Communication Stack
จะเป็นส่วนที่ใช้ในการสื่อสารระหว่าง ชั้นโครงสร้างกับผู้ใช้งาน โดยจะประกอบด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วนดังนี้ Data Link Layer, Fieldbus Access Sublayer และ Fieldbus Message Sublayer
Data Link Layer (DLL) จะเป็นชั้นที่ใช้ในการควบคุมการรับส่งข้อความในระบบ FOUNDATION FIELDBUS โดยใช้เครื่องมือที่เรียกว่า ตัวควบคุมตารางเวลา (Link Active Scheduler หรือ LAS) ในชั้นนี้ยังประกอบไปด้วยส่วนต่างๆดังนี้
1. Device Type จะเป็นตัวกำหนดใน DLL ว่าอุปกรณ์แต่ละตัวในระบบมีคุณสมบัติประจำตัวเป็นแบบใดโดยสามารถแบ่งคุณสมบัติของอุปกรณ์ได้เป็น 3 ประเภทดังนี้
# Basic Device เป็นอุปกรณ์ที่ไม่มีคุณสมบัติที่สามรถทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมตารางเวลาการทำงาน (LAS) ของระบบได้
# Link Master เป็นอุปกรณ์ที่มีคุณสมบัติที่สามรถทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมตารางเวลาการทำงาน (LAS) ของระบบได้
# Bridges เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการขยายโครงข่ายของระบบบ
2. Schedule Communication จะเป็นตัวกำหนดให้ข้อมูลต่างๆ ที่จะรับส่งในระบบมีเวลาในการรับส่งที่แน่นอน ซึ่งโดยทั่วไปแล้วข้อมูลเหล่านี้จะเป็นตัวแปรที่มีความสำคัญในการทำงานของ
ระบบเช่น ตัวแปรทางกระบวนการผลิต ตัวแปรในการควบคุมกระบวนการผลิตจากผู้ใช้งาน สัญญาณเตือนจากกระบวนการผลิตที่สำคัญ หรืออาจทำให้กระบวนการผลิตหยุดทำงาน เป็นต้น
3. Unschedule Communication จะเป็นตัวกำหนดให้ข้อมูลต่างๆ ที่จะรับส่งในระบบมีเวลาในการรับส่งที่ไม่แน่นอน โดยจะขึ้นอยู่กับความหนาแน่นของข้อมูลที่รับส่งไปในระบบ ถ้าความหนาแน่นของการรับส่งข้อมูลในระบบว่างลง ข้อมูลเหล่านี้จะถูกส่งออกมาในระบบ ซึ่งโดยทั่วไปแล้วข้อมูลเหล่านี้จะเป็นตัวแปรที่มีความสำคัญในการทำงานของระบบน้อยเช่น ตัวแปรต่างๆ ของอุปกรณ์การวัด สัญญาณเตือนจากกระบวนการผลิตที่ไม่สำคัญ เป็นต้น
4. Link Active Scheduler (LAS) จะเป็นตัวควบคุมตารางเวลาสำหรับการสื่อสารข้อมูลในระบบว่าเมื่อใด ข้อมูลใด จะถูกส่งออกไป
Fieldbus Access Sublayer เป็นการกำหนดรายละเอียดของข้อความโดยอาศัยคุณสมบัติของการรับส่งว่าข้อมูลที่จะทำการรับส่งเป็นแบบใด
Fieldbus Message Sublayer เป็นตัวที่ใช้กำหนดคุณสมบัติต่างๆของข้อความเพื่อทำให้ผู้ใช้งานสามารถส่งข้อความต่างๆผ่านระบบไปยังอุปกรณ์ต่างๆ
User Application
User Application เป็นส่วนที่ระบบ FOUNDATION FIELDBUS ใช้ในการติดต่อกับผู้ใช้งาน โดยจะมีส่วนประกอบดังนี้
Function Block จะเป็นชุดคำสั่งควบคุมที่สามารถกำหนดไว้ในตัวอุปกรณ์ต่างๆได้ ซึ่งจะขึ้นอยู่กับความสามารถของอุปกรณ์นั้นๆ และชุดคำสั่งเหล่านี้ อาทิเช่น ชุดคำสั่งอินพุตและเอาต์พุตที่ต่ออยู่กับชุดควบคุมสามารถกำหนดได้ในอุปกรณ์การวัด ซึ่งชุดคำสั่งควบคุมเหล่านี้ถูกกำหนดตามมาตรฐาน FOUNDATION FIELDBUS มีหลายชนิดให้เลือกใช้งาน เช่น AI (Analog Input), AO (Analog Output) และ PID (Proportional/Integral/Derivative Control) เป็นต้น
System Management จะเป็นตัวจัดการให้การทำงานของชุดคำสั่งมีการทำงานที่สอดคล้องกันของตัวแปรต่างๆในชุดคำสั่งกับการสื่อสารบนระบบ FOUNDATION FIELDBUS นอกจากนั้นทำหน้าที่จัดการการสื่อสารของตัวแปรต่างๆ กำหนดวันเวลาให้กับระบบ กำหนดตำแหน่งและค้นหา TAG ของตัวอุปกรณ์ในระบบ
รูปที่ 5 แสดงการกำหนดชุดคำสั่งในตัวอุปกรณ์ของรอบการควบคุม
System Management จะมีเครื่องมือสำหรับกำหนดตารางเวลาในการประมวลผลของชุดคำสั่งโดยชุดคำสั่งจะประมวลผลในช่วงเวลาที่แน่นอนและเหมาะสมกับลำดับการทำงานในระบบควบคุม ซึ่งสามารถจะแสดงการประมวลผลของระบบควบคุมในรูป 5 เป็นดังนี้
ตารางเวลาของระบบเริ่มจากจุดเริ่มต้นการทำงานซึ่งอุปกรณ์ทุกๆ ตัวจะถูกกำหนดให้รับรู้เหมือนกันรูปที่ 5 แสดงความสัมพันธ์การทำงานของรอบการควบคุมในรูปที่ 4
รูปที่ 6 ตารางการทำงานระบบ FOUNDATION FIELDBUS
ถ้า Macro cycle เป็นกำหนดการทำงานเฉพาะภายในอุปกรณ์ จากรูปที่ 6 จะเห็นว่าที่จุดเริ่มต้นเวลา 0 ชุดคำสั่ง AI (Analog Input) ที่อยู่ในทรานมิสเตอร์ทำการประมวลผล จากนั้นที่เวลา 20 ตัวควบคุมเวลาการทำงานของระบบ (Link Active Scheduler: LAS) จะกำหนดให้ข้อมูลที่ได้จากการประมวลผล AI ส่งข้อมูลไปยังระบบผ่านสายหลัก ที่เวลา 30 ชุดคำสั่งการควบคุมแบบ PID ที่อยู่ในวาล์วควบคุมทำการประมวลผล และจากนั้นชุดคำสั่ง AO (Analog Output) ที่อยู่ในวาล์วควบคุมเช่นเดียวกันจะทำการประมวลผลที่เวลา 50 ซึ่งลำดับการประมวลผลของอุปกรณ์เหล่านี้จะมีความแน่นอนเพื่อทำให้การควบคุมมีการทำงานถูกต้องและมีความเชื่อมั่นในการทำงาน ในช่วงเวลาที่ชุดคำสั่งกำลังประมวลผลนั้น ตัวควบคุมเวลาการทำงานของระบบจะอนุญาตให้ข้อมูลที่มีกำหนดการสื่อสารที่ไม่แน่นอนสามารถส่งข้อมูลเข้าไปยังระบบผ่านสายหลักได้ จะเห็นได้ว่าข้อมูลที่มีเวลาการสื่อสารที่แน่นอนจะถูกส่งเข้าสู่ระบบในช่วงเวลาระหว่าง 30 - 40 เท่านั้น
Device Description เป็นตัวจัดการข้อมูลต่างๆของตัวอุปกรณ์ในระบบ เพื่อให้ส่วนอื่นๆ รู้จักอุปกรณ์เหล่านี้
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น