Foundation Fieldbus H1
فاؤنڈیشن فیلڈبس ایچ 1 فاؤنڈیشن فیلڈبس پروٹوکول ورژن میں سے ایک ہے۔ فاؤنڈیشن H1 (31.25 kbit/s) ایک دو طرفہ مواصلاتی پروٹوکول ہے جو فیلڈ ڈیوائسز اور کنٹرول سسٹم کے درمیان مواصلات کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ یہ متعدد نوڈس (آلات) اور کنٹرولر کے درمیان بات چیت کرنے کے لیے یا تو مڑے ہوئے جوڑے، یا فائبر میڈیا کا استعمال کرتا ہے۔ کنٹرولر کو 32 نوڈس تک بات چیت کرنے کے لیے صرف ایک مواصلاتی پوائنٹ کی ضرورت ہوتی ہے، یہ معیاری 420 ایم اے مواصلاتی طریقہ کار کے مقابلے میں ایک اہم بہتری ہے جس کے لیے کنٹرولر سسٹم پر ہر مواصلاتی ڈیوائس کے لیے ایک علیحدہ کنکشن پوائنٹ کی ضرورت ہوتی ہے۔ فاؤنڈیشن فیلڈبس ایچ 1 کو اندرونی طور پر محفوظ وائرنگ کے لیے سپورٹ حاصل ہے۔ دیگر پروٹوکولز کے برعکس، فاؤنڈیشن ایچ 1 عین مطابق وقتا فوقتا (آئسوکرونس) مواصلات اور کم سے کم ڈیڈ ٹائم اور جٹر کے ساتھ کنٹرول افعال کے نفاذ کے لیے کنٹرول اور مواصلات کی واضح ہم آہنگی فراہم کرتا ہے۔ یہ پتہ لگانے کے مقام پر فنکشن بلاک شیڈولنگ اور الارم ٹائم اسٹیمپنگ کی حمایت کے لیے فیلڈ بس ڈیوائسز میں گھڑیوں کو ہم آہنگ کرتا ہے۔ اصل تصور کنٹرولر فیلڈ کنکشن پر زیادہ سے زیادہ فیلڈ ڈیوائسز کو جوڑنا تھا، جو صرف سگنل کی طاقت سے محدود تھا۔ فاؤنڈیشن ایچ ایس ای فاؤنڈیشن ایچ ایس ای ایک کنٹرول نیٹ ورک ٹیکنالوجی ہے جو خاص طور پر اعلی سطح کے آلات جیسے کنٹرولرز اور ریموٹ-I/O، ہائی ڈینسٹی ڈیٹا جنریٹرز وغیرہ کو جوڑنے اور ذیلی نظاموں کے افقی انضمام کے لیے پروسیس آٹومیشن کے لیے ڈیزائن کی گئی ہے۔ فاؤنڈیشن ایچ ایس ای غیر ترمیم شدہ آئی ای ای 802.3 ایتھرنیٹ پر مبنی ہے اور اس لیے معیاری ایتھرنیٹ آلات کے ساتھ مطابقت رکھتا ہے۔ فاؤنڈیشن ایچ ایس ای بے کار نیٹ ورک سوئچز، بے کار آلات، اور بے کار مواصلاتی بندرگاہوں کے ساتھ مکمل "ڈی سی ایس سٹائل" بے کار پن فراہم کرتا ہے جو بے مثال دستیابی کو یقینی بناتا ہے۔ فاؤنڈیشن ایچ ایس ای معیاری آئی پی پر بھی مبنی ہے، جو اسے دوسرے آلات کے ساتھ ساتھ رہنے کے قابل بناتا ہے اور معیاری ٹولز کے ساتھ مطابقت کو یقینی بناتا ہے۔ اعلی ترین سطح پر، فاؤنڈیشن ایچ ایس ای میں ایک معیاری ایپلی کیشن پرت شامل ہے جو ایتھرنیٹ اور ٹی سی پی/آئی پی کے ذریعہ فراہم کردہ محض بقائے باہمی سے بالاتر آلات کے درمیان باہمی تعاون فراہم کرتی ہے۔ فاؤنڈیشن ایچ ایس ای مواصلات ڈیوائسز کے درمیان براہ راست ہم مرتبہ سے ہم مرتبہ مواصلات کی حمایت کے ساتھ ڈیڈ ٹائم اور جٹر کو کم کرنے کے لیے شیڈول پر مبنی ہے۔ ایک بار پھر، ایک سخت انٹرآپریبلٹی ٹیسٹنگ پروگرام معیاری رابطے کو یقینی بناتا ہے۔ ایتھرنیٹ کی ہب اینڈ اسپوک ٹری ٹوپولوجی آپریٹنگ نیٹ ورک کو پریشان کیے بغیر آلات کو شامل کرنا اور ہٹانا بہت آسان بناتی ہے۔ چونکہ فاؤنڈیشن ایچ ایس ای غیر ترمیم شدہ ایتھرنیٹ پر مبنی ہے، اس لیے معیاری ایتھرنیٹ ٹولز کو انسٹالیشن کی اہلیت، جانچ اور دشواریوں کے ازالے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ آلات مواصلاتی مسائل کے حل کو تیز کرتے ہیں۔ فاؤنڈیشن ایچ ایس ای کو بہتر ٹربلشوٹنگ ٹولز کی مدد حاصل ہے جو آر ایس 485 اور کوکس کے لیے دستیاب نہیں ہیں۔ چونکہ فاؤنڈیشن ایچ ایس ای یو ڈی پی اور ٹی سی پی پر مبنی ہے، اس لیے ایس این ایم پی، آر ایم او این وغیرہ کو استعمال کرنے والے معیاری نیٹ ورک مینجمنٹ ٹولز استعمال کیے جا سکتے ہیں۔ اسی طرح، ڈی ایچ سی پی کے لیے سپورٹ سمیت واقف آئی پی ایڈریسنگ کا استعمال کیا جاتا ہے۔ پیرامیٹرز مواصلاتی لائن 1900 میٹر تک بغیر ریپیٹر کے یا 9500 میٹر تک چار اجازت شدہ ریپیٹر کے ساتھ پھیل سکتی ہے۔ مواصلاتی طریقے معاون مواصلاتی طریقے یہ ہیں: کلائنٹ/سرور کلائنٹ/سرور ورچوئل کمیونیکیشن ریلیشن شپ (وی سی آر) ٹائپ کا استعمال فیلڈ بس پر آلات کے درمیان قطار، غیر طے شدہ، صارف کے آغاز، ایک سے ایک، مواصلات کے لیے کیا جاتا ہے۔ قطار میں کھڑے ہونے کا مطلب یہ ہے کہ پیغامات پچھلے پیغامات کو اوور رائٹ کیے بغیر، ان کی ترجیح کے مطابق، ترسیل کے لیے جمع کردہ آرڈر میں بھیجے اور وصول کیے جاتے ہیں۔ پبلشر/سبسکرائبر پبلشر/سبسکرائبر وی سی آر ٹائپ کا استعمال بفرڈ، ایک سے کئی مواصلات کے لیے کیا جاتا ہے۔ بفرڈ کا مطلب ہے کہ نیٹ ورک کے اندر ڈیٹا کا صرف تازہ ترین ورژن برقرار رکھا جاتا ہے۔ نیا ڈیٹا پچھلے ڈیٹا کو مکمل طور پر ختم کر دیتا ہے۔ رپورٹ ڈسٹری بیوشن وی سی آر ٹائپ کا استعمال قطار، غیر شیڈول، صارف کے آغاز، اور ایک سے کئی مواصلات کے لیے کیا جاتا ہے۔ یہ پروٹوکول بنیادی طور پر اینالاگ اور مجرد عمل کنٹرول آلات کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ بنیادی فائدہ فنکشنل بلاک تصور کے ذریعہ ترتیب ہے۔ پاور سپلائی فاؤنڈیشن فیلڈ بس کا بڑا فائدہ یہ ہے کہ یہ مواصلاتی بس کے ذریعے کنٹرول شدہ آلات تک بجلی منتقل کرنے کی اجازت دیتا ہے، اس کے لیے فاؤنڈیشن فیلڈ بس پاور سپلائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ بجلی کی فراہمی عام طور پر 500 ایم اے کرنٹ کے ساتھ 32 وی ڈی سی کی درجہ بندی کے ساتھ بے کار قسم کی ہوتی ہے، اور زیادہ تر کنٹرول روم میں مارشلنگ کابینہ یا سسٹم کابینہ میں نصب ہوتی ہے۔ ٹرمینیشن ہر فیلڈ بس کے حصے کو صحیح طریقے سے کام کرنے کے لیے بالکل دو ٹرمینیٹرز کی ضرورت ہوتی ہے۔ ٹرمینیٹرز کو سیریز میں 1 ایم کیو ایف کیپسیٹر اور 100 ایم او ریزسٹر کے مساوی ہونے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے۔ ٹرمینیٹر کئی مقاصد کی تکمیل کرتے ہیں جن میں فیلڈبس کرنٹ (ڈیوائس کمیونیکیشن) کو بند کرنا اور برقی عکاسی سے بچانا شامل ہے۔ ٹرمینیٹرز کا بنیادی کام کنٹرول نیٹ ورک کے لیے موجودہ شونٹ کے طور پر کام کرنا ہے۔ فیلڈبس کمیونیکیشن فیلڈ ڈیوائس کے ذریعے کام کرتا ہے جو اس کے موجودہ ڈرا کو ماڈیول کرتا ہے۔ جب آلات کو ڈیٹا منتقل کرنے کی ضرورت ہوتی ہے، تو ایف ایف آلات موجودہ سنک کے طور پر کام کریں گے۔ آلات ہائی سگنل (1، ایک) کی نمائندگی کرنے کے لیے کم کرنٹ کھینچتے ہیں اور کم سگنل (0، صفر) کی نمائندگی کرنے کے لیے زیادہ کرنٹ کھینچتے ہیں۔ چونکہ ایف ایف آلات کا ماڈیولیٹنگ کرنٹ 15 ایم اے اور 20 ایم اے چوٹی سے چوٹی کے درمیان ہوتا ہے، جبکہ اس ماڈیولیٹنگ کرنٹ کی وجہ سے بس میں ماڈیولیٹنگ وولٹیج 0.75 وی اور 1 وی چوٹی سے چوٹی کے درمیان ہوتا ہے۔ یہ 0.75 اور 1 V محض 15 mA x 50 ω کا نتیجہ ہے جو 0.75 V اور 20 mA x 50 ω کے برابر ہے جو 1 V کے برابر ہے۔ 50 ω مزاحم FF ٹرمینیٹر سے دو متوازی مزاحموں کے برابر ہے۔ چونکہ تمام آلات ایک ہی کیبل استعمال کرتے ہیں، اس لیے کسی بھی وقت صرف ایک ہی آلہ پیغام منتقل کر سکتا ہے۔ ٹرمینیٹرز کی مناسب تعداد کے بغیر، سگنل کی سطح تفصیلات سے باہر ہو جائے گی اور نیٹ ورک میں خلل ڈال سکتی ہے۔ ٹرمینیٹر کا ایک اور کام برقی عکاسی کے اثرات کو کم کرنا ہے۔ اندرونی طور پر محفوظ فیلڈبس مارکیٹ میں کئی اندرونی طور پر محفوظ فیلڈبس ٹیکنالوجیز موجود ہیں۔ سب سے زیادہ استعمال ہونے والے ہیں: ہستی رکاوٹ تصور یہ ڈیزائن عام فیلڈ رکاوٹوں کے تصور کو لیتا ہے جو ینالاگ سگنل کی دنیا (4-20 mA) میں کامیابی سے استعمال ہوا ہے۔ یہ رکاوٹیں ایک بے عیب مزاحم (تار کے زخم)، زینر ڈایڈس اور فیوز کا استعمال کرتی ہیں، اور ایک اچھی اندرونی طور پر محفوظ زمین کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگرچہ یہ رکاوٹ زون 0/1 تمام گیس گروپوں (کلاس I ڈویژن 1 تمام گیس گروپ) کے لیے کافی محدود توانائی فراہم کرتی ہے، لیکن یہ فیلڈبس حصے کے لیے صرف 80 ایم اے فراہم کرتی ہے۔ یہ پر امید طور پر صرف چار فیلڈبس آلات کو طاقت دے سکتا ہے جو عام طور پر 15-26 mA لیتے ہیں۔ ہستی کی رکاوٹ کا تصور محفوظ ہے، لیکن اس کی کم طاقت کی حدود اور انجینئرنگ کی ضروریات بس ٹیکنالوجی کے استعمال کے بہت سے فوائد کو مؤثر طریقے سے ختم کرتی ہیں۔ ایف آئی ایس سی او فیلڈبس اندرونی طور پر محفوظ تصور (ایف آئی ایس سی او)، جسے سب سے پہلے پی ٹی بی (فزیکالیش-ٹیکنیشے بنڈسانسٹالٹ، جرمنی کا قومی میٹرولوجیکل انسٹی ٹیوٹ) نے خطرناک علاقوں میں فیلڈبس کے حصے کو زیادہ طاقت فراہم کرنے کے طریقہ کار کے طور پر تیار کیا تھا۔ ایف آئی ایس سی او تصور، فیلڈبس حصے کے پورے سرکٹ پر غور کرتا ہے۔ ایف آئی ایس سی او نظام میں گیس گروپ اے اور بی (آئی آئی سی) میں زیادہ سے زیادہ کل کیبل کی لمبائی 1 کلومیٹر اور گیس گروپ سی اور ڈی (آئی آئی اے اور آئی آئی بی) میں 1.9 کلومیٹر ہے، جبکہ گیس گروپ اے سے ڈی (آئی آئی سی، آئی آئی بی اور آئی آئی اے) کے لیے زیادہ سے زیادہ اجازت شدہ اسپور لمبائی (سیگمنٹ جنکشن باکس/پروٹیکٹر سے لمبائی) 60 میٹر ہے۔ پاور کنڈیشنر یعنی پاور کنڈیشنر پر بھی اضافی رکاوٹیں لگائی جاتی ہیں۔ ایف آئی ایس سی او پاور سپلائی میں لوڈ شیئرنگ بے کار پاور کنڈیشنر کی اجازت نہیں ہے۔ آلات کو عمل درآمد سے پہلے ایک معیار کے مطابق تصدیق کرنا، ان کو انٹیٹی اپروچ کے ذریعہ ضروری انجینئرنگ کی ضروریات کے بغیر سسٹمز میں ضم کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ اس کے بعد ایف آئی ایس سی او بجلی کی فراہمی کو اینٹیٹی بیریئر حل سے زیادہ بجلی پیدا کرنے (اور فی حصے میں زیادہ آلات کی اجازت دینے) کی اجازت دیتا ہے۔ اس حل کی رکاوٹ یہ ہے کہ اس کے لیے سسٹم کے ہر حصے کی ضرورت ہوتی ہے، بشمول ڈیوائسز، کیبلز اور پاور کنڈیشنر کا فسکو کے مطابق ہونا اور فسکو کے ڈیزائن اور انسٹالیشن کے اصولوں پر سختی سے عمل کرنا۔ اگرچہ یہ ہستی کی رکاوٹ کے نقطہ نظر سے زیادہ طاقت فراہم کرتا ہے، پھر بھی یہ نظام فی طبقہ صرف چار سے پانچ آلات کو سپورٹ کر سکتا ہے کیونکہ ٹرنک کرنٹ 115 ایم اے تک محدود ہے۔ فیلڈ رکاوٹوں کے ساتھ ایچ پی ٹی اندرونی طور پر محفوظ ایپلی کیشنز کے لیے ایک حالیہ اضافہ فیلڈ پر مبنی فیلڈ رکاوٹوں (ایف بی) کے ساتھ ہائی پاور ٹرنک (ایچ پی ٹی) ہے، جو ٹرنک کے بجائے سپر پر طاقت کو محدود کرتا ہے۔ یہ طریقہ خطرناک ترتیبات میں فیلڈبس کے اختتامی صارفین کے لیے مساوات کو نمایاں طور پر تبدیل کرتا ہے۔ یہ دستیاب طاقت کی مقدار میں اضافہ کرتا ہے اور اس وجہ سے کسی حصے پر منسلک آلات کی تعداد میں اضافہ ہوتا ہے۔ یہ اختتامی صارفین کو ایف آئی ایس سی او/اینٹیٹی بیریر تصور کی پابندیوں کے بغیر اپنی ٹرنک کیبلز کی لمبائی کو زیادہ سے زیادہ کرنے کی سہولت بھی دیتا ہے۔ اگرچہ ایچ پی ٹی ماڈل کچھ اہم بہتری (فیلڈبس زمرے میں 500 ایم اے) فراہم کرتا ہے، لیکن یہ اس کے منفی پہلوؤں کے بغیر نہیں ہے۔ فیلڈ بیریئر بنیادی طور پر ایک فیلڈ پر مبنی الگ تھلگ پاور کنڈیشنر ہے۔ لہذا اگرچہ اس حصے کو میزبان پر لوڈ شیئرنگ بے کار پاور کنڈیشنر کے ذریعے طاقت دی جا سکتی ہے، عملی ایم ٹی بی ایف (ناکامی سے پہلے کا اوسط وقت) اب بھی ایک واحد پاور کنڈیشنر کا ہے، کیونکہ زیادہ تر فیلڈ رکاوٹیں بے کار نہیں ہوتی ہیں۔ اندرونی طور پر سیف ہائی پاور ٹرنک/ہائی پاور اندرونی طور پر سیف ٹرنک (ایچ پی آئی ایس ٹی) ہائی پاور آئی ایس ٹرنک (ایچ پی آئی ایس ٹی) تکنیک انسٹالیشن میں حفاظت اور سادگی کی ایک بہتر سطح فراہم کرتی ہے، اس کے ساتھ ساتھ اسے تمام آلات (ایف آئی ایس سی او اور ادارے) اور خطرناک زونز اور ڈویژنوں کے لیے استعمال کرنے کی صلاحیت بھی فراہم کرتی ہے۔ یہ خطرناک علاقوں میں واقع حصوں میں تقریبا 350 ایم اے آئی ایس پاور فراہم کرتا ہے۔ یہ ایک اسپلٹ آرکیٹیکچر ڈیزائن کا استعمال کرکے حاصل کیا جاتا ہے جو رکاوٹ کا کچھ حصہ سیف ایریا (پاور سپلائی ریک) میں واقع آئسولیٹر کارڈ میں اور دوسرا حصہ فیلڈ ماونٹڈ ڈیوائس کوپلرز/سیگمنٹ کے ہر ایک اسپرس میں رکھتا ہے۔ آئسولیٹر میں رکاوٹ 350 ایم اے کو ٹرنک کیبل کے ذریعے اس حصے سے سپر/جنکشن باکس تک چلانے کی اجازت دیتی ہے۔ چونکہ بے عیب مزاحم استعمال کیے جاتے ہیں، اس لیے زون 0/1 یا 2 کے آلات براہ راست جڑے ہو سکتے ہیں۔ 350 ایم اے کے ساتھ، اب صارفین کو اندرونی حفاظت کو برقرار رکھتے ہوئے 500 میٹر پر 16 فیلڈبس ڈیوائسز (20 ایم اے ہر ایک) کو طاقت دینے کی اجازت دیتا ہے۔ ترقی یہ پروٹوکول فیلڈ کام گروپ کے ذریعہ تیار، بہتر اور سپورٹ کیا گیا ہے یہ بھی دیکھیں کمپیوٹر نیٹ ورکنگ کمپیوٹر سائنس حوالہ جات بیرونی لنکس http://www.fieldbus.org http://www.pepperl-fuchs.com صنعتی کمپیوٹنگ سیریل بسیں