مثلث برق صنعتی

مفهوم پروتكل و لایه های استاندارد شبكه های صنعتی

برای اتصال ایستگاه های مختلف به هم در شبکه، نیاز به پروتكل می باشد در واقع پروتكل
مجموعه روش ها و ضوابط ارتباطی یکسانی می باشد که توسط آن تجهیزات ساخته
شده توسط تولید کنندگان مختلف می توانند با موفقیت با یکدیگر در شبکه
ارتباط برقرار کنند و همچنین توسط پروتکل نوع مدولاسیون،انواع واسطه های الکتزیکی، راههای برطرف کردن مشکلات، خطا
ها و نویز ها در شبکه و … مشخص می شود. از این رو برای جلوگیری از تنوع و
پراکندگی و در نتیجه عدم تطابق سیستم ها با یکدیگر و همچنین لزوم همخوانی
مفاهیم شبکه و قوانین انتقال داده، در سال 1984 میلادی دو سازمان ISO1 و IEEE2 متفقاً اقدام به ارائه یک سیستم هفت لایه استاندارد به نام( OSI ( Open System Interface نموده اند که به آن سیستم ISO/OSI نیز گفته می شود که لایه های استاندارد ISO/OSI به ترتیب از لایه اول تا لایه هفنم به صورت ذیل می باشد.

1- لایه فیزیکی     Physical
2- لایه پیوند داده       Data Link
3- لایه شبکه             Network
4- لایه انتقال      Transport
5- لایه جلسه    Session
6- لایه نمایش    Presentation
7- لایه کاربردی     Application

بنابراین مسئولیت اجرای هر یک از قوانین پروتکل به عهده یک لایه گذاشته
شده است بدین صورت که بسته های اطلاعاتی برای انتقال از یک ایستگاه به
ایستگاه دیگر عبور می کنند و بر روی کابل شبکه قرار می گیرند پس از انتقال
بسته ها به کابل و رسیدن به مقصد، مجدداً با عبور از لایه ها و اعمال
قوانین، اطلاعات در مقصد پیاده می شوند.
   برای سهولت درک مطلب و سهولت
اعمال قوانین، ایده لایه بندی روش انتقال داده ها در شبکه مطرح شده است در
واقع این لایه ها به طور فیزیکی وجود خارجی ندارند و فقط چارچوب هایی
هستند که دامنه فعالیت هر پروتکل را مشخص می کنند اما پروتکل ها وجود خارجی
دارند و به کمک آنها، اطلاعات به شکل صحیح از یک ایستگاه به ایستگاه دیگر
منتقل می شود.
   اما طبق استاندارد ISO/OSI کلیه تعاریف پروتکل های
حاکم بر انتقال داده، که در سراسر جهان برای شبکه صنعتی، از آنها استفاده
می شود مطابق شکل زیر ، فقط در سه لایه فیزیکی، پیوند داده، کاربردی گنجانده می شوند.

بنابراین پروتکل شبکه های صنعتی در مورد لایه های استاندارد ISO/OSI به شرح ذیل می باشد؛

* لایه فیزیکی ( Physical ) : فعالیت
های مروط به انتقال سیگنال های الکتریکی بر روی محیط انتفال ( کابل شبکه )
را انجام می دهد، پس مشخص است که پروتکل لایه فیریکی، سخت افزاری است یعنی
در این لایه اتصالات به صورت فیزیکی بین ایستگاه ها برقرار می شوند و
قوانینی برای تبدیل در رشته های 0 و 1 به ولتاژ یا جریان الکتریکی به کار می رود که این کار را با استفاده از سخت افزار انجام می دهند.

بنابراین هر پروتکل در لایه فیزیکی با استفاده از یک رسانه فیزیکی
استاندارد،سیگنال الکتریکی را منتقل می کند به عنوان مثال: RS-232 دارای
مجموعه ای از مشخصات الکتریکی است که در آن ولتاژ، مشخصات اهمی و جریان
قابل تحمل هر پایه و شکل کانکتور مشخص شده است.
برخی از پروتکل های لایه فیزیکی در شبکه های کامپیوتری عبارتند از: 10BASE-2, 10BASE-5, 10BASE-T و برخی از استانداردهای معروف لایه فیزیکی شبکه های صنعتی عبارتند از: RS-232, RS-449, RS-458, RS-530, H1, H2, HART

* لایه پیوند داده ( Data Link ) : ناظر بر داده های منتقل شده از یک ایستگاه به ایستگاه دیگر است.از پروتکل های این لایه می توان SDLC, HDLC, LAPB, PPP, SLIP
را نام برد واین پروتکل ها ترکیبی از نرم افزار و سخت افزار هستند در واقع
سخت افزار، همان کارت شبکه ( کارت ارتباطی ) و نرم افزار نیز برنامه های
راه انداز می باشند که در حافظه مقیم می شوند.

* لایه کاربردی ( Application ) : با استفاده از روش هایی که در آن تعریف شده، امکان دسترسی به خدمات شبکه و اعمال دستور ها را فراهم می سازد؛ پروتکل این لایه کاملاً نرم افزاری است و مجموعه ای از کدهای ماشین
می باشند که در سیستم عامل تعبیه شده اند، به طوری که لزومی به نگرانی
کاربران در مورد آنها وجود ندارد. البته توجه داشته باشید که پروتکل های
متداول لایه های اول تا چهارم استاندارد ISO/OSI نیز عموماًدر سیستم عامل
های امروزی وجود دارند که انتخاب آنها به عهده کاربر گذاشته شده است.
برای درک بهتر مطلب عنوان شده، در شکل زیر یک نمونه آرایش پروتکل لایه های مختلف نشان داده شده است؛

همان طور که در شکل دیده می شود؛
پروتکل
Ethernet مربوط به لایه های 1و2 است این پروتکل در لایه فیزیکی ( لایه اول
) می تواند از چهار پروتکل 10BASE-T,100BASE-T,10BASE-2,10BASE-5 استفاده
کند.
پروتکل Ethernet در لایه پیوند داده ( لایه دوم ) در واقع از دو قسمت مجزا تشکیل شده است:

–> پروتکل لایه Media Access Control) MAC) : شیوه دستیابی هر یک از ایستگاه های کاری به شبکه را تعیین می کند که پروتکل متداول شبکه های Ethernet در لایه MAC به نام CSMA/CD خوانده می شود.

–> پروتکل لایه Logical Link Control) LLC ) : آن بخش از لایه پیوند داده است که با استفاده از قواعد و پروتکل های پیچیده برای انتقال صحیح و بدون خطا Data در شبکه نظارت می کند.

پایدارترین ساختمان دنیا

دفتر
مرکزی جدید شرکت انگلیسی Deloitte در آمستردام پایدارترین دفتر کار جهان
لقب گرفته‌ است. این ساختمان The Edge نام دارد و بالاترین نمره یعنی 98.36
کارآیی را توسط «شیوه تثبیت ارزیابی محیطی تحقیقاتی ساختمان» (BREEAM) کسب
کرده است. این رویکرد، روشی برای ارزیابی و دوام‌پذیری ساختمان‌هاست و
بهترین شیوه ارزیابی محیطی در جهان لقب گرفته است.

رویکرد
مورد بحث توسط داورانی مستقل از سراسر جهان اعمال می‌شود و در میان
معیارهایی که برای ارزیابی یک ساختمان در نظر گرفته می‌شوند، می‌توان به
انرژی و مصرف آب، مسیرهای ارتباطاتی و حمل‌و‌نقل، مواد به کار رفته در ساخت
ساختمان و فرآیندهای مدیریتی و اتلافات آن اشاره کرد.

به گفته شرکت
«معماری PLP» و طراح The Edge، سازه جدید، دومین ساختمان بزرگ دنیا لقب
گرفته که معیارهای BREEAM را برآورده کرده است. این بنا 40 هزار متر مربع
مساحت دارد و ترکیبی از طراحی کنترل دما و کارآیی انرژی به شمار می‌آید؛
این ساختمان همچنین برق خودش را تولید می‌کند.

تمامی
سطوح نمای جنوبی سازه مزبور با پنل‌های خورشیدی پوشیده‌ شده‌اند و گرمایش و
خنک‌شدن آن نیز با بهره‌گیری از مسیر خورشید و با استفاده از نوعی سیستم
ذخیره‌سازی انرژی حرارتی تامین می‌شود. همچنین، این ساختمان از آب باران
برای تمیزنگه‌داشتن سرویس‌های بهداشتی و آب‌دهی به نواحی سبز بهره می‌برد.

افزون بر این، سازه مزبور به مسیرهای حمل‌و‌نقل، شبکه‌ محلی مسیرهای دوچرخه و همچنین فضایی برای پارک 500 دوچرخه دسترسی دارد.