نحوه کار پرتکل ESP سیستم آدرس پذیر تجهیزات شرکت HOCHIKI

نحوه کار پروتکل ESP سیستم آدرس پذیر

این مقاله نحوه کار پرتکل ESP را توضیح می دهد که مربوط به شرکت HOCHIKI می باشد.

پروتکل ESP یا Enhanced System Protocol یکی از پروتکل های ارتباطی سیستم های آدرس پذیر می باشد.

این پروتکل مربوط به تجهیزات آدرس پذیر شرکت چند ملیتی HOCHIKI می باشد که به صورت باز ارائه شده است.

شرکت های سازنده سیستم های اعلام حریق آدرس پذیر (Addressable Fire Alarm System) می توانند با درخواست از شرکت HOCHIKI و دریافت پروتکل آنها کارت ماژول هایی سازگار با تجهیزات آن شرکت را تولید نمایند.

با این کار تجهیزات آدرس پذیر شرکت HOCHIKI با سیستم های اعلام حریق آدرس پذیر آنها سازگار می گردد.

البته شرکت های سازنده ای مانند SIEMENS هستند که پروتکل سیستم اعلام حریق آدرس پذیر (Addressable Fire Alarm System) بسته و فقط مربوط به خود آن شرکت می باشد.

نکته دیگری که باید در نظر داشت این است که مزیا و معایبی برای پروتکل های باز و بسته وجود دارد که در مقالات آینده در باره آن خواهیم نوشت.

فرمت پروتکل ارتباطی

پروتکل ESP یا Enhanced System Protocol بر پایه استاندارد ارتباطی سریال RS232 می باشد. تفاوت عمده فرمت ارتباطی ESP با RS232 در سطح ولتاژ و جریانی است که برای ارسال و دریافت اطلاعات و داده ها استفاده می کند.

پروتکل ارتباطی ESP شرکت HOCHIKI به طور خاص برای سطح ولتاژ سیستم های اعلام حریق یعنی 24VDC طراحی شده است. این در حالی است که ارتباط سریال RS232 از سطوح ولتاژهای مختلفی استفاده می کند. فرمت ارتباطی ESP می تواند در هر زمان داده ها را یا ارسال و یا دریافت نماید این به دلیل ارسال اطلاعات فقط در یک کابل دو سیمه می باشد که این معمولا به عنوان ارتباط سریال دیجیتال آسنکرون از نوع Half-Duplex شناخته می شود.

انتظار می رود که سیستم اعلام حریق (Fire Alarm System) داده ها را با استفاده از کابل به مسافت زیادی انتقال دهد. البته این عامل به میزان بیشترین جریان تولید شده در کارت ماژول های سیستم بستگی دارد ولی به صورت نوعی می توان با استفاده از کابل با سطح مقطع 1.5 میلی متر بدون تجهیز تا طول 3500 متر را در نظر گرفت.

سرعت ارسال پروتکل ارتباطی

یکی عوامل مهم در نحوه کار پرتکل ESP سرعت انتقال داده می باشد. به خاطر نوع خصلت کابل ابزاردقیقی برای اعمال سرعت انتقال داده ها محدودیت وجود دارد که به دلیل تضمین یکپارچگی انتقال داده به ماکزیمم طول مجاز، میزان سرعت انتقال داده ها به بیشترین حالت خود یعنی 1200 بیت در ثانیه در نظر گرفته می شود.

باید در نظر داشت که در پروتکل ESP شرکت HOCHIKI در هر لوپ ماکزیمم 127 تجهیز می تواند قرار بگیرد یا به نوعی ماکزیمم 127 آدرس تعریف میگردد. البته این مقدار در عمل به دلیل مصرف جریان بعضی از تجهیزات مانند ماژولها (I/O Module) کمتر خواهد بود و برای هر لوپ باید میزان مصرف جریان (Loop Calculation) با توجه به تعداد و نوع آنها محاسبه گردد.

در این نرخ انتقال داده، تقریبا 7.5 ثانیه طول می کشد تا سیستم با 127 تجهیز در لوپ ارتباط بر قرار کند.

روش پردازش وقفه (Interrupt Processing) به طور گسترده در پرتکل ESP استفاده می شود. اگر یک وقفه در بیش از یک دستگاه در هر زمان رخ دهد، سیستم بالاترین اولویت را اول در نظر می گیرد. پروتکل ESP تا سه وقفه را پشتیبانی می کند. در ادامه بیشتر در این مورد توضیح می دهیم.

نحوه کار پرتکل ESP در ارتباط سیستم با تجهیزات لوپ:

نحوه کار پرتکل ESP سیستم با هر یک از قطعات آدرس پذیر داخل لوپ بدین شکل است که در بستر پروتکل از طریق چهار نوع سیگنال ارتباط برقرار می کند.

انواع حالت های ارتباطی سیستم

• حالت بررسی (Polling) : در این حالت سیستم برای تعیین وضعیت تجهیز روی لوپ فرمان Polling را ارسال می کند. هر تجهیز وضعیت خود را با توجه به آدرس یکتای خود به سیستم ارسال می نماید. این باعث می شود که در سیستم وضعیت هر آدرس یا هر نوع تجهیز را مشاهده نمود.

این فرمان اطلاعات زیر را به سیستم بر می گرداند:

• تجهیز در لوپ از منبع تغذیه بهره برده است.
• تجهیزات آدرس دهی شده اند.
• وضعیت حال حاضر تجهیزات در لوپ.

• حالت کنترل (Control) : این فرمان برای کنترل یک تجهیز در لوپ به کار می رود. این کار یک روش معتبر است تا از مطمئن شویم هر اقدام خروجی توسط کنترل پنل صورت می گیرد. در واقع هیچ خروجی بدون تصویب شدن سیگنال کنترل فعال نمی شود. بدیهی است که سیگنال کنترل از طریق C.P.U از سیگنال Polling تاثیر می پذیرد.

• حالت اقدام گروهی (Group Action) : فرمان اقدام گروهی برای برقراری ارتباط با تمام تجهیزات موجود در یک لوپ است که به عنوان یک گروه تعریف شده اند. این امر می تواند اقدامات خاصی را فقط با فعال شدن یک فرمان ورودی انجام دهد و دیگر نیاز نیست سیستم برای تک تک تجهیزات با آدرس های یکتا این فرمان را ارسال نماید.

این فرمان شامل موارد ذیل می شود:

• قطع و وصل نمودن همگانی
• مد Sleep
• تبدیل A/D
• فعال یا غیر فعال نمودن سطوح وقفه برای هر تجهیز
• بازنشانی یا Reset تمام تجهیزات

• حالت وقفه (Interrupt) : این فرمان زمانی که یک تجهیز در لوپ بخواهد وضعیت خود را سریعاً به سیستم انتقال دهد به کار می رود.

وقفه (Interrupt):

حالت وقفه زمانی شروع می شود که یک ورودی فعال گردد. مانند فعال شدن یک شستی (Manual Call Point). زمانی که تجهیز از طرف سیستم در حالت بررسی قرار می گیرد، فرمان وقفه را با یک مقدار از پیش تعیین شده (Analogue Value) به سیستم ارسال می کند. تجهیز به این کار ادامه می دهد تا زمانی که سیستم وارد حالت جسستجوی وقفه گردد. زمانی که سیستم این داده از پیش تعیین شده را دریافت می کند، با تجهیزی که Cause وقفه را ایجاد کرده ارتباط گرفته و اقدامات یا Effect مربوطه را اعمال می کند. حالت جستجوی وقفه با تعیین سه سطح و بالاترین اولویت وقفه شروع می شود (مانند وضعیت آلارم). 

ساختار ارسال اطلاعات:

برای فهمیدن نحوه کار پرتکل ESP باید ساختار ارسال اطلاعات را درک نمود.

زمانی که داده برای تجهیز ارسال می گردد همیشه اولین بایت نوع فرمان را مشخص می کند و آخرین بایت برای بررسی Checksum یا بررسی صحت اطلاعات ارسالی درنظر گرفته می شود.

ساختار ارسال اطلاعات در پرتکل ESP

بایت فرمان (Command Byte) : 

بایت فرمان همیشه اولین بایت فرستاده شده از سیستم می باشد. این بایت نوع عملیاتی که باید توسط تجهیز صورت پذیرد را مشخص می کند. نوع عملکرد ها یا (Function) در زیر آمده است:

• تنظیمات آستانه مقدار آنالوگ –  (Analogue Value) هر تجهیز
• تست تجهیز (Device Fire Test) – این کار باعث می شود تا تجهیز در حالت وجود حریق شبیه سازی شود و در وضعیت آلارم قرار بگیرد و همچنین عملکرد تست میزان آنالوگ (Analogue Value) تجهیز صورت می پذیرد. به عنوان مثال با این تست میزان آنالوگ (Analogue Value) یک دتکتور که باید در حالت نرمال 61 باشد در حالت آلارم روی عدد 193 قرار میگیرد.
• نوع تجهیز (Device Type) – این فرمان در زمان روشن شدن سیستم ارسال می گردد و در هر لحظه می توان نوع تجهیز مربوط به آدرس یکتای خود را مشاهده نمود.
• درایو خروجی ها (Output Drive) – این فرمان اجازه می دهد که تجهیزات خروجی های خود را فعال نمایند چه به صورت پیوسته و چه به صورت پالس. مانند فعال کردن دیود های نوری بر روی دتکتور ها.
• کنترل ورودی ها (Inhibit Functions) – این فرمان جهت فعال و غیر فعال کردن ورودی های خاص یا سطوح آماده وقفه می باشد.

آدرس (Address) : 

این یک آدرس یکتا می باشد که سیستم از طریق آن با تجهیز روی لوپ ارتباط برقرار می کند.

تأییدیه (Confirmation) :

زمانی که سیستم در حالت کنترل می باشد خروجی های تجهیزات روی لوپ فعال نمی گردد مگر اینکه سیستم یک فرمان تصدیق (Acknowledgement Command) به همراه دیتا جهت صحیح بودن فرمان ارسال کند.

Checksum :

این مقدار برای تاییدیه داده ای است که چه سیستم به تجهیز و چه تجهیز به سیستم ارسال می کند. زمانی این مقدار اشتباه باشد تجهیز پاسخی نمی دهد لذا سیستم دوباره داده ها را ارسال می نماید. زمانی که این عمل سه بار پشت سر هم صورت بگیرد حتما خطای عدم برقراری ارتباط نمایان می گردد.

داده (Data) :

داده ها یا اطلاعات قابل ارسال از طرف سیستم به تجهیز و بر عکس هستند. در زیر اطلاعات ارسالی توسط تجهیز آمده است:

• مقدار آنالوگ (Analogue Value)
• وضعیت ورودی های (Input Status)
• خطاهای ورودی و خروجی ها (I/O Fault)
• خطای منبع تغذیه (Power Fault)
• وضعیت خروجی ها (Output Status)
• نوع تجهیز (Device Type)

جمع بندی نحوه کار پرتکل ESP

بعد مشخص شدن نحوه کار پرتکل ESP در زیر مشخصات کلی پروتکل آمده است:

• در این سیستم ولتاژ ارسال و داده دریافتی فرمت دیتا 10 بیتی شامل 8 بیت داده و 2 بیت Start و Stop می باشد. ولتاژ عملکردی سیستم در 0 معادل 24 ولت و در 1 معادل 32 ولت است.
• جریان عملکردی دیجیتال 0 معادل 22 میلی آمپر و دیجیتال 1، 0 میلی آمپر می باشد.
• چک خطا به صورت BYTE- EVENT PARITY و همچنین 8  بیت Checksum می باشد.
• Polling Rate برابر 7.5 ثانیه در Loop و حداکثر زمان پاسخ وقفه 1.5 ثانیه می باشد.

Specification of Enhanced System Protocol (ESP)