ہارٹ کا تعارف - ہائی وے ایڈریس ایبل ریموٹ ٹرانس ڈوئزر مواصلات پروٹوکول

ایک دوسرے سے بات کرنے کے لئے دو مشینیں (یا ان کے اندر اجزاء) حاصل کرنے کے فوائد ، صنعتی آٹومیشن اور کنٹرول کے ماہرین کے لئے ایک واضح بات ہیں ، انٹرنیٹ آف تھنگس (IOT) مرکزی دھارے میں آنے سے پہلے ہی۔ موٹر ڈرائیو ریلے وغیرہ پر قابو پانے کے لments پیمائش بھیجنے والے کرینک شافٹ کے قلب میں درجہ حرارت کے سینسر کی اقدار واضح تھیں ، اور اس کو حاصل کرنے میں استعمال ہونے والا ایک مواصلاتی پروٹوکول ، هارٹ پروٹوکول تھا۔

اس پر مبنی 30 ملین سے زیادہ ڈیوائسز کے ساتھ ، جو پوری دنیا میں انسٹال ہے ، ہارٹ پروٹوکول کو صنعتی آٹومیشن کا سب سے مشہور پروٹوکول سمجھا جاتا ہے اور آج کا مضمون اس کا جائزہ پیش کرے گا کہ اس کو خاص کیا بنا ہے۔ ہم اس کی خصوصیات ، ایپلی کیشنز ، اور وائرلیس ہارٹ جیسے اپ گریڈ ورژن کی جانچ کریں گے ۔

جائزہ

ہائی وے ایڈریس ایبل ریموٹ ٹرانس ڈوئزر (ہارٹ) پروٹوکول سمارٹ ڈیوائسز اور کنٹرول سسٹمز کے مابین ینالاگ وائرنگ کے ذریعے ڈیجیٹل معلومات بھیجنے اور وصول کرنے کے لئے صنعتی آٹومیشن میں استعمال کیا جانے والا ایک سب سے مشہور اوپن مواصلات پروٹوکول ہے۔ یہ پروٹوکول سی آر کمیونیکیشن پروٹوکول جیسے آر ایس 8585 and اور ایونٹ کی پیشرفت ہے جو صنعتوں میں بھی مقبولیت سے استعمال ہوتا ہے۔

اسے ایمرسن نے 1980 کی دہائی میں موجودہ 4۔20 ایم اے مواصلاتی پروٹوکول میں موجود خرابیوں کو دور کرنے کے لئے ایک ملکیتی مواصلات پروٹوکول کے طور پر تیار کیا تھا ، جو صرف ایک پیرامیٹر یا ناپے ہوئے قدر کو منتقل کرسکتا تھا۔ ہارٹ کے ساتھ ، صنعتی آٹومیشن کی کوششیں دو جہتی مواصلات کو حاصل کرسکتی ہیں جنہوں نے 4-22 ایم اے کی خرابیوں کو طے کیا ، لیکن اس کے بنیادی ڈھانچے کو بھی برقرار رکھا کیوں کہ ہارٹ پروٹوکول بغیر کسی مسخ اور مداخلت کے ینالاگ سگنل پر سپرپوز کرکے ڈیجیٹل سگنل بھیج سکتا ہے۔

مذکورہ بالا کا اثر بیک وقت دو مواصلاتی چینلز کی تشکیل ہے: 4۔20 ایم اے ینالاگ سگنل اور ڈیجیٹل سگنل۔ یہ امتزاج اسی وجہ سے ہے کہ پروٹوکول کو ہائبرڈ پروٹوکول کہا جاتا ہے۔ عام ایپلی کیشنز جیسے آلات والے آلات بنیادی پیمائش کی قیمت بھیجنے کے لئے 4-20mA سگنل کا استعمال کرسکتے ہیں ، اور معلومات بھیجنے کے لئے سپرمسپپوسڈ ڈیجیٹل سگنل کا استعمال کرسکتے ہیں۔

4-20mA پر مبنی آلات کی حمایت کا مطلب یہ ہے کہ کمپنیاں اپنے لیگیسی ہارڈویئر کا استعمال جاری رکھ سکتی ہیں۔ پروٹوکول کے "اوپن" بننے کے ساتھ ، اس نے پروٹوکول کو اپنانے کی سطح کو اونچا کردیا ، یہاں تک کہ جب تک کہ یہ صنعت میں حقیقت کا معیار بن جائے۔

ہارٹ مواصلات پروٹوکول کا کام کرنا

ہارٹ مواصلات دو ہارٹ کے قابل آلات کے درمیان ہوتا ہے ، عام طور پر ایک سمارٹ فیلڈ ڈیوائس اور کنٹرول یا مانیٹرنگ سسٹم۔ جیسا کہ پہلے بیان ہوا ہے ، پروٹوکول پر مبنی ڈیوائسز 420mA ینالاگ سگنل پر بیل 202 فریکوئینسی شفٹ کیئنگ کا استعمال کرتے ہوئے موجودہ 4-20mA نقطہ نظر کا استعمال کرتے ہوئے ینالاگ سگنل ، اور ڈیجیٹل سگنل کو منتقلی کرتے ہیں۔ FSK) معیار۔

ایف ایس کے طریقہ کار میں دو تعدد ، جن میں عام طور پر 1200 ہ ہرٹز اور 2200 ہ ہرٹز کی سائنوز شامل ہیں ، کو بھیجنے کے اعداد و شمار کی بٹس (بالترتیب 1 اور 0) کی نمائندگی شامل ہے۔ ایف ایس کے کا استعمال یقینی بناتا ہے کہ دو فریکوئنسیوں کی اوسط قیمت ہمیشہ صفر رہتی ہے ، اس بات کو یقینی بنانا کہ ینالاگ سگنل ڈیجیٹل سگنل سے متاثر نہیں ہوتا ہے۔

نیٹ ورک کی تشکیل کے طریقوں

مختلف ایپلی کیشنز کی ضروریات کو پورا کرنے کے لئے ، ہارٹ پروٹوکول کے تحت آلات کو دو بڑے طریقوں میں کام کرنے کے لئے تشکیل کیا جاسکتا ہے۔

1. پوائنٹ ٹو پوائنٹ موڈ
2. ملٹی ڈراپ موڈ

1. پوائنٹ ٹو پوائنٹ نیٹ ورک وضع

پوائنٹ ٹو پوائنٹ موڈ میں ڈیجیٹل سگنل 420 ایم اے لوپ کرنٹ پر اس طرح سے مہر لگ جاتے ہیں کہ ماسٹر اور غلام کے مابین پیغامات پہنچانے میں 4–20 ایم اے کرنٹ اور ڈیجیٹل سگنل دونوں کو استعمال کیا جاسکتا ہے۔ یہ سیکنڈری متغیرات اور اعداد و شمار کے ساتھ پروٹوکول کی مخصوص اطلاق کی نمائندگی کرتا ہے ، جسے نگرانی ، بحالی اور تشخیصی مقاصد کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے ، ڈیجیٹل سگنلز کے تبادلے میں جبکہ کنٹرول سگنل پروٹوکول کے نصف حصے میں بھیجے جاتے ہیں۔ نیچے دی گئی شبیہہ میں پوائنٹ ٹو پوائنٹ نیٹ ورک کنفگریشن کی ایک مثال پیش کی گئی ہے۔

2. ملٹی ڈراپ نیٹ ورک موڈ

ملٹی ڈراپ نیٹ ورک کنفگریشن موڈ کئی ڈیوائسز کو ایک ہی جوڑا تاروں پر منسلک کرنے کے قابل بناتا ہے جیسے i2c جیسے ایڈیس پر مبنی پروٹوکول کی طرح ہے۔ ملٹی ڈراپ موڈ میں مواصلت مکمل طور پر ڈیجیٹل ہے کیونکہ ینالاگ لوپ کرنٹ کے ذریعے مواصلت غیر فعال ہے کیونکہ ہر ایک ڈیوائس کے ذریعہ موجودہ ڈیوائس آپریشن کے ل sufficient کافی حد تک کم از کم قیمت پر طے کی جاتی ہے (عام طور پر 4 ایم اے)۔ ملٹی ڈراپ نیٹ ورک کی تشکیل عام طور پر سپروائزری کنٹرول ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتی ہے جو بڑے پیمانے پر ٹینک فارموں اور پائپ لائنوں کی طرح فاصلے پر پائے جاتے ہیں۔ ملٹی ڈراپ نیٹ ورک کی ترتیب ذیل کی تصویر میں سچتر ہے.

مواصلات کے طریقوں

عام طور پر ، ہارٹ پروٹوکول کے تحت مواصلات کے ل the ، نیٹ ورک میں ایک ڈیوائس ، عام طور پر تقسیم شدہ کنٹرول سسٹم یا پی ایل سی کو ماسٹر نامزد کرنے کی ضرورت ہوتی ہے جبکہ دوسرے (ے) ، عام طور پر فیلڈ ڈیوائس جیسے سینسر یا ایکچیوٹرز کو غلام کے نام سے منسوب کیا جاتا ہے۔

تاہم ، غلام جس طرح سے مالک کے ساتھ بات چیت کرتے ہیں اس کا انحصار اس مواصلات کے موڈ پر ہوتا ہے جس میں نیٹ ورک کو تشکیل دیا گیا ہے۔ دو طریقوں میں بات چیت کے لئے ایچ آر ٹی پروٹوکول کے مطابق آلات کا ایک نیٹ ورک تشکیل دیا جاسکتا ہے ، یعنی۔

1. درخواست کے جوابی مواصلات کا طریقہ
2. برسٹ موڈ

1. درخواست کے جوابی مواصلات کا طریقہ

درخواست کے جوابی مواصلات کے موڈ میں ، غلام آلہ صرف تب ہی معلومات منتقل کرتے ہیں جب ماسٹر ڈیوائس کے ذریعہ درخواست جاری کی جاتی ہے۔ اگرچہ اس موڈ سے اس کے نقصانات ہیں خاص طور پر مواصلات کی رفتار میں کمی (فی سیکنڈ میں 2-3 ڈیٹا اپ ڈیٹ) ، یہ پروٹوکول کو آسان ، اور موثر ، نفاذ میں آسان رکھنے میں مدد کرتا ہے۔

2. برسٹ موڈ

درخواست کی ضروریات میں تغیر کی جگہ بنانے کے ل the ، پروٹوکول میں ایک اور مواصلاتی موڈ ہے جسے "برسٹ" موڈ کہا جاتا ہے۔ اس وضع میں ، غلام آلہ ماسٹر سے بار بار درخواستوں کی ضرورت کے بغیر ، معلومات کا ایک ٹکڑا مسلسل بھیج سکتا ہے۔ یہ موڈ مواصلات کی تیز رفتار فی سیکنڈ میں 3-4 اپڈیٹس کے ساتھ پیش کرتا ہے ، اور یہ عام طور پر ایسی صورتحال میں استعمال ہوتا ہے جہاں ہارٹ لوپ سے مواصلت سننے کے لئے ایک سے زیادہ ہارٹ ڈیوائس کی ضرورت ہوتی ہے۔

بیرونی نگرانی کی اجازت دینے کے ل most ، زیادہ تر صنعتی ایپلی کیشنز کے لئے مطلوبہ ، دونوں مواصلات موڈ پرائمری اور سیکنڈری کے طور پر بیان کردہ دو ماسٹرز تک حمایت کرتے ہیں۔ پرائمری ماسٹر ، جیسا کہ مذکورہ تصویر میں واضح ہوا ہے ، عام طور پر مرکزی کنٹرول / مانیٹرنگ سسٹم ہوتا ہے جبکہ سیکنڈری ماسٹر عام طور پر ہینڈ ہیلڈ ٹرمینلز عرف ایچ آر ٹی کمیونیکیٹر جیسے آلہ ہوتا ہے ، جو قلیل مدت کے لئے صرف ہارٹ لوپ سے جڑا ہوتا ہے۔

فوائد

اس کی کلاس میں دوسروں سے زیادہ پروٹوکول کے کچھ فوائد شامل ہیں۔

1. دو طرفہ مواصلات

مثال کے طور پر ، 4۔20 ایم اے ینالاگ سگنل کا استعمال صرف ایک سمت (وصول کرنے والے کو ٹرانسمیٹر) میں معلومات کے بہاؤ کی اجازت دیتا ہے۔ ہارٹ مواصلات کے ساتھ ، ڈیٹا دونوں سمتوں میں سفر کرسکتا ہے۔

معلومات کی نئی اقسام

روایتی مواصلاتی چینلز جیسے 420mA صرف ایک ہی عمل متغیر کے مواصلات کی اجازت دیتا ہے جس میں توثیق کی کوئی گنجائش نہیں ہے ، لیکن ہارٹ کے ساتھ ، آپ اس عمل متغیر کے ساتھ 40 تک اضافی معلومات حاصل کرنے کے قابل ہیں۔

اضافی معلومات کی کچھ مثالوں میں جو ہارٹ پر مبنی آلات سے حاصل کی جاسکتی ہیں ان میں شامل ہیں۔

1. ڈیوائس کی حیثیت اور تشخیصی الرٹس
2. متغیرات اور اکائیوں پر کارروائی کریں
3. لوپ موجودہ اور٪ کی حد
4. بنیادی ترتیب پیرامیٹرز
5. ڈویلپر اور ڈیوائس ٹیگ

اس اضافی معلومات کے مرکب کا استعمال کرتے ہوئے ، ہارٹ ڈیوائسز اپنی تشکیل یا عمل سے ماسٹر / میزبان آلہ پر معاملات کی خود اطلاع دے سکتی ہیں۔ اس سے معمول کے چیک اپ کی ضرورت کو کم کرنے میں مدد ملتی ہے اور پیش گوئی کرنے والی بحالی کے لئے یہ بہت کارآمد ثابت ہوسکتی ہے۔

3. کثیر الجہتی آلات

ڈیجیٹل موڈ میں ، تاروں کا ایک جوڑا متعدد متغیرات کو سنبھال سکتا ہے۔ مثال کے طور پر ، ایک ٹرانسمیٹر متعدد سینسروں سے آنے والی آدانوں کو سنبھال سکتا ہے

4. فروش آزادی

ایچ ای آر ٹی سے متعلق ہر چیز ایمرسن نے ہارٹ مواصلات فاؤنڈیشن کے حوالے کردی تھی ، کیونکہ اس طرح کے معیار کھلے ہوئے ہیں اور کسی ایک فروش کے لئے مخصوص نہیں ہیں۔ اس کا مطلب ہے کہ کسی محدود فروش سے مخصوص یا علاقائی "معیارات" میں بند رہنے کا کوئی خطرہ نہیں ہے۔

5. فراہمی کی وسعت

ہارٹ کو فی الحال پوری صنعت کے عمل میں سب سے زیادہ حمایت یافتہ پروٹوکول سمجھا جاتا ہے۔ یہ اتنا مشہور ہے کہ صنعتی ڈیوائس کے ہارٹ مطابقت پذیر ہونے کا امکان تقریبا 1 ہے۔

6. انٹرآپریبلٹی

ہارٹ کے مطابق آلات اور میزبان سسٹم وینڈر ، ماڈل ، اور دیگر مطابقت / انٹرآپریبلٹی ایشو کے قطع نظر ایک ساتھ مل کر کام کرسکتے ہیں جو نیٹ ورک کو طاعون دیتا ہے۔ حتی کہ میزبان ڈیوائسز جو ہارٹ ڈیوائس سے ڈیجیٹل معلومات کو ہینڈل کرنے کے لئے نہیں بنائے گ تھے ان میں اب بھی -20-A m ایم اے ینالاگ سگنل کے ذریعہ مواصلات کے ساتھ کسی حد تک باہمی استعداد پائے گا۔

وائرلیس ہارٹ

ہارٹ پروٹوکول نے گذشتہ برسوں میں ٹکنالوجی میں ترقی اور استعمال کے معاملات میں نفاست کے ساتھ ترقی کی ہے۔ اس کے ارتقاء کی حالیہ مصنوعات میں سے ایک وائرلیس ہارٹ نامی ایک نئی ٹکنالوجی ہے ، جو ایچ آر ٹی انفارمیشن کی وائرلیس ٹرانسمیشن کے ساتھ مکمل طور پر نئے امکانات پیش کر رہی ہے۔

یہ عمل آٹومیشن کے میدان میں پہلا معیاری (IEC62591) وائرلیس مواصلات کا پروٹوکول ہے۔ باقاعدہ ہارٹ پروٹوکول کے برخلاف ، اس مرحلے میں ، صرف ڈیجیٹل سگنل پر مواصلات کی حمایت کرتا ہے کیونکہ ینالاگ مواصلات فراہم نہیں کیے جاتے ہیں کیونکہ کوئی کنکشن کیبل استعمال نہیں ہوتا ہے۔

فی الحال ، دو مختلف وائرلیس ہارٹ حل ہیں جن میں شامل ہیں۔

1. موجودہ ہارٹ ڈیوائسز کو بڑھانے کیلئے وائرلیس ہارٹ اڈاپٹر
2. ایک خود سے چلنے والا وائرلیس ہارٹ ٹرانسمیٹر۔

وائرلیس ہارٹ موجودہ وائرڈ آلات پر استعمال کیا جاسکتا ہے جو اس سے پہلے آلے میں پھنسے ہوئے معلومات کی وسیع مقدار کو جمع کرتا ہے ، اور یہ بھی ہے کہ وائرنگ لاگت کے بغیر پیمائش اور کنٹرول کے نئے نکات کو تعینات کرنے کے لئے ایک لاگت سے موثر ، آسان اور قابل اعتماد طریقہ فراہم کرتا ہے۔