کابل پروگرام چیست؟

کابل پروگرام و یا پروگرامر، ابزاری است که برای برنامه‌ریزی، پیکربندی و تبادل داده میان کامپیوتر و تجهیزات کنترلی صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کابل‌ها از تجهیزات ضروری در حوزه اتوماسیون صنعتی محسوب می‌شوند و برای انتقال ایمن و پایدار داده‌ها و همچنین تنظیم پارامترهای تجهیزات به کار می‌روند. کابل‌های پروگرام علاوه بر این، در فرآیند دانلود، آپلود و تبادل اطلاعات بین رایانه و اکثر تجهیزات موجود در بازار اتوماسیون صنعتی نقش مهمی دارند. در این مقاله به بررسی کاربردها و اهمیت کابل پروگرام در سیستم‌های اتوماسیون صنعتی می‌پردازیم.

جهت دریافت مشاوره رایگان در خصوص تجهیزات اتوماسیون صنعتی و دریافت لیست قیمت PLC می‌توانید با کارشناسان مجموعه فنی مهندسی نیک صنعت از طریق شماره 87700210-021 در تماس باشید.

عملکرد کابل برنامه‌نویسی و یا پروگرامر

پروگرامرهای صنعتی که معمولا به صورت کابل عرضه می‌شوند، به عنوان پل ارتباطی دوطرفه میان کامپیوتر و تجهیز صنعتی عمل می‌کنند. در فرآیند پیکربندی، مهندس اتوماسیون از طریق نرم‌افزار مخصوص، کد یا تنظیمات مورد نظر را روی دستگاه بارگذاری می‌کند. درواقع کابل پروگرام، مسیر انتقال داده، برنامه‌ریزی و تنظیم پارامترهای تجهیزات مختلف صنعتی مانند PLC، HMI و درایو را به طور پایدار و ایمن فراهم می‌کند. همچنین یکی از تجهیزات اساسی در فرآیند برنامه‌نویسی PLC محسوب می‌شود.

کابل‌های برنامه‌نویسی معمولا از مدارهای داخلی تشکیل شده‌اند که به جهت برقراری ارتباط میان دو دستگاه مطابق با استاندارهای مختلف و تبدیل سطح ولتاژ و نوع سیگنال مورد نیاز دو پورت، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کاربرد پروگرامر در اتوماسیون

همانطور که اشاره کردیم، کابل پروگرام در شاخه‌های متفاوتی از صنعت مورد استفاده قرار می‌گیرد. یکی از پرکاربردترین موارد استفاده از این تجهیز در تنظیم پارامترهای درایو می‌باشد. این فرآیند یکی از بخش‌های مهم و پیچیده طراحی سیستم اتوماسیون است که نیاز است به صحیح و دقیق انجام شود.

مزایا و اهمیت استفاده از کابل پروگرام

• فراهم نمودن امکان برنامه‌ریزی و بروزرسانی سریع تجهیزات بدون نیاز به تشریح کردن مدارها
• دارای قابلیت عیب‌یابی و مانتورینگ بلادرنگ عملکرد تجهیزات صنعتی، این ویژگی در موارد همچون تعمیر اینورتر کمک شایانی به کارشناسان این حوزه می‌کند.
• کاهش زمان نصب و راه‌اندازی خطوط تولید
• پشتیبانی از ارتباط ایمن و پایدار میان سیستم‌ها

انواع کابل پروگرام

ساختار فیزیکی کابل‌های پروگرام، معمولا از سه بخش اصلی تشکیل می‌شود که در ادامه به معرفی آن‌ها می‌پردازیم.

بخش اتصال به کامپیوتر

• کابل USB مستقیم: مستقیما از طریق USB به دستگاه متصل می‌شود.
• کابل دارای مبدل (Converter): دارای تراشه‌ای برای تبدیل USB به پورت RS232/RS485
• کابل شبکه (Ethernet): از پورت LAN برای ارتباط با PLC استفاده می‌کند.
• کابل چند منظوره: از چندین کانکتور جهت استفاده برای تجهیزات مختلف و برندهای متفاوت تشکیل شده است.

بخش پروتکل ارتباطی

شامل تراشه‌هایی مخصوص جهت تبدیل پروتکل‌های ارتباطی صنعتی

• کابل با پورت RS-232: در برنامه‌ریزی PLCها و درایوهای قدیمی کاربرد دارد که ارتباط سریال از طریق سه سیم TX، GND و RX ( تبادل داده به صورت سیم‌های مجزا برای دو دستگاه همراه با سیمی مشترک جهت ایجاد مرجع ولتاژ) انجام می‌شود.
• کابل با پورت RS-485: با کمک استاندارد ارتباطی صنعتی RS-485، امکان تبادل داده چند دستگاه (نه فقط دو تا) روی یک خط ارتباطی مشترک با هم، فراهم می‌شود. این پروتکل ارتباطی در اینورترها، HMI و شبکه مدباس کاربرد دارد.
• شبکه اترنت Ethernet: این کابل همان کابل شبکه معمولی (RJ-45) است که داده‌ها از طریق پروتکلTCP/IP یا  Profinetمیان کامپیوتر و تجهیز رد و بدل می‌شوند.
• شبکه CAN: یک شبکه صنعتی مقاوم در برابر نویز است که برای ارتباط سریع و پایدار بین کنترلرها و سنسورها به‌کار می‌رود.
• Profibus و Profinet: استاندارهای مخصوص تجهیزات شرکت زیمنس هستند که جهت ارتباط بسیار پایدار میان PLC و ماژول‌های I/O معمولا استفاده می‌شوند.
• Modbus TCP و Modbus RTU: شبکه مدباس یم پروتکل ارتباطی عمومی صنعتی است که روی پورت‌های RS-485 یا Ethernet اجرا می‌شوند. کابل‌هایی که از این پروتکل پشتیبانی می‌کنند می‌توانند با برندهای مختلف تبادل اطلاعات داشته باشند.

بخش اتصال به دستگاه صنعتی

این بخش سیگنال‌های تبدیل شده از کامپیوتر را به شکل قابل فهم برای دستگاه صنعتی می‌فرستند، همچنین اطلاعات دستگاه را به کامپیوتر باز می‌گرداند.

• سوکت (کانکتور) 9 پین DB9: کانکتور مورد استفاده در پورت سمت تجهیز صنعتی، دارای 9 پین فلزی است که به صورت ردیف‌های 5 و 4 تایی چینده شده‌اند. این سوکت معمولا برای ارتباط RS-232 به کار می‌رود.
• کانکتور RJ45: شبیه همان سوکتی است که برای کابل شبکه (LAN) استفاده می‌شود، اما در کابل پروگرام پین‌بندی آن فرق دارد. ارتباط در این نوع پورت می‌تواند از نوع RS-485، RS-232 یا Ethernet باشد.
• کانکتور Mini USB یا Micro USB: این نوع کابل بدون نیاز به مبدل می‌توانند با نرم‌افزار دستگاه ارتباط برقرار کنند. برخلاف کابل‌های معمولی USB، کابل پروگرام این دستگاه‌ها مخصوص انتقال داده صنعتی است.
• کانکتور گرد صنعتی: سوکت‌های گرد شکل که معمولا 3 تا 8 پین دارند. کانکتورهای این کابل مقاوم و قفل‌دار هستند که در محیط‌های پر لرزش و پر نویز استفاده می‌شوند.