدل شود.

در این میان چند نکته وجود دارد

1:وجود فاصله زیاد بین دستگاه ها(عموما فاصله بالای چند صد متر خودش را نشان می دهد.
2: وجود نویز در محیط
3:جلو گیری از انتقال نویز دستگاه اول به دوم
4:تفاوت دستگا ها از لحاظ ولتاژ کاری
5: قابلیت شبکه شدن دستگاه ها به بیش از 2 عدد
6: عدم نیاز به ولتاژ کاری بالا
7: انتقال اطلاعات فقط از طریق 2 سیم
8: عدم نیاز به اتصال زمین دو دستگاه به یکدیگر
9:و...

مواردی که در بالا عنوان شده است باعث میگردد انتقال اطلاعات بین دستگاه ها با مشکلات خاص روبرو گردد و در نگاه اول امکان پذیر نباشد.

از قدیم یکی از عمومی ترین روش ها برای ارسال اطلاعات بین دو کامپیوتر استفاده از پورت سریال بوده است که با نام پورت COM شناخته میشده است و در مادربرد های قدیمی وجود داشته است ولی اکنون در مارد برد کامپیوتر دسکتاپ حذف شده است.

در صورتی که نیاز بود اطلاعات ساده بین دو کامپیوتر رد و بدل شود و یا بین یک دستگاه و یک کامپیوتر تبادل اطلاعات صورت بگیرد از این پورت استفاده میشده است .

اما برای این پورت چند محدودیت وجود دارد

1: فقط می توان در حالت عادی بین دو دستگاه ارتباط برقرار کرد
2: فاصله بین دو دستگاه محدود بود و برای فواصل زیاد باید سرعت نرخ بیت کاهش می یافت
3:برای اتصال به چند رشته سیم نیاز بود

در عکس زیر مشخصات و وظیفه هر پین از پورت سریال نوشته شده است.

 مشکلات فوق برای ارتباط سریال وجود داشت اما به دلیل سادگی در برقراری ارتباط این پروتکل حذف نشده و بلکه در میکرو کنترلر ها ایجاد گردید و بسیاری از ماژول ها از طریق این پروتکل به تبادل اطلاعات میپرداختند.

برای حل مشکلات قبلی که گفته شد می توان با یک ای سی کوچک تمام ان مشکلات را حل نمود که نام این ای سی MAX485 می باشد.
این ای سی اطلاعات سریال را در یافت میکند و به صورت تفاضلی ارسال کرده و در گیرنده نیز اطلاعات تفاضلی دریافت شده و به صورت سریال در خروجی خود تولید میکند.

این ای سی کوچک می تواند اطلاعات را با نرم بیت بالا به فواصل طولانی اطلاعات را ارسال و دریافت نماید و اثر تداخل نویز محیط را نیز حذف کند. به عبارت ساده مزایای استفاده از این ای سی به شرح زیر است

1: ارسال اطلاعات تا فاصله چند کیلومتر
2:حذف اثرات نویز محیط 
3: هزینه کم و قابلیت اجرا ساده
4: قابلیت کار با نرخ بیت بالا
و...

این ای سی در واقع پروتکل RS485 را اجرا میکند و سری مختلفی از این ای سی ها ساخته شده است که تفاوت ان ها در میزان سرعت -مصرف-تعداد پایه - ارسال و دریافت همزمان یا نیمه- تعداد سیستم قابل اشتراک در یک باس و... می باشد که در جدول زیر نشان داده شده است.

مثلا برای ای سی MAX485 شرایط بدین صورت است

1:به صورت HALF DUPLEX کار میکند یعنی در یک زمان فقط میتواند اطلاعات ارسال یا دریافت نماید و همزمان نمیتواند ان را انجام دهد.
2: سرعت انتقال اطلاعات 2.5 مگابیت بر ثانیه است
3:در حالت بیکاری خاموش نمی شود
4:دارای پایه جهت فعال کردن حالت فرستند و گیرنده شدن ای سی می باشد
5:جریان مصرفی ان 300 میکرو آمپر می باشد
6: تعداد ای سی که در یک باس میتواند به تبادل اطلاعات بپردازد 32 عدد می باشد
7: تعدا پایه ای سی 8 عدد است

در عکس زیر نحوه ارتباط دو ای سی به یکدیگر نشان داده شده است.

همانگونه که مشاهده میکنید ای سی دارای یک بافر فرستنده و گیرنده می باشد که توسط دو فعال کنند می توان فرستند و گیرنده را فعال نمود.

نکته ایی که در مشخصات ای سی MAX485 مطرح شد این بود که ای سی در ان واحد فقط میتواند اطلاعات را ارسال یا فقط دریافت کند و همزمان نمیتواند به این کار مشغول باشد.
برای همین علت پایه 2 و 3 ای سی که فعال ساز بافر ها می باشد که مدارات الکترونیک به هم وصل شده و سپس به یک پایه میکرو کنترلر متصل میگردد.
زمانی که قصد ارسال اطلاعات را داشته باشیم باید بافر ارسال فعال و بافر دریافت غیر فعال گردد .
بدین منظور بایدپایه 2 غیر فعال گردد و پایه 3 ای سی فعال شود . همانگونه که مبینید پایه 2 ای سی به صورت NOT نوشته شده و پایه 3 ای سی به صورت معمولی
این یعنی که برای فعال کردن بافر ارسال اطلاعات باید پایه 3 یک منطقی شود و برای فعال کردن بافر دریافت پایه 2 صفر منطقی شود.
برای این امر پایه 2 و 3 را بهم وصل میکنند و با یک کردن این پایه مشترک ای سی در حالت ارسال اطلاعات قرار میگیرد و با صفر کردن این پایه مشترک 2 و 3 ای سی در حالت دریافت اطلاعات قرار میگیرد.

در صورتی که بر روی یک باس خواسته باشیم بیش از دو دستگاه به تبادل اطلاعات بپردازند به راحتی این امر شدنی است.

در عکس زیر نحوه ارسال اطلاعات از طریق پایه A ,B ای سی به صورت تفاضلی نشان داده شده است و دیتا ارسال شده به صورت صفر و یک مشخص شده است.

جهت کسب اطلاعات بیشتر از این ایسی می توانید دیتاشیت ان را از لینک زیر دریافت نمایید.

 MAX485