Modern İletişim Protokolleri – Endüstri 4.0 – Ödev Hazırlatma – Tez Yazdırma – Proje Yaptırma Fiyatları – Ödev Örnekleri – Ücretli Proje Yaptırma – Tez Yaptırma Ücretleri

 Pertürbasyon Teorisi
 Pertürbasyon Teorisi Şimdiye kadar tüm etkileşimlerin kendi enerjileri için kullandığımız birinci dereceden pertürbasyon teorisinde, sürecin veya pertürbasyonun, sistemin geri kalanının dengede kalması için yeterince küçük olduğu varsayılır. Öz-enerji terimlerinin bir dizi farklı kaynağının varlığı için bu, her terimi kendi başına ele alabileceğimiz ve yayılan elektronlar sistemi üzerindeki toplam etkiyi, bireysel olarak bir öz-enerji tarafından tanımlanan kısmi etkilerin bir toplamı olarak düşünebileceğimiz anlamına gelir. enerji terimi. Birinci dereceden pertürbasyon sonucu öz-enerji terimlerini yok ettiği için elektron-elektron etkileşimlerinin dikkate alınmadan kalabileceğini gördük. İletken arayüzde iki kurşun A, B ve elastik olmayan etkiler içeren bir sistemi düşünürsek, toplam öz enerji tüm katkıların toplamı olacaktır. Bir iletken ve iki uçtan oluşan bir sistemi göz önünde bulundurarak, iletken içindeki elektron-fonon etkileşimlerini hesaba katarak ve A, B uçlarının termal dengede olduğunu varsayarak öz enerjiler için (matris notasyonunda) elde ederiz. Şu anda ele alınan Green'in denge dışı fonksiyonları dışında, açık sistemlerde elektron taşınmasının ana sorunu, sonsuz yolların öz enerjilerini bulmaktır. Literatür taraması ve örneğin iki uçtaki Hartree potansiyellerinin değişmesi nedeniyle kendi kendine tutarlılık prosedürünü göz önünde bulundurarak, bu gerçekten de biçimciliğin geniş bir şekilde uygulanmasının önündeki ana engeldir. Bir süper hücre yaklaşımında, sorunun çözülmesi aslında daha kolay olabilir. Hartree potansiyelinde bağlı uçların uzunluğu boyunca doğrusal bir artış göz önüne alındığında, sistemin tepkisi, iletken ile arayüzlerde iki yüzey dipolü geliştirmek olacaktır. Birleştirilmiş uçların kütle bölgesinde, elektron dağılımının herhangi bir önyargı voltajı uygulanmadan denge dağılımına yakın olması beklenebilir. Bu durumda denklemler azalacaktır. Burada ΓL(R)(E), iletkenin solundaki (sağındaki) kontağı belirtir. Eğer A kontakları uçların çok içinde hesaplanırsa, böylece yüzey dipolleri iletken arayüzünün bir parçası olur, o zaman bunların yalnızca uçların denge durumu (kimyasal potansiyel μ0 ile) için hesaplanması gerekir. Bununla birlikte, şimdiye kadar, açık sistemlerin taşıma simülasyonları yalnızca yerel bir temel set içinde gerçekleştirildi ve işlemi en hassas elektronik yapı yöntemlerimize, yani düzlem dalga ve tam potansiyel yoğunluk fonksiyonel hesaplamalarına dahil etmenin hiçbir yolu bulunamadı. Pertürbasyon nedir ftr Pertürbasyon Nedir Pertürbasyon egzersizleri Pertürbasyon eğitimi Perturbation Dengesiz Fonksiyonlar Sistemin dengesiz Green fonksiyonu, yukarıda tanımlandığı gibi ileri ve geri kalmış fonksiyonlarına ve elastik olmayan etkiler de dahil olmak üzere kendi enerjilerine bağlıdır. Geliştirilen biçimcilik içinde bunlar aşağıdaki matrislerle verilmektedir. Yük yoğunluğunu ve toplam yükü, denge halindeki bir sistemin geciktirilmiş ve gelişmiş fonksiyonuyla ilişkilendirmek mümkün olsa da, bu yalnızca her iki kurşunun Fermi seviyesinden daha küçük bir enerji seviyesi için dengenin olmadığı durumda geçerlidir. Bir sistemin toplam yükünü hesaplamak için, bölümün sistemin yük yoğunluğuna enerji entegrasyonu iki bölüme ayrılmalıdır: ilk bölüm geciktirilmiş fonksiyon GR(E)'ye dayanır, n1 değerini verecektir. Burada E1, (μA −eV, μB +eV )'nin minimum değeridir. Ara aralıkta, sistem içindeki yük, dengesizlik fonksiyonundan belirlenmelidir. GR gerçek eksenin altında analitik olmadığı ve GA yukarıda analitik olmadığı için, G< için enerji üzerinden entegrasyon gerçek eksen boyunca gerçekleştirilmelidir. E2'nin (μA − eV, μB + eV ) maksimum değeri olduğu yerde. Sistemdeki toplam yük artık sabitlenebilir, böylece n1 + n2 = N0 olur. Burada, dengede olmayan Green fonksiyonunun, iki ucun etkin potansiyelleri arasındaki enerji aralığındaki yük yoğunluğuyla ilgili olduğunu not ediyoruz. Bu aynı zamanda elektron taşınmasının meydana geldiği aralık olduğundan, G<(E)'yi varsayımsal bir çok cisim dalga fonksiyonunun karesiyle ilişkilendirebilir ve taşıma özelliklerini dengesiz Green fonksiyonuna bağlamak için ilişkiyi kullanabiliriz. Dengesiz koşullar altında akımın kesin türevleri, bu bölümün sonunda alıntılanan literatürde verilmektedir. Bununla birlikte, genellikle ikinci nicelemenin sembolleri ve kavramlarında kullanılırlar, bu da onları uzman olmayanlar için anlamalarını oldukça zorlaştırır; temel ilişkiler ayrıca bir sonraki alt bölümde açıklanan sezgisel yöntemle elde edilebilir. Dengesiz Sistemlerde Elektron Taşınımı Dengesiz Green fonksiyonunun köşegen elemanlarının yük yoğunluğuna eşit olduğunu gördük. Bu nedenle fonksiyonu, r ve r olmak üzere iki farklı konumdaki varsayımsal bir çok cisim dalga fonksiyonunun genliklerinin ürünü olarak yorumluyoruz. Burada ikinci terimi, matrisler için kullanılan ve birazdan tanıtılacak olan çarpma sırasına uyacak şekilde yeniden sıraladık. Kaynağın, terimin köşeli parantez içindeki köşegen ifadesi olduğu göz önüne alındığında, yük yoğunluğu için öncekiyle aynı yöntemi kullanırız ve genel bir kaynak fonksiyonu S tanımlarız. Uzayda bir entegrasyona eşit olan bu matrisin izi, iletken yüzeyinden geçen akımı verir. Yalnızca matris ifadesinin iziyle ilgilendiğimizi düşünürsek, ifade basitleştirilebilir. Çarpma sırasının değiştirilmesi, iz sabitini bırakır. Dengesiz koşullar altında bir iletkenin yüzeyinden geçen akım akışını tanımlayan bu denklem, Keldysh biçimciliği içindeki taşıma teorisinin merkezi sonucudur. Ancak, toplam akımı verir ve bu nedenle uçlar aracılığıyla iletken arayüzüne giren ve çıkan akımla sınırlı değildir. Uçlardan geçen bileşenleri izole etmek için öz enerjilerin toplam kurallarını hatırlarız ve yalnızca tek bir bileşen alırız, örneğin bir kurşun A'nın bileşeni yer alır. Dengesiz koşullar altında arayüzden geçen akımın hesaplanması için gerekli bilgi bu nedenle uçların öz enerjisi ve dengesizlik fonksiyonudur. Genel olarak, gerçek hesaplamalardaki ana sorun, iletken arayüzü içinde hesaplanması gereken öz-enerji terimleriyle ortaya çıkar. Sonuç, elastik tünel açma ve Landauer-Buttiker yaklaşımı için elde ettiğimizden oldukça farklı görünse de, denge dışı sonuç aslında elastik formülasyona indirgenebilir. Bu, aynı zamanda, elastik ilişkide biraz gelişigüzel bir şekilde tanıtılan, ancak termal dengedeki kurşunların koşulu altında ortaya çıktığı gösterilebilen Fermi dağılım fonksiyonlarıyla da ilgilenecektir. Eşdeğerliği göstermek için önce G) fonksiyonlarını olağan formda genişletiriz ve yukarıdaki ifadeyi elde ederiz.

Modern İletişim Protokolleri – Endüstri 4.0 – Ödev Hazırlatma – Tez Yazdırma – Proje Yaptırma Fiyatları – Ödev Örnekleri – Ücretli Proje Yaptırma – Tez Yaptırma Ücretleri

Veri Teknolojisi 

Ne yazık ki, bu geniş alan veri yolu teknolojisi seçeneklerine rağmen, birlikte çalışabilirlik çoğu zaman bir seçenek değildir. Bunun nedeni, field bus teknolojilerinin OSI modelinin 1., 2. ve 7. katmanlarını kullanmasıdır. Katman 1 ve 2, diğer teknik ayrıntıların yanı sıra bit zamanlaması, senkronizasyon, mesajların nasıl biçimlendirildiği ve bir araya getirildiği ve hata işleme gibi teknolojinin fiziksel özelliklerini açıklar.

Bununla birlikte, 7. katman, son uygulama ile nasıl etkileşime girileceği ile ilgilenir. Bu nedenle, birlikte çalışabilirliğin amacı, daha düşük teknik özelliklerden bağımsız olarak sunulabilecek ortak bir uygulama katmanı hizmetleri kümesi bulmaktır.

Bu birlikte çalışabilirlik başarısızlığına rağmen, field bus uygulamaları ve standartları birkaç nedenden dolayı popüler hale geldi, maliyet sadece bir tanesiydi. Alan veri yolu, çoğu cihazın ayrı ayrı damlalarla ortak bir veri yolunu paylaşması nedeniyle, kabloya genellikle 4-20 ma kurulumlarından çok daha ucuzdur. Maliyet faydalarına ek olarak verimliliktir; bir alan veri yolu dağıtılmış ağ, aygıt başına birkaç değişkeni işleyebilirken, 4-20ma bir değişkenin yalnızca bir örneğini işleyebilir ve modüle edebilir.

Bakım, başka bir nimettir, çünkü field bus dağıtımları ile, field bus cihazlarının mevcut tanılama verilerini kullanarak sorunları tahmin etmek ilk kez mümkün hale geldi. Bu, genellikle bir IIoT dağıtımının itici güçlerinden biri olarak kabul edilen kestirimci ve proaktif bakım stratejileri için bir temel sağladı.

Fieldbus hala piyasada ve üretim ekipmanlarının uzun ömürlü olması ve endüstri standartlarını koruma arzusu nedeniyle bir süre daha olacak. Bununla birlikte, endüstriyel Ethernet’in gelişiyle field bus’ın önüne geçiliyor.

Modern İletişim Protokolleri

Endüstriyel Ethernet, iş hayatında kullandığımız Ethernet’ten çok da farklı değil. Endüstriyel Ethernet aynı çerçeveyi ve protokolü kullanır, ancak fark, çok daha sağlam kablolama ve konektörler kullanmasıdır. Bu, Endüstriyel Ethernet’in veri ve protokol seviyelerinde standart Ethernet ile %100 birlikte çalışabilir olduğu anlamına gelir.

Endüstriyel Ethernet, tipik olarak daha yüksek sıcaklıklar, daha yüksek düzeyde titreşim, parazit ve nem içeren zorlu ortamlara dayanması gerektiği için sağlam kablolama kullanır. Bu zorlu çevre koşulları, standart Ethernet’in kategori 5/6 kablolamasını ve ucuz plastik RJ45 konektörlerini uygunsuz hale getirdi. Fiber optiklerin kullanılması, parazit gibi bu sorunlardan bazılarını azaltabilir.

Bazı erken Ethernet dağıtımları, erken belirtimlerin çarpışma algılaması ve yarı çift yönlü yapısı nedeniyle sorunlarla karşılaştı. Bununla birlikte, tam çift yönlü işlem bu erken sorunları ortadan kaldırır ve MAC adres katmanında doğal iletişim yeteneği nedeniyle Ethernet artık gerçek zamanlı dağıtımlarda kullanılmaktadır, bu da onu TCP/IP’den daha hızlı hale getirir.

802.xx Ethernet standart protokolü gibi her yerde bulunan bir standart kullanmanın avantajı, iş LAN’ları, WAN’lar ve İnternet gibi IP ağlarıyla entegrasyonun önemsiz olmasıdır. Benzer şekilde, paketleri dönüştürmek veya çevirmek için ağ geçidi gerekmediğinden, bulutta bulunan iş uygulamaları ve hizmetleriyle entegrasyon da kolaydır.

Hepsi Ethernet üzerinden iletişim kurabilir. Daha büyük veri paketlerini kullanarak daha fazla bant genişliği ve hızda daha fazla cihaza bağlanma yeteneği de vardır. Bununla birlikte, minimum Ethernet paketi 64 bayt olduğundan, ikincisi bir dezavantaj olarak da görülebilir, oysa genellikle endüstriyel sistemler 8-10 bayt civarında küçük paketler halinde veri gönderme eğilimindedir.

Ne yazık ki, gördüğümüz gibi, Endüstriyel Ethernet biçimlerinin çoğu birlikte çalışamaz. Bu, hepsinin 1-4’ten çekirdek Ethernet ve TCP/IP katmanlarını desteklemesine rağmen. Yine 7. katmanda, uygulama katmanında ve endüstriyel Ethernet’in çeşitli uygulamalarının farklılık gösterdiği genel kapsülleme ve yönetim iletişim modelleridir. Örneğin, bazıları Ethernet/IP, temel alan veri yolu gibi kapsülleme modelleri ve Profinet gibi dağıtım sistemleridir.

Kapsülleme teknikleri ile, mevcut field bus telegram paketleri basitçe TCP veya UDP kapsayıcılarında kapsüllenir. Kapsüllendikten sonra, field bus datagramlarını içeren TCP veya UDP paketleri, tıpkı diğer IP paketleri gibi, Ethernet çerçeveleri olarak bir Ethernet ağı üzerinden taşınır.

Bu yöntemin avantajı, temel alan veri yolu teknolojisinin hiçbirinin değiştirilmemesidir. Gerekli olan tek şey, Ethernet ağ geçidine uygun bir alan veriyoludur. Bu yöntem, makinelerde veya PLC sistemlerinde herhangi bir mühendislik değişikliği olmaksızın hızlı ve verimli dağıtımı kolaylaştırır. Bu konfigürasyonda, Ethernet bir omurga görevi görerek, field bus teknolojilerinin eksik olduğu yüksek bant genişliğini ve hızları sağlar.

Zaman açısından kritik trafiğin ele alınması, çoğu üretim makinesi ve süreci zaman açısından kritik olduğundan, Endüstriyel İnternet’te büyük bir endişe kaynağıdır. Yaklaşık 100 ms’lik tipik uzak G/Ç Ethernet tepki süreleri, mikrosaniyeler düzeyinde deterministik sürelerin gerekli olduğu imalatta kabul edilemez. Sonuç olarak, Endüstriyel Ethernet bu sorunu bir şekilde ele almalıdır ve birkaç yöntemle çözülebilir.

Uygulama Protokolü

Zaman açısından kritik trafik için daha hızlı Ethernet tepki sürelerini kolaylaştırmanın bir yöntemi, alan veri yolu trafiğini TCP/UDP kapsayıcıları içinde kapsüllemek ve bunu bir Ethernet ağı üzerinden tünellemektir. Bu, yerel küçük bir segmentte yaklaşık 20 ms’ye düşürecek olsa da, reaksiyon süresini önemli ölçüde azaltmayacaktır.

Ancak, eşzamanlı Ethernet bağlantı noktalarının kullanılması veya hassas zaman protokolünün (IEEE 1588) yanı sıra doğrudan MAC adreslemenin (herhangi bir IP adresleme olmadan yerel Ethernet adresleme tekniklerinin kullanılması) kullanılması, tepki süresini 1 ms’ye indirecektir.

Başka bir teknik, üç kanal sağlamaktır. Bu, örneğin uygulama protokolleri ve verileri, kritik olmayan zamana duyarlı trafik ve kritik zamana duyarlı trafik gibi bir segment üzerinden trafik paylaşıyorsanız işe yarar. Uygulama trafiği için standart TCP/IP ve en iyi çaba teslimi esasını (5-10ms) kullanın.

Ardından, kritik olmayan ancak zamana duyarlı trafik (1ms) için, bu paketlere öncelik vermek için veri paketi düzeyinde önceliklendirmeyi kullanabilirsiniz. Son olarak, kritik zaman trafiği için, süreleri 0,2 ms’ye düşürmek için Ethernet katmanına hızlı donanım geçişi kurabiliriz.

Endüstriyel Ethernet için mevcut birçok formattan görebileceğiniz gibi, hepsine uyan tek bir boyut olmayacak ve bağlantı sağlamak için field bus, 4-20ma ve RS232’yi Ethernet’e entegre etmemiz gereken durumlar olacaktır. yakınlık ağı içindeki cihazlara bağlanabilirlik.

Ancak burada tartıştığımız şey, diğerleri arasında sadece imalat, işleme, araç otomasyonu ve şebekedeki eski ve güncel iletişim teknolojileridir. Hala Nesnelerin İnterneti’ni mümkün kılan, zaman açısından kritik olmayan iletişim teknolojilerini göz önünde bulundurmak zorundayız. Sorun şu ki, bu kablosuz teknolojilerden çok daha fazlası var ve hayır, tüm senaryolara uyan tek bir çözüm yok.

Etiketler: , , , , , , ,