دسته بندی | برق ، الکترونیک و مخابرات |
بازدید ها | 2 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 418 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 132 |
Plc
مقدمه:
امروزه با پدیدار شدن ریز پردازنده ها و پیشرفت فن اوری حالت جامد در عرصه علم و تکنولوژی که بی شک ان را میتوان بزرگترین پدیده در علم الکترونیک دانست چهره محیط های صنعتی به کلی دگرگون شده است .
Plc نیز مولود این پدیده یعنی ظهور ریز پردازنده ها بوده است .بدن تردید plc مهمترین و پر کاربرد ترین وسیله اتوماسیون در صنایع مدرن امروزی است در ماشین ها و خطوط تولید جدید کمتر موردی را میتوان یافت که از کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی استفاده نشده باشد در حقیقت این وسیله بسیار قابل انعطاف که خود یک کنترل کننده کامل است به عنوان قطعه ای برنامه پذیر کاربرد وسیعی یافته است به گونه ای که با پیشرفت تکنولوژی و حضور اتوماسبون در عرصه صنعت در طراحی کنترل کننده ها و مدارات فرمان خطوط تولید و فرایند های صنعتی استفاده از مدارات فرمان قدیمی منسخ گردیده و در اکثر مراکز صنعتی از کنترل کننده های منطقی قابل برنامه ریزی استفاده میگردد.
اکنون برای توجه بیشتر به تفاوت ها و مزایای plc نسبت به مدارات کنتاکتوری موارد زیر را بر میشماریم :
یابی کرد
کاربرد های plc در صنایع مختلف :
امروزه کاربرد های فراوانی از plc در پروسه های مختلف صنعتی به چشم میخورد که خود نشانگر اهمیت فراوان plc در صنعت است . از جمله این استفاده ها میتوان به موارد زیر اشاره کرد :
شرح مختصری بر رساله:
Plc سیستمی است که متناسب با برنامه ای که دریافت میکند وظیفه ای خاص را انجام میدهد امروزه دز طراحی کنترل کننده های خطوط تولید و فرایند های صنعتی از ان استفاده میشود به عنوان مثال در سالن پرس 3 ایران خودرواتوماسیون خط شولر ساخت شرکت زیمنس و از نوع s7 و مدل cpu416-2dp که از پیشرفته ترین نوع plc هابشمار میرود مورد استفاده قرار گرفته است
PLC در یک نگاه:
programmable logic controller :PLC که با نام programmable controller نیز شناخته می شودکنترل کننده برنامه پذیری است که از خانواده کامپیوتر ها بشمار می آید .این کنترل کننده که عمدتا در مقاصد صنعتی بکار می رود ورودی ها را می گیرد و بر اساس برنامه ای که در حافظه آن نوشته شده خروجی هایلازم را برای ماشین یا فرایندی که تحت کنترل آن است صادر می نما ید .
بنا بر این در نگاه اول PLC از سه قسمت اصلی یعنی مدول های ورودی ،CPUو مدول های خروجی تشکیل شده است. مدول ورودی سیگنالهای متنوع دیجیتال یا آنالوگ را ازF IELD قبول میکند و سپس آنها را به سیگنال های منطقی (0و1)که برای CPU قابل پردازش باشد تبدیل می نماید .CPUمطابق با برنامه ای که قبلا کاربر در حافظه آن ذخیره کرده است دستورات کنترلی را اجرا کرده و خروجی لازم را بصورتسیگنال های منطقی به مدول های خارجی می فرستد .این مدول ها سیگنال های مذبور را به فرم دیجیتال یا با تبدیل به آنالوگ به تجهیزات FIELD مانند عملگر ها (ACTUATOR ) ارسال می نماید .
قبل از اینکه PLC در صنعت مورد استفاده قرار گیرد مدار های کنترلی کاملا سخت افزاری بودند این مدارهای بر اساس رله ها طراحی و سپس سیم بندی می شدند .بزرگترین عیب این روش آن بود که کوچکترین تغییری در سیستم کنترل مستلزم تغییر سخت افزار و سیم کشی بود که علاوه بر هزینه زیاد زمان زیادی را نیز برای اجرا نیاز داشت بعلاوهدر هنگام بروز خطا کار عیب یابی این مدار ها چندان ساده نبود.
سیستم جدید یعنی PLC مسایل فوق را به همراه نداشت .به سادگی قابل برنامه ریزی بود و تغییردر سیستم کنترل با تغییر در نرم افزار بر نامه کنترل بسهولت امکان پذیر می شد .
مزیتهای قوق همراه با مزایای دیگر ی چون کوچکترشدن ابعاد سیستم کنترل ،عیب یابی سریعتر ،خرابی کمتر توانایی اجرای فانکشنهای پیچیده ،توانایی تبادل اطلاعات با سیستم های دیگرو....موجب شد که مدارهای رله ای بسرعت میدان را برای حضور PLC خالی کنند .
اولین PLC ها در سال 1968ساخته شدند در دهه 70 قابلیت برقراری ارتباط به آنهااضافه شد در دهه 80 پروتکل های ارتباطی استاندارد شد و بلاخره در دهه90 استاندارد زبانهای برنامه نویسیPLC یعنی استاندارد IEC1131 ارائه گردید
استانداردIEC1131
در سال 1979 یک گروه متخصص در IECکار بررسی جامع PLCها را شامل سخت افزار ،برنامه نویسی و ارتباطات بر عهده گرفت .هدف این گروه تدوین روش های استانداردی بود که موارد فوق را پو شش دهد و توسط سازندگان PLCبکار گرفته شود .این کار حدود 12 سال بطول انجامیدو نهایتا پس ازبحث های موافق و مخالفی که انجام شد استانداردIEC1131شکل گرفت و جنبه های مختلف این وسیله از طراحی سخت افزار گرفته تا نصب ،تست ،برنامه ریزی و ارتباطات آن را زیر پوشش قرار اد.
PLC های مختلف زیمنس
در طبقه بندی محصولات زیمنس PLC هادر زیر مجموعهمحصولات SIMATIC قرار می گیرند .برخی از آنها بصورت COMPACTطراحی و ساخته شده اند به این معنا که منبع تغذیه وcpu ومدول های ورودی و خروجی بصورت یک پارچه در کنار هم بیکدیگر متصل هستند و یک واحد تلقی می شوند و بر خی دیگر به صورت مدولار هستند که بر خلاف نوع compact کاربر میتواند مدول های دلخواه از آن خانواده را بسته به نیاز خود انتخاب و در کنار هم قرار دهد .plc های زیمنس را میتوان به پنج خانواده زیر تقسیم کرد
Simatic s5
این plcها که نسبتا قدیمی هستند انواع مختلف دارند برخی مانند s5-95u به صورت compact بوده و
حوزه عملکرد محدود دارند .برخی دیگر مانند s5-100u وs5-115 مدولار بوده و برای سیستم های کنترلی با ابعاد متوسط بکار می روند برای حوزه های عملکرد وسیع plc های د یگری با نام های s5-135u وs5-155u از این خانواده عرضه شده اند . برنامه نویسی plcهای فوق با نرم افزار step5 انجام میگیرد .
Simatic s7
این plcها بعد از s5 عرضه شده اند و خود به سه خانواده مختلف تقسیم می شوندs7-200بصورت compact بوده و برای سیستم های کنترلی کوچک بکار می رود . s7-300 مدولار است و عملکرد متو سط دارد s7-400 نیز مدولار است ولی می تواند حوزه عملکرد وسیع داشته باشد . این plc ها با نرم افزار step7 برنامه نویسی و پیکر بندی می شوند .
Logo!logic modules
کنترل کننده ساده و ارزان قیمتی است که برای کار های کنترلی کوچک (مانند ساختمان ها یا ماشین های کوچک )کاربرد دارد.این plcبصورت compact است و برنامه ریزی آن توسط کلید های روی آن انجام می شود .برای برنامه ریزی از طریق کامپیوتر باید نرم افزار logo !softcompactنصب گردد.
Simatic c7
C7 ترکیبی است از s7-300 و oprator control علاوه بر اینکه کار کنترلی را انجام می دهد بر روی نمایشگر آن میتوان پیغام ها ،رخدادها ،مقادیر مرتبط با فرایند را دید و فانکشن هایی را نیز توسط صفحه کلید روی آن اعمال نمود. C7 کمپکت بوده و انواع مختلفی دارد که توانایی آنها با هم متفاوت است
برای برنامه نویسی این plc ها باید علاوه بر step7 نرم افزار protocol نیز روی کامپیوتر نصب شود
Simatic505
سری 505 که خود انواع مختلفی دارد برای کاربرد در حوزه های کوچک و متوسط طراحی شده است همه اعضای این خانواده به صورت compact عرضه می شوند و برنامه نویسی انها با نرم افزار texas instruments می باشد .
خانواده s7
s7-20
یک micro plc ارزان قیمت است .می تواند برای مقاصد ساده تا نسبتا پیچیده کنترلی بکار رود . نصب برنامه نویسی ،و کار با آن ساده است . بصورت compact عرضه می شود وi/o های آن
on-bord است .انواع مختلفی دارد و در برخی انواع آن می توان مدول اضافی نیز در کنار cpu قرار داد . برنامه نویسی آن با نرم افزار step7-micro/win انجام می شود .
S7-300
یک mini plc است .حوزه عملکرد آن متوسط است مدولار است مدول های آن تنوع زیاد دارد بسهولت قابل توسعه است بر نامه نویسی آن با step7 انجام می شود
s7-300f
برای سیستم های که نیاز به ایمنی زیاد دارند یا اصطلاحا fail-safe هستند طراحی شده است پایه آن s7-300 است در انتهای کدcpuحرف fمعرف این نوع است مانند cpu315f
S7-300c
شبیه s7-300 است با این تفاوت که cpu همراه با مدول دیگری مانند ورودی خروجی بصورت compact عرضه شده است در انتهای کد cpu حرف c معرف این نوع است مانند cpu314c 0
S7-400
حوزه عملکرد وسیع دارد مدولار است حجم زیادی از سیگنال ها را می تواند پو شش دهد براحتی قابل توسعه است در مقایسه با s7-300 سرعت پردازش بالاتر ،حافظه بیشتر و امکانات وسیعتری را داراست
برنامه نویسی آن با s7 انجام میشود
S7-400h
` پایه ان همان s7است ولی در جائی که high availability مورد نیاز است بکار می رود مانند جائی که هزینه راه اندازی مجدد سیستم پس از رفع عیب بالا است پروسه ای که اگر متوقف شود منجر به خسارت زیاد می شود جائی که بهره برداری از پروسه بدون مانیتورینگ و با حداقل پرسنل تعمیراتی انجام می شود .
S7-400fh
پایه آن s7-400 است توانائی های s7-400h را دارا است توانائی های f-system رادارا است یعنی برای کاربرد هائی که درجه ایمنی بالائی دارند نیز متناسب است
S7 و نسخه های مختلف آن :
در نگاه اول نرم افزار s7 را باید به دو نوع زیر تقیسم نمود:
2. s7 که برایs7-300.s7-400- و همچنین c7 بکار می رود.
مورد دوم یعنی s7 نسخه های مختلفی دارد که آخرین انها نسخه step7 v5.3 می باشد از مارس 2004 عرضه شده است و تفاوت های مختصری با نسخه قبلی ان یعنی نسخه 5.2 دارد
Step7(5.2) از دسامبر 2002 به بازار آمد و جایگزین نسخه قبلی یعنی s7 v5.1 گردید به طور کلی آین نرم افزار قادر به انجام امور زیر روی کنترل کننده ها و متعلقات انها میباشد:
پیکر بندی سخت افزار و تنظیم پارامتر های ان
-پیکر بندی و تنظیم ارتباطات(شبکه)
-برنامه نویسی
-تست وراه اندازی و عیب یابی
ارشیو سازی
در v5.2 نسبت به نسخه قبلی امکانات جدید تری اضافه شده است که از مهمترین انها می توان امکان پیکر بندی سخت افزار در مد کاری run یا اصطلاحا(configuration in run) cir را نام برده در فرایند های پیوسته که هیچ توفیقی نباید ایجاد شود توسط این قابلیت میتوان در مد run پیکر بندی سخت افزار را تغییر داد مثلا یک مدول جدید اضافه کرد در این حال وقفه ای که به پروسه داده می شود کمتر از یک ثانیه خواهد بود و در طول این مدت ورودی ها و خروجی ها آخرین حالت خود را حفظ می کند cir برای cpu های s7-400 از firam ware3.1 به بعد امکان پذیر است.
Step7 mini ,step 7 lite
این دو نسخه هایی از s7 هستند که نسبت به step7 پایه(یعنی v5.1 یا v5.2 )امکانات کمتری در انها وجود دارد و برای کارهای نسبتا سادهتر طراحی شده اند به عنوان مثال نسخه lite :
فقط برای s7 300 قابل استفاده است .
برنامه نویسی فقط به سه زبان lad, fbd, stl امکان پذیر است
ارتباط با شبکه را ساپورت نمی کند .
Step 7 proffesional:
در این نسخه علاوه بر s7 v5.2 پکیج های دیگری که قبلا به صورت optional عرضه می شدند یکجا ارائه شده اند که عبارتند از :
S7-plcsim سیمولاتور نرم افزاری است
S7-pdiag برای تشخیص عیب بکار می رود
S7-graph v5.2 برای برنامه نویسی به صورت sfc بکار می رود
S7-scl v5.2 برای برنامه نویسی بصورت st بکار می رود
مزیت های s7 به s5 :
S7 نسبت به s5 نقاط قوت و مزیت های متعددی دارد اما از مهمترین ویژگی های ان می توان به دو مورد زیر اشاره کرد :
1- تطابق با استاندارد iec 1131 :
زیمنس مدعی است که این استاندارد بویژه بخش سوم انرا که مربوط به برنامه نویسی است در s7 تا حد زیاد رعایت کرده است در حالیکه s5 فاقد این تطابق است
کارت یا مبدل ارتباطی بین کامپیوتر و plc که می تواند یکی از انواع زیر باشد :
Pc adaptor
این اداپتوراز یک طرف به پورت mpi کنترل کننده وصل می شود و از سمت دیگر به کامپیوتر .دو نوع آداپتور قابل اتصال به پورت usb را نشان می دهد
کارت برای نصب در اسلات isa یا pci کامپیوتر
با نصب این کارت خروجی مستقیما توسط کابل وکانکتور به plc متصل می گردد و نیاز به آداپتور بیرونی نمی باشد (مانند کارت cp5611 )
کارت pcmcia :
این کارت در اسلات notebook نصب می گردد مانند کارت cp5511
تذکر : اگر به جای کامپیوتر از pg استفاده شود نیازی به استفاده از مبدل های فوق نیست pg های زیمنس دارای پورت خروجی که مستقیما به plc وصل می گردند هستند. پساز اینکه کارت ارتباطی در اسلات کامپیوتر قرار گرفت و توسط کابل ارتباطی به پورت plc متصل گردید باید تنظیم های لازم انجام پذیرد.برای اداپتور نیز ابتدا انرا به پورت plc وصل کرده و سپس ارتباطش را با کامپیوتر توسط کابل ارتباطی برقرار می کنیم تنظیمات لازم توسط برنامه set pag/pc inter face که ایکون انرا بعد از نصب s7 میتوان در control panel مشاهده کرد امکان پذیر است .
Mpi در حالتی انتخاب می شود که آداپتور به پورت mpi مربوط به plc متصل باشد
Profibus در حالتی انتخاب می شود که آداپتور به پورت dp مربوط به plc متصل باشد auto هر دو حالت فوق را پوشش می دهد با کلیک رویperties pro می توان مشخص کرد که اداپتور به کدام پورت سریال متصل شده است سایر پارامتر ها را معمولا برای اداپتور لازم نیست تغییر دهیم سرعت پیش فرض 19200 میباشد اگر 38400 انتخاب شود بشرط اینکه کابل ارتباطی انرا ساپورت کند باید این تنظیم توسط dip سوئیچ روی اداپتور در حالتی که اکتیو نیست نیز انجام شود نکته دیگری که باید خاطر نشان شود این است که سیستم عامل های me,98,95,xp,windows2000 به طور اتوماتیک کارت یا آداپتور را میشناسد ولی در windows nt باید به صورت دستی اختصاص داده شود چون nt قابلیت plug and play را ندارد.
نرم افزار های جنبی و مرتبط با s7 :
برخی نرم افزار های دیگر که توسط زیمنس در خانواده simatic عرضه می شوند و بعضا مکمل step7 هستند با تقسیم بندی به سه دسته hmi,runtime,engineering در زیر آمده است
Engineering tools :
S7 scl
زبان برنامه نویسی سطح بالا میباشد که با زبان st ذکر شده در استاندارد iec1131-3 تنطبیق دارد و برای plc های s7 300 cpu 314 وبالاتر و s7-400,c7 بکار می رود همانطور که قبلا اشاره شد این نرم افزار در نسخه step 7 professional موجود است
S7 higraph
برای کنترل ترتیبی بصورت گرافیکی با ابزار های پیشرفته و در plc های s7-300,s7-400,c7 بکار می رود
S7graph
برنامه نویسی به صورت گرافیکی است که برای کنترل ترتیبی بکار می رود و با زبان sfc مندرج در استاندارد iec 1131-3 تطبیق دارد و برای polc های s7-300,s7-400 بکار میز رود این نرم افزار در نسخه s7 professional موجود است .
S7plcsim :
سیمولاتور نرم افزاری است که برای تست برنامه وقتی plc در دسترس نباشد بکار می رود این نرم افزار نیز در نسخه s7 professional موجود است
Cfc :
توسط این نرم افزار برنامه نویسی بصورت گرافیکی توسط یکسری بلوک های از پیش تعیین شده طراحی و انجام می شود .این نرم افزار را باید جداگانه تهیه کرد و برای s7-300,s7-400,f/h system کاربرد دارد
S7-pdiag :
ابزار عیب یابی است که برای plc های s7-300 با cpu314 و بالاتر و s7-400 بکار می رود در نسخه s7 professional موجود است
Teleservice :
برای ارتباط با plc از طریق خط تلفن به کار می رود وقتی plc توسط آداپتور خاص (ts) به مودم متصل باشد با استفاده از کامپیوتر به صورت remote می توان انرا از هر نقطه ای برنامه نویسی و رفع عیب کرد
Docpro :
برای مستند سازی به کار می رود با استفاده از ان می توان پس از اتمام پیکر بندی و برنامه نویسی نقشه های wiring و متن برنامه را با فرمت مناسب تهیه و چاپ کرد
Standard pid control :
ابزار کمکی برای طراحی کنترل کننده های pid است که برای plc های s7-300 با cpu31c و بالاتر و s7-400,c7 بکار می رود
Fuzzy conrol :
برای کنترل فازی است و در مواردی به کار می رود که توصیف ریاضی پروسه مشکل یا نا ممکن با شد .در برخی موارد ترکیب این روش با لوپ های pid نتیجه بهینه را برای سیستم کنترل بهمراه دارد
Modular pid control :
ابزلری است که برای طراحی لوپ های کنترلی پیچده بکار می رود و دارای فانکشن ها و بلوک های از قبل طراحی شده می باشد
Neurosystem :
شبکه های عصبی مورد استفاده در سیستم کنترل را می توان با این ابزار طراحی کرد و آموزش داد.
Prodave mpi :
برای پردازش ترافیک دیتا در شبکه mpi بین سیستم های s7,m7,c7 بکار می رود
Simatic protocol :
ابزار پیکر بنی است که برای سیستم های کنترل اپراتوری و بخش مانیتورینگ مربوط به c7 بکار می رود
Simatic win cc :
نرم افزاری است که برای طراحی سیستم مانیتورینگ بکارمی رود
جایگاه نرم افزار s7 در سیستم کنترل :
در هنگام طراحی معمولا نیازی به اینکه plc یا ماشین در کنار pc یا pg موجود باشد نیست فقط لازم است که قبل از شروع کار فرایند به خوبی مطالعه شده و وردی و خروجی ها مشخص باشند و منطق سیستم کنترل معلوم شده باشد بهتر است سخت افزار plc نیز انتخاب شده باشد با چنین معلوماتی می توان کار طراحی را با استفاده از s7 بصورت offline یعنی بدون اتصال به plc انجام داد.
پس از تکمیل برنامه لازم است آنرا به plc دانلود کنیم پس در این حالت pc یا pg و نرم افزار plc ابزار کار هستند اگر سیمولاتور نرم افزاری در دست باشد بسیاری از نیاز های این مرحاه را مرتفع می کند و نیاز چندانی به plc نیست .
در این مرحله ماشین یا تجهیز نیز به جمع قبلی می پیوندد و برنامه به صورت عملی و ابتدا در حالتی که ماشین بدون بار است یا از تجهیز هنوز بهره برداری نمی شود تست می گردد که به این مرحله تست سرد (cold test) نیز می گویند سیگنال ها به تدریج و نه یک دفعه وارد مدار می شوند و بخش های برنامه قدم به قدم تست می شود پس از ان تست گرم شروع می شود یعنی ماشین زیر بار می رود و از تجهیز به صورت ازمایشی بهره برداری می شود تا سایر ورودی خروجی هایی که در تست سرد فعال نبودند تست گردند . برای انجام تست های فوق وجود s7 روی pc یا pg و ارتباط online با plc ضروزی است
operation یا بهره برداری :
پس از تکمیل مراحل تست و اعمال تغییرات لازم در برنامه plc کار عادی فرایند شروع می شود در اینجا نیازی به pg یا pc و نرم افزار s7 نیست اگر چه باید برای نیاز های احتمالی در دسترس باشند .
Troubleshooting یا عیب یابی :
در صورتیکه مشکلی در کار بهره برداری از فرایند پیش بیاید که ناشی از اجزای سیستم کنترلی باشد . مجددا به pc یا pg و نرم افزار s7 نیاز پیدا می شود این برنامه با امکانات مختلفی که در ان تعبیه شده می تواند به شناخت عیب و رفع ان کمک زیادی بنماید .
تنظیم پارامتر های کارت های di
در پنجره کاتالوگ در زیر مجموعه sm-300 کارت های digital input متنوعی را مشاهده می کنیم که به کلیک روی آنها توضیحات مختصری راجع به کارت در پایین پنجره کاتالوگ ظاهر می شود به طور کلی این کارت ها را می توان به شکل زیر دسته بندی کرد
تقسیم بندی کارت های digital input
از نظر تعداد ورودی |
از نظر ولتاژ |
از نظر قابلیت های خاص |
4ورودی |
24vdc |
بدون ویژگی خاص |
8ورودی |
48vdc |
تشخیص قطع شدن تغذیه |
16ورودی |
120vdc |
ایجاد وقفه بر اساس لبه ورودی |
32ورودی |
230vdc |
تاخیر در گرفتن |
برای کارت هایی که قابلیت خاص ندارند وقتی روی انها کلیک می کنیم پنجره ای باز می شود که دو بخش دارد
General :
در این بخش توضیحاتی راجع به کارت , ویژگیها و کد سفارش آن همراه با نام ان آمده است که کاربر در صورت تمایل میتواند نام را به دلخواه تغییر دهد .
Address :
در این بخش آدرس هایی که توسط سیستم به کارت اختصاص داده شده آمده است . start آدرس شروع و end آدرس نهایی را نشان می دهد .بعنوان مثال برای کارتDI16XDC24V با 16 ورودی در شکل صفحه بعدمشاهده می کنیم که آدرس شروع 0و ادرس انتها 1است بنابراین لیست آدرس های 16کانال که هر کدام یک بیت (0و1) هستند مانند جدول زیر خواهد بود بعبارت دیگر این مدول دارای دو بایت آدرس است و میدانیم که 2BYTE=16BIT
کانال |
ادرس |
0 |
0.0 |
1 |
0.1 |
2 |
0.2 |
3 |
0.3 |
4 |
0.4 |
5 |
0.5 |
6 |
0.6 |
7 |
0.7 |
8 |
1.0 |
9 |
1.1 |
10 |
1.2 |
11 |
1.3 |
12 |
1.4 |
13 |
1.5 |
14 |
1.6 |
15 |
1.7 |
اگر چند مدول DI مشابه یا متفاوت داشته باشیم نیز مشاهده می کنیم که آدرس های تولید شده توسط سیستم با یکدیگر هیچ تداخلی ندارند .در S7-300 تغییر ادرس توسط کاربر بعضا امکان پذیر است برخی از CPU های 300این امکان را ساپورت می کنند از CPU315 به بالا .
در این حالت گزینه SYSTEM SELECTION قابل انتخاب است میتوان انرا غیر فعال نمود و ادرس جدید را وارد کرد شماره ادس نمی تواند از ADDRESS AREA مربوط به CPU بزرگتر باشد بعلاوه اگر ادرس جدید تداخلی با ادرس دیگر داشته باشد سیستم پیغام میدهد و در عین حال ادرس دیگری را پیشنهاد می دهد در مجموع پیشنهاد میشود که حتی المقدور کاربر ادرس های پیش فرض سیستم را تغییر ندهد .
دسته بندی | فنی و مهندسی |
بازدید ها | 0 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 1123 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 56 |
گزارش کارآموزی کامپیوتر-اداره مخابرات شهرستان آزادشهر در 56 صفحه ورد قابل ویرایش
فهرست
عنوان صفحه
فصل اول 2
فصل دوم 4
فصل سوم 5
فیبر نوری 18
ارتباطات سیار 41
فرم گزارش کار آموزی 52
فرم پایان دوره کار آموزی 56
مقدمه
مخابرات در واقع مبادله اخبار و اطلاعات و تصویر در دنیا ، توسط علائم قراردادی و سمعی و بصری و الکترونیکی از محلی به محل دیگر می باشد . شرکت مخابرات وابسته به وزارت ارتباطات و فن آوری اطلاعات است . عموما شبکه های مخابرات به سه بخش عمومی ، خصوصی و ویژه تقسیم می شوند .
شبکه عمومی: مانند شبکه های دیتا ، شبکه عمومی تلفن ، شبکه های موبایل و … که تمامی مشترکین به آنها دسترسی دارند.
شبکه خصوصی: مانند شبکه های نیروی انتظامی یا شبکه های تلفنی شرکت نفت و… که فقط مشترکین این نوع شبکه ها دسترسی دارند . البته این شبکه ها می توانند به شبکه های عمومی متصل شوند.
شبکه ویژه : این شبکه وظایف خاصی را به عهده دارند و مشترکین به آنها دسترسی ندارند.
این گزارش کارآموزی در بادی امر جهت آشنایی و آموزش دانشجویان به قسمتهای فنی مخابرات تهیه شده که نتیجه بازدید از قسمتهای فنی مخابرات می باشد.
تاریخچه مخابرات :
نخستین تلفن از نوعی که اصول کار آن با تلفن های امروزی مشابه بود بوسیله الکساندر گراهامبل اسکاتلندی در امریکا ساخته شد و اولین مکالمه بل و دستیارش در روز دهم مارس 1876 (بیستم اسفند 1255) در شهر بوستون انجام گرفت.
تلفن بل بزودی مورد استفاده عمومی واقع شد و نخستین شبکه تلفنی که 21 نفر مشترک داشت در تاریخ هشتم بهمن ماه 1256 شمسی در شهر نیوهاون امریکا به کار افتاد و سپس در سراسر جهان توسعه یافت. ارتباط تلفنی در ایران بین سال های 1264و1265 شمسی آغاز گردید وآن موقع صاحب امتیاز راه آهن تهران - ری برای ایجاد ارتباط بین دو ایستگاه تهران و ری و نیز بین گاز شهری و واگن خانه سیم کشیهایی نمودن و ارتباط تلفنی را برای نخستین بار در ایران دایر نمودند.
اولین مرکز تلفنی مغناطیسی با ظرفیت 1350 شماره در سال 1305 شمسی در تهران دائر و در سالهای بعد، 2000 شماره افزایش یافت.
نخستین اقدام جهت ارتباط تلفن خارج از تهران در سال 1280 شمسی به شرکتی واگذار شد که در شهر تبریز به شعاع 24 کیلومتر اقدام به ایجاد ارتباط تلفی بنمایند.
پس از آنکه تلفن شهری در تهران و شهرهای مهم کشور تاسیس گردید شرکت تلفن به تدریج بین شهرها سیم کشیهایی نمود که عموما یک سیمه و از نوع اهنی گالوانیزه نمره4و12بوده و روی تیرهای چوبی قرار داشت.
تاریخچه مخابرات سیار:
اولین ارتباط رادیویی یا در حقیقت استفاده عملی از ارتباط رادیویی سیار در سال 1897 میلادی توسط مارکنی به ثبت رسیده است که برقراری موفقیت آمیز ارتباط بین یک نقطه از خشکی با قایقی در فاصله 18 مایلی بود.
خلاصه از مهمترین وقایع تاریخی در امر مخابرات سیار بشرح ذیل می باشد
1880-اثبات عملی اصل ارتباطات رادیویی(هرتز)
1897-برقراری 6 ارتباط رادیویی با یک قایق در فاصله 18 مایلی (مارکنی)
1937-تهیه قوانین جهت سرویس های منظم رادیویی در امریکا
1959 -پیشنهاد محدوده فرکانس 32 مگا هرتز جهت افزایش ظرفیت ارتباطات رادیویی سیار
1964-152 مگا هرتز( ارتباط FULL DUPLEX )
1974-اختصاص محدوده فرکانس 40 مگا هرتز در محدوده فرکانس 800 تا 900 مگا هرتز
1981-نخستین سیستم تلفنی سلولی متحرک (در خشکی) در محدوده فرکانس 800 تا 900 مگا هرتز جهت استفاده تجارتی
1987-تشکیل کنفرانس جهانی توسط اتحادیه جهانی مخابرات جهت وضع ضوابط جدید برای ارتباط سیار ماهواره ای و زمینی
1991-شروع سرویس تجارتی تلفن سیار در اروپا با تکنولوژی GSM
1993-تاسیس اولین شبکه رادیویی سیار در ایران و شروع سرویس متحرک با استفاده از تکنولوژی Gs
ارزیابی بخشهای مرتبط با رشته کارآموز:
از آنجایی که همه ما می دانیم علم کامپیوتر در همه امور زندگی اجتماعی امروزی مدرن بی بهره و جدا نیست و حتی می توان گفت که بدون سیستم اداره و مدیریت جهان قادر نمی باشد و مخابرات هم از این قائده مستثنی نمی باشد و برای کنترل مدیریت سیستم مخابرات نیاز مبرم و شدید به سیستم کامپیوتری می باشد چون با تغییر سیستم های آنالوگ مخابراتی به سیستم های دیجیتال این امر شدیدتر و ضروری تر شده است . و من در اینجا به قسمتهایی اشاره خواهم کرد که با توجه به بازدیدها و آموزشهایی که در طی این دوره کارآموزی داشتم عبارتند از : سوئیچ ، دیتا ، PC و تلفن .
در قسمت PC که با سیستم کامپیوتری مجهز شده اند .این قسمت مخابرات که مدیریت تمام خطوط تلفن های مکاتبه ای با استفاده از سیستم کامپیوتری صورت می گیرد. این سیستم های کامپیوتری که با استفاده از سیستم عامل ZTE و با برنامه های بخصوصی که توسط برنامه نویسان مجرب نوشته شده است کار می کنندو در هر مدت خاص توسط این متخصصین برنامه هایشان به روز رسانی می شود.
O&M کامپیوتر اصلی است که در سالن دستگاه قرار دارد و تمامی اطلاعات مربوط به PC و CPUبر روی آن قرار دارد و به راحتی به آن دسترسی پیدا کرد .
این سیستم می تواند حالت های Down load و Up load را داشته باشد .
- آشنایی با قسمتهای فنی مخابرات
تغذیه نیرو:
برای راه اندازی سیستم مخابراتی احتیاج به نیروی الکتریکی داریم . برق ابتدا وارد Control Panel شده و اگر تشخیص دهد که برق شهر دارای سلامت است یعنی دارای ولتاژ و آمپر استاندارد باشد، از خودعبور می دهد و بعد وارد دستگاهی به نام استابیلایز می شود
این دستگاه از ترانس تشکیل شده و وظیفه آن تقویت ولتاژ می باشد . از آنجا وارد دستگاهی به نام شارژر می شود .
شارژر یکسو کننده می باشد واز کارتهایی تشکیل شده است و وظیفه آن تبدیل برق 220 ولت AC به 48 ولت DC است . شارژر یک سیستم Dabel است که در صورت خرابی یکی ،دیگری شروع به کار می کند . ولی در عمل برقی که شارژر تولید می کند بین 43-56 نوسان می کند .
برای اینکه بتوان از سیستم در تمام مواقع استفاده کرد باید این شارژرها از طریق دیگر هم محافظت شوند
1- دیزل ژنراتور 2- باطری خانه
- باطری خانه:
زمانی که برق شهر در جریان است باطری ها شارژ می شوند و در زمان قطعی برق به عنوان شارژر می توان از آنها استفاده کرد.
وظیفه باطری خانه آن است که زمانی که برق شهر قطع می شود ، برق مورد نیاز دستگاه ها را تامین کرده که در آن باید از باطری خشک استفاده شود .
مدت زمان شارژ ر باطری ها به آمپر ساعت آن بستگی دارد یعنی هر چه آمپر ساعت آن بیشترباشد مدت زمان شارژ آن بیشتر می شود . حال اگر مدت زمان قطعی برق به ا ندازه ای با شد که باطری ها دیگر نتوانند دستگاه های سوئیچ را تغذیه کنند ، دستگاه ها خاموش می شوند .
برای رفع این مشکل از دیزل ژنراتور استفاده می شود.
- دیزل ژنراتور:
وظیفه دیزل ژنراتور تولید برق است .این دستگاه از یک موتور مکانیکی و یک ترانس تشکیل شده است .
و همه کارهای دیزل ،تحت فرمان های Control panel می باشد از قبیل کنترل آب ، روغن ، سوخت و ...
Control panel در صورت دو فاز شدن برق یا قطع کامل فرمان Start داده و دیزل ژنراتور روشن می شود. وقتی برق شهر به جریلن افتاد آن گاه Control panel دستور خاتمه کار دیزل ژنراتور را ارسال می کند.
شارژر دو خروجی 48 ولت DC دارد که یکی به PDB رفته و دیگری به باطری خانه می رود.
بعد از وارد شدن به باطری خانه ،در باطری ها ذخیره می شود.
PDB : ( جعبه تقسیم )
این قسمت مانند جعبه تقسیم عمل می کند . در این قسمت می توانیم به تعداد مورد نیاز خروجی 48 ولت DC داشته باشیم و برای هر قسمت نیز یک فیوز قرار می دهیم.
UPS : ( اینورتر )
تغذیه کامپیوتر از این دستگاه می باشد. چون برق 220 ولت ACشهر نوسان دارد و صاف نمی باشد یعنی ممکن است بیشتر از 220 ولت و یا کمتر از آن شود ، در این صورت به Case کامپیوتر آسیب رساند . بنابراین لز دستگاهی به نام اینورتر استفاده می شود.
کار این دستگاه این است که برق 48 ولت DC را گرفته ( از PDB ) و آن را به 220 ولت AC صاف و بدون نوسان تبدیل می کند .
. O&M :
O&M کامپیوتری است که در سالن دستگاه وجود دارد . در صفحه نمایش کامپیوتر علامت SL نشان دهنده تعداد CPU هایی که در دستگاه سوئیچ وجود دارد و به تعداد CPU هایی که در دستگاه سوئیچ وجود دارد ،کارت شبکه در Case کامپیوترنصب می شود.
از پشت CPU که در دستگاه سوئیچ قرار دارد ،دو سیم خارج می شود که به آنها 2B+D می گویند و به Case کامپیوتر وصل می شود و اطلاعات مربوط به سوئیچ را به O&M می برد. و در مانیتور نمایش می دهد .
حالت های Down Load و Up Load را می توان داشته باشیم.
دستگاه سوئیچ:
دستگاه سوئیچ با ولتاژ 48 ولت DC تغذیه می کند که این تغذیه را ازPDB دریافت می کند .
این ولتاژ ابتدا وارد کارت Power می شود . به دلیل حیاتی بودن تغذیه دستگاه ، سوئیچ از دو کارت Power استفاده می شو د .که یکی از این کارت ها فعال می باشد و در صورتی که به هر دلیل این کارت از کار افتاد و خراب شد برای اینکه اختلالی در کار دستگاه سوئیچ به وجود نیاید و بوق مشترکین قطع نشود، کارت دیگر وارد مدار شده و به ادامه کار می پردازد.
معرفی چند کارت در دستگاه سوئیچ:
کارت Power :
این کارت ولتاژ مورد نیاز قسمتهای مختلف دستگاه سوئیچ را تامین می کند.
ولتاژ مورد نیاز دستگاه عبارتند از +5 ، -5 ، +48 ، -48 ، +12 و -12
- در دستگاه سوئیچ بسته به ظرفیت کارت CPU وجود دارد و با هر کارت CPU ، 368 شماره کار می کند.
- در دستگاه سوئیچ هر ردیف را یک شلف می نامند که این شلف ها به وسیله کابل فیزیکی که Flat Cable نام دارد به هم ارتباط داده می شوند.
کارت LINE :
بر روی این کارت 16 مشترک قرار می گیرد که وظایف این کارت به شرح زیر می باشد.
-Battrrey Feed
جریان 220 ولت AC را به 48 ولت DC تبدیل می کند .
- Over Voltage
حفاظت در برابر ولتاژهای القائی را بر عهده دارد .
- Ringing
جریان زنگ را برقرار می کند که مشخصات زنگ در سوئیچ به قرار زیر است
1- فرکانس زنگ 25 HZ می باشد.
2- ولتاژ زنگ 80 تا 110 ولت می باشد.
3- جریان آن 50 میلی آمپر می باشد.
-Super Viser
به عنوان مدار نظارت کننده می باشد و چک می کند مشترک گوشی را برداشته یا اینکه خراب است.
وظایف مدار نظارت کننده:
1- نظارت بر بلند کردن یا گذاشتن گوشی مشترک (تشخیص Off hook یا ON hook )
2 - نظارت و تشخیص بر ارسال پالس های شماره گیری
3 - تشخیص به بلند کردن صدای گوشی مشترک در حال اعمال زنگ به او
-CoDac :
جریان سیگنال سینوسی یا همان آنالوگ را گرفته و به 0 و 1 یا همان دیجیتال تبدیل می کند.
- Hybrid :
تبدیل دو سیم به چهار سیم و بر عکس را بر عهده دارد .
صدای رفت روی یک زوج و صدای برگشت روی یک زوج سیم دیگر .
- Test :
تست و آزمایش می کند .
کارت ISDN :
این کارت در ردیف بالای کارت Power قرار می گیرد که وظایفی دارد
1- ساختن بوق ها (نوع اشغال ، شماره گیری و …)
2- ارتباط بین شهری را برقرار می کند .
سیستم رله فیبر نوری
سیتستم رله فیبر نوری از عناصر زیر تشکیل شده است :
فرستنده : مسئول تولید و رمزنگاری سیگنال های نوری است .
فیبر نوری: مدیریت سیکنال های نوری در یک مسافت را برعهده می گیرد.
بازیاب نوری : بمنظور تقویت سیگنا ل های نوری در مسافت های طولانی استفاده می گردد.
دریافت کننده نوری : سیگنا ل های نوری را دریافت و رمزگشائی می نماید
الف:فرستنده
وظیفه فرستنده: فرستنده سیگنال های نوری را دریافت و دستگاه نوری را به منظور روشن و خاموش شدن در یک دنباله مناسب ( حرکت منسجم ) هدایت می نماید. فرستنده ، از لحاظ فیزیکی در مجاورت فیبر نوری قرار داشته و ممکن است دارای یک لنز به منظور تمرکز نور در فیبر باشد. لیزرها دارای توان بمراتب بیشتری نسبت به LED می باشند. قیمت آنها نیز در مقایسه با LED بمراتب بیشتر است . متداولترین طول موج سیگنا ل های نوری ، 850 نانومتر ، 1300 نانومتر و 1550 نانومتر است.
ب : بازتاب نوری
همانگونه که قبلا" اشاره گردید ، برخی از سیگنال ها در مواردیکه مسافت ارسال اطلاعات طولانی بوده ( بیش از یک کیلومتر ) و یا از مواد خالص برای تهیه فیبر نوری ( شیشه ) استفاده نشده باشد ، تضعیف و از بین خواهند رفت.در چنین مواردی و بمنظور تقویت ( بالا بردن ) سیگنا ل های نوری تضعیف شده از یک یا چندین " تقویت کننده نوری " استفاده می گردد. تقویت کننده نوری از فیبرهای نوری متععدد بهمراه یک روکش خاص (doping) تشکیل می گردند. بخش دوپینگ با استفاده از یک لیزر پمپ می گردد . زمانیکه سیگنال تضعیف شده به روکش دوپینگی می رسد ، انرژی ماحصل از لیزر باعث می گردد که مولکول های دوپینگ شده، به لیزر تبدیل می گردند. مولکول های دوپینگ شده در ادامه باعث انعکاس یک سیگنال نوری جدید و قویتر با همان خصایص سیگنال ورودی تضعیف شده ، خواهند بود.( تقویت کننده لیزری)
ج:دریافت کننده فیبر نوری
دستگاه فوق سیگنال های دیجیتالی نوری را اخذ و پس از رمزگشائی ، سیگنا ل های الکتریکی را برای سایر استفاده کنندگان ( کامپیوتر ، تلفن و ... ) ارسال می نماید. دریافت کننده بمنظور تشخیص نور از یک "فتوسل" و یا "فتودیود" استفاده می کند .
فن آوری ساخت فیبر نوری
برای تولید فیبر نوری ، ابتدا ساختار آن در یک میله شیشه ای موسوم به پیش سازه از جنس سیلیکا ایجاد می گردد و سپس در یک فرایند جداگانه این میله کشیده شده تبدیل به فیبر می گردد . از سال 1970 روش های متعددی برای ساخت انواع پیش سازه ها به کار رفته است که اغلب آنها بر مبنای رسوب دهی لایه های شیشه ای در اخل یک لوله به عنوان پایه قرار دارند .
الف:روشهای ساخت پیش سازه
روش های فرآیند فاز بخار برای ساخت پیش سازه فیبرنوری را می توان به سه دسته تقسیم کرد :
- رسوب دهی داخلی در فاز بخار
- رسوب دهی بیرونی در فاز بخار
- رسوب دهی محوری در فاز بخار
ب:موادلازم در فرایند ساخت پیش سازه
-تتراکلرید سیلسکون :این ماده برای تا مین لایه های شیشه ای در فرایند مورد نیاز است .
- تتراکلرید ژرمانیوم : این ماده برای افزایش ضریب شکست شیشه در ناحیه مغزی پیش سازه استفاده می شود
- اکسی کلرید فسفریل: برای کاهش دمای واکنش در حین ساخت پیش سازه ، این مواد وارد واکنش می شود .
- گازفلوئور : برای کاهش ضریب شکست شیشه در ناحیه غلاف استفاده می شود .
- گاز هلیم : برای نفوذ حرارتی و حباب زدایی در حین واکنش شیمیایی در داخل لوله مورد استفاده قرار می گیرد.
-گاز کلر: برای آب زدایی محیط داخل لوله قبل از شروع واکنش اصلی مورد نیاز است .
ج:مراحل ساخت
1-) مراحل سیقل حرارتی: بعد از نصب لوله با عبور گاز های کلر و اکسیژن ، در درجه حرارت بالاتر از 1800 درجه سلسیوس لوله صیقل داده می شود تا بخار اب موجود در جدار داخلی لوله از ان خارج شود.
2)مرحله اچینگ: در این مرحله با عبور گازهای کلر، اکسیژن و فرئون لایه سطحی جدار داخلی لوله پایه خورده می شود تا ناهمواری ها و ترک های سطحی بر روی جدار داخلی لوله از بین بروند
3)لایه نشانی ناحیه غلاف : در مرحله لایه نشانی غلاف ، ماده تترا کلرید سیلیسیوم و اکسی کلرید فسفریل به حالت بخار به همراه گاز های هلیم و فرئون وارد لوله شیشه ای می شوند ودر حالتی که مشعل اکسی هیدروژن با سرعت تقریبی 120 تا 200 میلی متر در دقیقه در طول لوله حرکت می کند و دمایی بالاتر از 1900 درجه سلسیوس ایجاد می کند ، واکنش های شیمیایی زیر به دست می آیند. ذرات شیشه ای حاصل از واکنش های فوق به علت
پدیده ترموفرسیس کمی جلوتر از ناحیه داغ پرتاب شده وبر روی جداره داخلی رسوب می کنند و با رسیدن مشعل به این ذرات رسوبی حرارت کافی به آنها اعمال می شود به طوری که تمامی ذرات رسوبی شفاف می گردند و به جدار داخلی لوله چسبیده ویکنواخت می شوند.بدین ترتیب لایه های شیشه ای مطابق با طراحی با ترکیب در داخل لوله ایجاد می گردد و در نهایت ناحیه غلاف را تشکیل می دهد .
مکانیسم تلفات(تضعیف)
تضعیف در فیبرنوری یکی از عوامل در پهنای باند انتقال اطلاعات که در میزان فاصله ریپتری اثر می گذارد. یعنی تا فاصله ای که شکل سیگنالدرحد قابل برداشت (قابل بازسازی)باشد،بعبارت دیگرحداکثر فاصله بدون اینکه از اطلاعات ارسالی چیزی حذف گردد.این پارامتر در تعیین مکانیزم فاصله بین گیرنده و فرستنده نقش عمده ای را ایفا میکند و مقدار تضعیف با مقایسه با کابل مسی خیلی کم بوده و در نتیجه فواصل ریپترها خیلی زیاد خواهد شد. و فاکتور مهمی را برای تعیین مقرون به صرفه بودن دراستفاده ازسیستم های فیبر نوری بیان میکند.
با این وصف ، چنانچه تضعیف مربوط به محدوده هر ریپتر را بدانیم، مقدار فاصله مجاز برای کابلکشی با این نوع کابل خواهد شد.
مکانیزم های اصلی تلفات فیبر نوری عبارتند از :
1. تلفات جذبی
2-.تلفات پراکندگی بعلت نا همگونی ضریب شکست هسته (پراکندگی رایلی)
3-تلفات پراکندگی بعلت ناهمواریهای مرز میان هسته و غلاف(تلفات مرزی)
4-تلفات خمش
5-.تلفات بعلت اتصال فیبرها به یکدیگر(تلفات در محل اتصالها و پیوندها)
6-تلفات در محل ورودی و خروجی فیبر
پدیده جذب
پدیده جذب باعث تبدیل مقداری از انرژی نورانی به حرارتی می گردد. این پدیده در اثر مواد تـشکیل دهنده فیبر بوجود می آید. موادی که در ساخت فیبر بکار می رود باعث جذب یا از بین بردن مقداری انرژی ورودی به فیبر می شود. پدیده جذب را می توان به دو دسته تقسیم کرد .
1 . جذب ذاتی(داخلی)
2 . جذب عارضی ( خاجی)
1 . جذب ذاتی(داخلی)
این جذب به جنس شیشه فیبر بستگی دارد و با هیچ ترکیبی از مواد مختلف نمی توان آنرا از بین برد . در طول موجهای مختلف دارای جذب متفاوتی است یکی دراثر ارتعاش و انتقال الکترونها اتم ششه از مداری به مداری با انرژی یشتر است که در این حال انرژی کمی مورد نیاز است این جذب در منطقه ماورأ بنفش یعنی در طول موج های کمتر از700 نانومتر صورت می گیرد. یکی دیگر از عوامل ،اثر ارتعاش ملکول شیشه در مقابل فوتون عبوری می باشد و زمانی اتفاق می افتد که یک فوتون با یک الکترون در باند ظرفیت برخورد کرده و آنرا تحریک می کند و به سطح انرژی بالاتر می برد که اثر آن در منطقه مادون قرمز و بعد از آن یعنی در طول موجهای بیشتر از 1700 نانومتر آشکار می گردد.بنابراین سیستمهای مخابراتی فیبر شیشه ای الزاماً باید در طول موجهای 1700 الی700 نانومتر محدود شوند.از عوامل دیگر افت ذاتی پراکندگی رایلی می باشد.(اگر تلفات رایلی در مقیاس طول موج انگسترم باشد) که مربوط به توزیع ماده داخل جامدات بی شکل می باشد که در آنها ضریب انکسار متفاوت می باشد و مقدار این افت همانطور که بعداً توضیح خواهیم داد با عکس توان چهارم طول موج متناسب می باشد بنابراینطول موجهای بیشتر ، دارای تلفات پراکندگی کمتری هستند.
دسته بندی | کامپیوتر و IT |
بازدید ها | 3 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 14200 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 84 |
دسته بندی | کامپیوتر و IT |
بازدید ها | 1 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 1636 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 64 |
بررسی مکانیزمهای سویچینگ در سیستمهای مخابرات
شبکههای مخابراتی جهت انتقال سیگنالها از نقطهای به نقطه دیگر بکار میروند. بهترین مثال یک شبکه مخابراتی، شبکه تلفن است و سادهترین شبکه تلفن از یک تلفن به ازای هر مشترک تشکیل شده است. مسیر ارتباطی بین این دو تلفن را یک رابط (link) میگوییم.
شکل 1-1 سادهترین شبکه تلفن
در صورتی که هر دو مشترک فوق بتوانند با یکدیگر ارتباط داشته باشند، آن را خط دوطرف مینامیم. هرگاه بخواهیم این شبکه را گسترش دهیم، برای هر مشترک جدید نیاز به یک رابط جدید داریم شکل 2 یک شبکه تلفن با چهار مشترک به همراه تجهیزات موردنیا آ ن را توصیف میکند.
شکل 2-1 یک شبکه تلفن با چهار مشترک
همانطور که مشاهده میکنیم، توسعه شبکه از دو مشترک به بالا باعث اضافه شدن وسیلهای دیگر به نام سوئیچ شده است که تعیین کننده مقصد مکالمه هر کدام از مشترکین میباشد. در صورتی که بخواهیم شبکه فوق را باز هم گسترش دهیم، تعداد رابطهها افزایش مییابد یا یک تقریب را میتوان گفت هرگاه تعداد N مشترک تلفنی داشته باشیم، در این صورت تعداد رابطهها N2/2 خواهد شد. مثلاً اگر 10000 مشترک تلفنی در این شبکه موجود باشد، در این صورت تعداد رابطههای موجود 500000=2/2 10000 خواهد شد. پس با این روش امکان توسعه شبکه در مقیاس وسیع وجود ندارد.
در شبکههای عملی مبنای تمرکز تمام سوئیچها در یک محل به نام مرکز سوئیچینگ و تخصیص دادن تنها یک رابط به ازای هر مشترک گذاشته شده است.
شکل 3-1 یک مرکز تلفن محلی برای تمرکز تمامی سوئیچها
هر سه کلمه مرکز سویئیچینگ و مرکز تلفن اشاره به یک مفهوم دارند. هر کدام از رابطهها که به مرکز متصل میگردد، تشکیل یک حلقه (LOOP) بین مرکز و مشترک ایجاد میکند. رابطهای مشترکین از طریق کابل وارد مرکز تلفن میشود. جهت افزایش قابلیت انعطاف اتصال بین رابطها در کابل و تجهیزات مرکز تلفن از وسیلهای به نام Main Distribution Frame (MDF) استفاده میشود. از طرفی MDF محلی مناسب برای تست نیز میباشد. در MDF تجهیزات حفاظتی ولتاژ و فیوز نیز بکار رفته است. هر مرکز تلفن تعداد رابطهای محدودی را شامل میشود. مثلاً یک مرکز تلفن با ظرفیت 100 شماره تنها میتواند به 100 مشترک سرویس دهد. بنابراین با گسترش شبکههای تلفنی و بالا رفتن تعداد مشترکین بایستی بین مراکز تلفن نیز از طریق مراکز دیگر ارتباط برقرار کنیم. در این حال به مراکزی که به تعداد محدودی از مشترکین مثلاً 10000 تا سرویس میدهند، مراکز محلی (Local Exchange) و به مراکزی که بین مراکز محلی ارتباط برقرار میکند. مراکز اولیه (Primary center) و به مراکزی که بین مراکز محلی ارتباط برقرار میکنند، مراکز ثانویه (Secondary center) و نهایتاً به مراکزی که بین مراکز ثانویه ارتباط برقرار میکنند، مراکز بینالمللی (International exchanges) میگویند.
شکل 4-1 ارتباط بین مراکز کوچکتر با بزرگتر را در یک شبکه وسیع
میتوان در یک طبقهبندی کلی شبکهها را به دو دسته عمومی و خصوصی تقسیم کرد. شبکههای عمومی قابل استفاده توسط مردم میباشد، ولی شبکههای خصوصی به شرکتها یا افراد جهت استفاده خصوصی آنها تخصیص داده میشود. شبکههای خصوصی را Private Branch Exchange (PBX) مینامند. گاهی اوقات به PABX, PBX نیز میگویند. شبکههای خصوصی تمام وظایف شبکههای عمومی را دارند. به رابطهای بین یک شبکه خصوصی و عمومی یا دو شبکه خصوصی، ترانک (Trunk) به واسطهای گفته میشود که ارتباط دهنده محیط درون و برون PBX است)، میگویند.
همانطور که از جمله فوق استنباط میشود، سه نوع ترانک وجود دارد:
ترانک متصل کننده دو C.O به یکدیگر که از لحاظ سختافزاری با Tie Trunk تفاوتی نمیکنند. در این حالت از دیدگاه PABX مرکز تلفن محلی، یک مرکز تلفن شهری C.O (Central Office) است. PABX بر حسب نیاز میتواند یک یا چند ترانک متصل شونده به مرکز تلفن شهری را به خود اختصاص دهد.
جهت دریافت فایل بررسی مکانیزمهای سویچینگ در سیستمهای مخابرات لطفا آن را خریداری نمایید
دسته بندی | کامپیوتر و IT |
بازدید ها | 5 |
فرمت فایل | doc |
حجم فایل | 316 کیلو بایت |
تعداد صفحات فایل | 92 |
تلفن اینترنتی
مقدمه و تعاریف
مفهوم "تلفن اینترنتی" یا به اصطلاح “IP Telephony” از آنجا نشأت میگیرد که میخواهیم از شبکههای مبتنی بر پروتکل اینترنت (IP) در کاربردهایی چون تلفن استفاده کنیم. در واقع از زمانی که امکان انتقال صدا از طریق شبکههای اینترنتی (مبتنی بر IP) گسترش یافته است، موضوع "تلفن اینترنتی"، به موضوعی مهم در صنعت مخابرات جهان تبدیل شده است؛ موضوعی که نقطة عطفی در همگرایی سرویسهای مخابراتی نیز خواهد بود. چرا که دو شبکة متفاوت از نظر مقررات و سیاستگذاری را به یکدیگر پیوند داده است:
1- شبکه تلفنی سوئیچینگ عمومی (PSTN) که همة کشورها به صورت گسترده از آن استفاده میکنند و
2- شبکة اینترنت که مبتنی بر تکنولوژی سوئیچینگ بستهای است.
البته اصطلاح “IP Telephony” تعاریف مختلفی بین مهندسان و سیاستگذاران دارد؛ در این مقاله، این اصطلاح به معنی یک روش کلی برای انتقال صدا، فاکس و سرویسهای وابسته از طریق شبکههای سوئیچینگ بستهای مبتنی بر IP، به کار میرود.
تولد "تلفن اینترنتی"از موضوعات کلیدی که توجه سیاستگذاران، قانونگذاران و صنعتگران حوزة مخابرات را به خود جلب کرده است، این حقیقت است که امروزه، اینترنت و دیگر شبکههای مبتنی بر IP به صورت روزافزون جایگزین شبکههای تلفن سوئیچینگ مداری میشوند و با اصلاح شبکههای زیرساخت و یا استقرار زیرساختهای جدید، این روند جایگزینی، روز به روز، سرعت بیشتری به خود میگیرد.
یکی از سرویسهایی که بر اساس این تغییر و تحول متولد شده است، "تلفن اینترنتی" است. توسعة این شبکه حداقل از دو دیدگاه قابل بررسی است:
1- از نظر کاربران: سرویس "تلفن اینترنتی" امکاناتی را جهت ارایة خدمات صوتی با قیمتی ارزان فراهم میکند. همچنین امکان انتقال انواع داده (دیتا) را نیز مهیا میکند که امکان ارایة آن از طریق شبکه سوئیچینگ مداری (تلفن معمولی) وجود ندارد.
2- از نظر صنعت: مزیت اصلی تکنولوژی "تلفن اینترنتی"، همگرا کردن سرویسهای مختلف صوتی، دیتا و تصویر و ارایة همزمان خدمات مختلف و همچنین، تعریف سرویسهای جدید برای کاربران است. به این ترتیب، فعالان عرصة ارایة خدمات مخابراتی، میتوانند با سرمایهگذاری کم و مخارج عملیاتی پایین، طیف وسیعی از سرویسها را در اختیار کاربران خود قرار دهند.
تاکنون چندین اپراتور بینالمللی مخابرات عمومی (PTO) اعلام کردهاند که همة ترافیک بینالمللی خود را به ساختار مبتنی بر IP منتقل خواهند کرد و به منظور انجام این تغییر و انتقال، سرمایهگذاری لازم را نیز انجام دادهاند. یکی از دلایل اصلی این تغییر و تحول، هزینة پایین انتقال ترافیک از طریق شبکههای مبتنی بر IP است. برخی برآوردها نشان میدهد که با استفاده از این تکنولوژی، انتقال ترافیک با هزینهای برابر با یکهشتم هزینة انتقال از طریق شبکه سوئیچینگ مداری امکانپذیر است.
سرعت رشد "تلفن اینترنتی"اگرچه در مورد پیشبینی آهنگ رشد "تلفن اینترنتی" اختلافنظر وجود دارد، اما همة صاحبنظران بر این باورند که رشد این تکنولوژی نسبتاً سریع خواهد بود. آمارها نشان میدهد ترافیک صوتی که در جهان از طریق شبکة اینترنت منتقل میگردد، با رشد 23درصدی نسبت به سال 2002، 11درصد کل ترافیک صوتی را در سال 2003 به خود اختصاص داده است.
از طرف دیگر، باید توجه کرد که هماکنون در دنیا حتی خطوط سوئیچینگ مداری (تلفن معمولی) نیز به طور روزافزونی زیر بار انتقال اطلاعاتی غیر از صوت قرار گرفتهاند. در این رابطه، آمارهایی که ITU-T ارایه کرده است، تعداد خطوط بینالمللی مربوط به شبکة تلفن معمولی را که از آنها برای برقراری ارتباطات دیتا استفاده شده است، با خطوط بینالمللی که مخصوص انتقال دیتا هستند مقایسه میکند. این آمار در جدول 1 آمده است:
محل استقرار خطوط تعداد خطوط مورد بررسی درصد خطوطی که مربوط به شبکه PSTN (تلفن معمولی) است درصد خطوطی که مخصوص انتقال دیتا است
اروپای غربی 162000 32% 68%
آسیا 53000 41% 59%
آمریکای جنوبی 18000 46% 54%
کاراییب 12000 82% 18%
جدول 1
این آمارها بیانگر این حقیقت است که بسترهای مخابراتی تلفنی که تا سالهای قبل، فقط وظیفة برقراری ارتباطات صوتی را بر عهده داشتند، امروزه به مسیرهایی پرترافیک جهت نقلوانتقال انواع مختلفی از اطلاعات مخابراتی تبدیل شدهاند که لزوماً از نوع صوت نیستند. تغییراتی که در نوع ترافیک عبوری از شبکههای تلفنی ایجاد شده، باعث شده است که اهداف طراحی این شبکهها نیز تغییر کند و شبکههای مخابراتی جهت انجام مأموریتهای جدید اصلاح گردد. در بسیاری موارد، اصلاح شبکههای سوئیچینگ مداری موجب رشد بازار مخابرات و به طور خاص، رشد بازار "تلفن اینترنتی" شده است.
فشار اقتصادی "تلفن اینترنتی" روی PTOها
سرویس "تلفن اینترنتی" تأثیر اقتصادی فراوانی بر فعالیت شرکتهای مخابراتی تلفنی گذاشته است و به عنوان جدیترین رقیب سیستمهای تلفنی رایج، چالشهایی را برای این شرکتها ایجاد کرده است. اینکه "تلفن اینترنتی" توانسته است رقیبی جدی برای بازار مخابرات تلفنی باشد، دو دلیل عمده دارد:
اولاً، کاربرد و توسعة "تلفن اینترنتی" به همگرا شدن سرویسهای صوتی و تصویری و دیتا منجر شده و باعث شده است که دیگر نیازی به سرمایهگذاری جداگانه روی هر کدام از این سرویسها نباشد و سرمایهگذاری فقط روی یک تکنولوژی که همان "تلفن اینترنتی" باشد، صورت پذیرد؛ این امر باعث کم شدن هزینههای عملیاتی توسعة شبکههای مخابراتی شده است.
ثانیاً، رشد این تکنولوژی مانع موجود بر سر راه رقابت در عرصة ارایة خدمات تلفنی را حذف کرده است؛ به طوری که صاحبنظران صنعت مخابرات بر این باورند که راهاندازی یک سرویس VOIP (تلفن اینترنتی) که توان رقابت در عرصه مخابرات را داشته باشد، به مراتب آسانتر و کمهزینهتر از همتای سوئیچینگ مداری خود است.
از آنجا که قیمت پایة مکالمات "تلفن اینترنتی"، قیمتهای مصوب PTO ها را شکسته و موجب کاهش این قیمتها شده است، این شرکتها مجبور شدهاند سرویسهای جدیدی صوتی ارایه کنند تا قسمتی از درآمد ازدسترفتة خود را جبران کند. به همین دلیل و با وجود اینکه PTOها در برابر حضور "تلفن اینترنتی" به عنوان یک تکنولوژی جدید در عرصه مخابرات، مقاومت میکنند، اکثر تحلیلگران صنایع مخابراتی بر این باورند که آیندة بازار "تلفن اینترنتی" بسیار درخشان است. مدیر شرکت Global Crossing (شرکتی که ارایهکننده سرویسهای یکپارچه بر روی زیرساختهای خصوصی بر مبنای IP است) این باور تحلیلگران صنایع مخابراتی را قبول دارد و میگوید: همچنان فرصت رقابت بین "تلفن اینترنتی" و شبکه PSTN در بخشها و کاربردهای مختلف مخابراتی وجود دارد، اما از نظر استفاده و هزینه، "تلفن اینترنتی" نیز برتر خواهد بود.
پیشرفت تکنولوژی "تلفن اینترنتی" و مقایسه آن با شبکه PSTNنظرها و ایدههای مختلفی که در ارتباط با تکنولوژی "تلفن اینترنتی" ارایه میگردد، نشان میدهد که این تکنولوژی هنوز به بلوغ نرسیده و مراحل رشد خود را طی میکند. در مقام مقایسه باید گفت که امروزه صاحبنظران مسائل ارتباطی کمتر دربارة شبکههای PSTN و سیستمهای TDM صحبت میکنند؛ این امر ناشی از آن است که تکنولوژی شبکههای PSTN دوران بلوغ خود را سپری کرده است و کاملاً امید میرود که شبکههای متداول سوئیچینگ مداری صوتی در آیندهای نزدیک جای خود را به شبکههای سوئیچینگ بستهای صوتی بدهند. آمارها نیز این موضوع را تأیید میکنند؛ آماری که ITU-T درسال 2002 از رشد بازار تکنولوژی "تلفن اینترنتی" ارایه کرده است، نشان میدهد در سال 2000، چهارمیلیون دقیقه ترافیک صوتی از طریق شبکه "تلفن اینترنتی" منتقل شده است و در سال 2001 این مقدار به ششمیلیون دقیقه رسیده است. همچنین درآمد حاصل از بازار تجهیزات "تلفن اینترنتی" که در سال 1998، حدود 279میلیون دلار بود، تا سال 2005 به بیش از 10میلیارد دلار خواهد رسید.
دورنمای "تلفن اینترنتی" در ایران
تحولات و فعالیتهای اخیر در حوزة مخابرات جهانی و جهتگیری آن به سمت ایجاد و توسعة شبکههای مبتنی بر سوئیچینگ بستهای، تأثیراتی را بر سیاستها و فعالیتهای اخیر شرکت مخابرات ایران گذاشته است. از آن جمله، اجرای پروژه PAP (یا اینترنت پرسرعت) است که میتواند زیرساخت مناسب را جهت گذار از شبکه سوئیچینگ مداری به یک شبکه سوئیچینگ بستهای در داخل کشور فراهم کند.
یکی از مباحث مهم در این زمینه، لزوم راهاندازی سرویسهای متنوع دیتا در کشور است. هرچند مسئولان بر آن هستند که با خصوصیسازی در مخابرات، سرعت این تحولات را در کشور افزایش دهند و بدنة غیرقابلانعطاف و دولتی مخابرات کشور را با بخش خصوصی تعویض کنند، اما به نظر میرسد ضعف و شفاف نبودن قوانین، حرکت در این مسیر و همسو شدن با تحولات جدید تکنولوژی را دچار اخلال کرده است.
اهمیت این مسئله در حوزة دیتا و به ویژه "تلفن اینترنتی" بیشتر است؛ به عنوان مثال، حرکت به سمت ایجاد شبکه "تلفن اینترنتی" و گذر از تکنولوژی قدیمی سوئیچینگ مداری به شبکههای مبتنی بر IP، ملاحظات مختلفی را از جمله تنظیم مقررات مطابق با شرایط کشور و همچنین توجه به ابعاد فنی مسئله، میطلبد. هرچند در سالهای اخیر، تغییر بعضی سیاستهای مخابرات در حوزه سوئیچینگ میتواند حاکی از اثرگذاری تحولات جدید بر تفکر حاکم بر مخابرات کشور باشد (که از آن جمله میتوان به برنامهریزی برای عدم تولید سوئیچهای مداری از سال 1385 اشاره کرد)، اما این تغییرات برای پیشبرد اهداف مخابرات کافی نیست. برای حرکت در این مسیر باید گامهای اساسیتری برداشته شود و استفاده از تجربیات دیگر کشورها میتواند در این زمینه کارساز باشد. با توجه به اینکه در بسیاری از کشورهای پیشرفته برای ایجاد شبکههای "تلفن اینترنتی" تحولات اساسی صورت گرفته است، میتوان حداقل در ابعاد فنی با استفاده از تجربة این کشورها، ایجاد و توسعه شبکه فعلی دیتا را که در ابتدای راه قرار دارد، به گونهای پیش برد تا در آینده با مشکلات کمتری مواجه شود.
پتانسیل گذر از شبکه PSTN و حرکت به سمت IP Telephony در کشور
هرچند ارایة “IP telephony” در کشور، به نظر مشکل میآید، ولی با توجه به فعالیتهای جدید در حوزة مخابرات کشور در زمینة گسترش شبکه دیتا توسط بخش خصوصی که در قالب پروژة PAP انجام میگیرد، میتوان انتظار داشت در صورت اتخاذ راهکارهای قانونی توسط دولت و با اتکا به توانمندی بخش خصوصی، بتوان در چند سال آینده، طیف وسیعی از سرویسهای متنوع چندرسانهای را از جمله IP Telephony، بر مبنای این شبکه و با قیمتی مناسب، در اختیار کاربران قرار داد.
جهت دریافت فایل تلفن اینترنتی لطفا آن را خریداری نمایید
تاریخچه شرکت مخابرات خراسان
اولین مرکز تلفن استان خراسان در شهر مقدس مشهد با نصب 70 شماره تلفن مغناطیسی در سال 1298 مورد بهره برداری قرار گرفت و طی سالهای 1298 لغایت 1357 تعداد مرکز خودکار تلفن شهری 9 مرکز افزایش یافت. طی برنامه پنج سال اول با راه اندازی 29 مرکز ,مجموع مراکز تلفن استان به 95 مرکز رسید.
مطابق با برنامه توسعه پنج سال دوم تاسیس 139 مرکز تلفن جدید پیش بینی شد که طی برنامه پنج سال دوم تعداد مرکز تلفن شهری به 252 مرکز افزایش یافت. شایان ذکر است کلیه عملیات نصب و راه اندازی مراکز اعم از کم ظرفیت و پر ظرفیت توسط پرسنل استان صورت گرفته است.
در ابتدای پیروزی شکوهمند انقلاب اسلامی تعداد تلفنهای منصوبه استان خراسان 64747 شماره بوده است و با بر نامه ریزیهای بعمل آمده طی برنامه اول7124 14شماره در سطح استان نصب شده است.
عملکرد نصب سوئیچ از ابتدای برنامه سوم به میزان بیش از 417000 شماره می باشد که با نصب های انجام شده طی سال 1381 منصوبه استان به تعداد کل 1146972شماره افزایش یافته است.