ControlNet چیست؟

ControlNet چیست و چه کاربردی دارد :

به راه حلی برای صحبت در شبکه صنعتی خود نیاز دارید؟

بیایید به ControlNet نگاه کنیم.

بنابراین، ControlNet چیست؟ این یک پروتکل شبکه صنعتی باز است و توسط “Open DeviceNet Vendors Association” یا ODVA مدیریت می شود.

ControlNet بر اساس “گذر رمز” شبکه کنترل اتوبوس و در حین حرکت بیشتر در مورد نحوه عملکرد این بخش صحبت خواهیم کرد.

۱٫ مقدمه ای بر ControlNet

ControlNet از پروتکل صنعتی مشترک (CIP) برای لایه‌های بالایی اتصال سیستم‌های باز یا “مدل OSI” که دارای هفت لایه است: فیزیکی، پیوند داده، شبکه، انتقال، جلسه، ارائه و کاربرد.

طراحان ControlNet لایه‌های CIP انتقال، شبکه، پیوند داده و فیزیکی را با نیازهای شبکه ControlNet تطبیق دادند.

این پروتکل برای ارائه کنترل قابل اعتماد، با سرعت بالا و انتقال داده ورودی/خروجی با استفاده از برنامه‌نویسی که منطق را بر روی زمان‌بندی خاص در شبکه تنظیم می‌کند، طراحی شده است.

همچنین پیام‌های حیاتی را فراهم می‌کند که بر زمان‌بندی تکیه نمی‌کنند تا بدون تداخل در انتقال کنترل و I/O data.

انواع دستگاه هایی که شبکه ControlNet با آنها صحبت می کند عبارتند از کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی، شاسی ورودی/خروجی، HMI، رایانه های شخصی، درایوها و روبات ها.

معمولاً برای برنامه‌های اضافی و/یا برنامه‌هایی استفاده می‌شود که با ارتباطات زمان‌بندی‌شده بهترین عملکرد را دارند.

این پروتکل دارای سرعت انتقال داده ۵ مگابیت بر ثانیه است و در میان سه شبکه محبوب با اترنت/IP با سرعت ۱۰ مگابیت بر ثانیه تا ۱ گیگابیت بر ثانیه و DeviceNet از ۱۲۵ تا ۵۰۰ کیلوبیت در ثانیه قرار دارد.

۲٫ لایه فیزیکی

اکنون اجازه دهید به رسانه فیزیکی ControlNet برویم.

۲٫۱٫ اتصالات

کابل‌های ControlNet از انواع کابل‌های کواکسیال RG-6 با رابط‌های BNC هستند.

کانکتورهای BNC می توانند یک “پیچاندن” و “نوع قفل” یا یک طرح ناهموارتر که “رزوه پیچ” برای محیط های خشن تر تایپ کنید.

۲٫۲٫ کابل های ControlNet

شما می‌توانید انواع کابل مانند «انعطاف پذیر»، «دفن مستقیم» یا «پلنوم» را بر اساس برنامه و محیطی که شبکه شما در آن استفاده خواهد شد، انتخاب کنید.

برخی برنامه‌های کاربردی برای ControlNet وجود دارد که به مسافت‌های طولانی‌تری نیاز دارند و ممکن است از فیبر نوری در کابل‌کشی استفاده کنند.

حداکثر فاصله کابل برای کابل های ControlNet 1000 متر است مگر اینکه از تکرار کننده استفاده شود.

حداکثر می تواند ۵ تکرار کننده (۱۰ تکرار برای شبکه های اضافی) وجود داشته باشد.

ControlNet می‌تواند حداکثر ۹۹ گره را در شبکه پشتیبانی کند و تکرارکننده‌ها از شماره گره‌ها استفاده نمی‌کنند، بنابراین به عنوان بخشی از این حداکثر تعداد به حساب نمی‌آیند.

۲٫۳٫ توپولوژی ControlNet و سایر رسانه های فیزیکی

هنگامی که در حال طراحی شبکه هستید، گزینه های توپولوژی برای ControlNet عبارتند از: خط خطی، ستاره یا درخت.

دیگر رسانه های فیزیکی پروتکل ControlNet عبارتند از Taps، Terminating Resistors، Segments، Repeater و Bridges.

“ضربه زدن” دستگاه‌هایی هستند که به شما امکان می‌دهند گره‌ها را از طریق کابل دراپ به تنه متصل کنید.

چندین نوع ضربه وجود دارد، “T” یا “Y”، زاویه راست و راست که به شما امکان می دهد در پیکربندی شبکه ControlNet خود انعطاف پذیری داشته باشید.

مقاومت پایان دهنده ۷۵ اهم ۸۲۲۱ در هر انتهای کابل تنه مورد نیاز است.

بخش ها مجموعه ای از کابل ها و شیرهای ورودی هستند که در هر انتها دارای مقاومت های انتهایی هستند.

طول هر بخش به تعداد دستگاه های متصل به تنه بستگی دارد.

“تکرارکنندگان” می توان برای طولانی کردن شبکه های ControlNet با اتصال آنها در بین بخش ها استفاده کرد.

“پل” دستگاه‌ها اتصالات ارتباطی بین شبکه‌ها هستند که فقط بسته‌های اطلاعات شبکه را ارسال می‌کنند، اما هیچ ورودی/خروجی واقعی را ارسال نمی‌کنند.

حلقه توکن

اکنون که اصول ControlNet را دیدید، بیایید نگاهی به لایه‌های دیگر بیاندازیم و به جزئیات نحوه عملکرد آن بپردازیم.

همانطور که قبلاً بیان کردم، مبتنی بر یک شبکه کنترل گذرگاه “عبور رمز” است که یک “حلقه نشانه” منطقی را از طریق یک کابل کواکسیال اجرا می کند.

در ControlNet، به گره‌ها یک آدرس MAC ID از ۱ تا ۹۹ اختصاص داده می‌شود و هر گره نیز آدرس سلف و جانشین خود را می‌داند.

هر گره دارای یک زمان برنامه ریزی شده است که توسط یک “توکن” تعیین می شود.

در حالی که گره دارای نشانه است، فریم های داده را تا زمانی که به پایان انتقال خود برسد یا نشانه به محدودیت زمانی خود برسد، ارسال می کند.

سپس یک نشانه جدید ایجاد می شود و به جانشین منطقی بعدی منتقل می شود.

ممکن است گره هایی وجود داشته باشند که هیچ داده ای برای انتقال نداشته باشند و در این مورد، فقط توکن را به جانشین منطقی بعدی منتقل می کند.

سپس این فرآیند تکرار می شود تا زمانی که تمام گره ها در دایره منطقی بچرخند و سپس دوباره شروع می شود.

در ControlNet، فقط یک گره می تواند در یک زمان ارسال کند که از وقوع هرگونه برخورد داده ها جلوگیری می کند.

اگر یک گره ارسال را متوقف کند و رمز را پاس نکند، پروتکل ControlNet مقرراتی در آن نوشته شده است که رمز را دوباره تولید می کند و به جانشین منطقی بعدی ارسال می کند.

ControlNet Timeming

لایه پیوند داده جایی است که زمان‌بندی ControlNet از طریق NUT (زمان به‌روزرسانی شبکه) انجام می‌شود که بر اساس یک چرخه زمانی ثابت و تکراری است.

NUT را می توان روی مدت زمان ۲ تا ۱۰۰ میلی ثانیه تنظیم کرد و دارای ۳ قسمت اصلی است.

«برنامه‌ریزی‌شده»، «بدون برنامه‌ریزی» و «بند نگهبانی».

گره‌ها تایمرهای مخصوص به خود را دارند که با NUT همگام‌سازی می‌شوند و NUT زمان دسترسی را به طور مساوی بین گره‌ها تقسیم می‌کند.

۴٫ شبکه ControlNet و لایه های انتقال

در لایه‌های شبکه و انتقال، ControlNet دو شکل پیام‌رسانی دارد؛

“بدون اتصال” پیام‌رسانی هنگام برقراری ارتباط یا برای “پیام‌های با اولویت پایین” که اغلب اتفاق نمی افتد.

“متصل شد” پیام‌رسانی از تنظیماتی در هر گره استفاده می‌کند، مانند پیام‌های صریح مکرر یا “داده‌های ورودی/خروجی بی‌درنگ”.

این پروتکل همچنین از “فاصله های بسته درخواستی” یا RPI برای تعیین اینکه می خواهید داده های ورودی/خروجی هر چند وقت یکبار در طول NUT برنامه ریزی شده منتقل شوند.

برای جمع‌بندی، NUT به شما می‌گوید هر چند وقت یک‌بار کل حلقه یا شبکه منطقی به‌روزرسانی می‌شود و RPI به شما می‌گوید هر چند وقت یک‌بار دستگاه‌ها درخواست ارسال در شبکه ControlNet را دارند.

۵٫ مزایا و معایب ControlNet

برخی از مزایای شبکه ControlNet سرعت بالا است، می توان آن را کاملاً برنامه ریزی کرد و دارای انتقال داده قطعی، پشتیبانی داخلی از کابل های کاملاً اضافی و بسیار پایدار و قابل اعتماد است.

معایب این است که هزینه سخت افزار می تواند بالاتر باشد و عیب یابی می تواند دشوارتر از پروتکل های دیگر باشد.

طبق تجربه من، اگر ControlNet به درستی راه اندازی شده باشد، می تواند بسیار پایدار و قابل اعتماد باشد و به نگهداری بسیار کمی نیاز دارد.

دوست، مشتری یا همکار دارید که ممکن است بخواهد درباره ControlNet اطلاعات بیشتری کسب کند؟ این مقاله را به اشتراک بگذارید

 در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.