Bài giảng Mạng truyền thông công nghiệp - Lê Thân
Section 1: Khái niệm cơ bản về truyền thông và mạng TTCN
Section 6: Mô hình phân cấp trong mạng TTCN
Section 2: Mô hình ISO
Section 3: Kiến trúc mạng (topology) và môi trường truyền dẫn
Section 5: Các phương pháp điều khiển truy nhập môi trường
Section 4: Các thiết bị sử dụng cho cấp liên mạng
Section 7: ASi
Section 8: CANopen
Tóm tắt nội dung Bài giảng Mạng truyền thông công nghiệp - Lê Thân, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút "TẢI VỀ" ở trên
vµo ra, bé chuyÓn ®æi quang ®iÖn ®Ó kÕt nèi truyÒn th«ng, module truyÒn th«ng dù phßng nãng, nguån 24 VDC dù phßng nãng.... CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 118 119 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 120 Module DI ( Digital Input ): §©y lµ module vµo tÝn hiÖu sè 24VDC, th«ng th-êng module vµo sè th-êng cã 8 hoÆc 16 cæng ®Çu vµo. C¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo ®-îc kÕt nèi víi c¸c tÝn hiÖu sè vµo nh- c¸c sensor, r¬le .... Cã c¸c lo¹i module DI nh- DI801, DI802, DI803, DI810, DI811, DI814, DI820, DI821, DI830, DI885, trong Nhµ m¸y chØ sö dông DI810. 121 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 122 Module DI810 bao gåm 16 kªnh ®Çu vµo víi nguån cung cÊp 24VDC, cã hai nh¸nh c¸ch li riªng biÖt víi mçi nh¸nh gåm 8 kªnh nguån dßng cung cÊp. Trªn module cã 3 ®Ìn LED, ®Ìn F (fault) hiÓn thÞ tr¹ng th¸i lçi cña module. §Ìn R (run) mµu xanh thÓ hiÖn module ®ang lµm viÖc tèt, ®Ìn vµng W (warning) c¶nh b¸o lçi. Mçi kªnh cã mét ®Ìn b¸o mµu vµng chØ thÞ tr¹ng th¸i tÝn hiÖu vµo, nÕu cã tÝn hiÖu vµo 24 VDC, ®Ìn sÏ vµng. CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 123 Module DO ( Digital Output ): §©y lµ module ®Çu ra tÝn hiÖu sè, th«ng th-êng module vµo sè th-êng cã 8 hoÆc 16 cæng ®Çu ®Çu ra. §iÖn ¸p ®Çu ra thång th-êng cã 3 lo¹i, 24VDC, 250VAC vµ 24 - 250VAC. C¸c tÝn hiÖu ®Çu ra ®-îc kÕt nèi víi c¸c r¬le, c¸c tÝn hiÒu ®Çu vµo sè cña c¸c thiÕt bÞ tr-êng .... Cã c¸c lo¹i module DO nh- DO801, DO802, DO810, DO814, DO815, DO820, DO821. Trong Nhµ m¸y chØ sö dông DO820. C¸c tÝn hiÖu ®Ìn LED trªn Module DO820 t-¬ng tù nh- DI810. HÇu hÕt c¸c module DO ®Òu cã cÇu chi b¶o vÖ ë ®Çu ra. 124 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 125 Module AI ( Analog Input ): §©y lµ module vµo tÝn hiÖu t-¬ng tù , th«ng th-êng module nµy th-êng cã 8 hoÆc 16 cæng ®Çu vµo. C¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo ®-îc kÕt nèi víi c¸c tÝn hiÖu t-¬ng tù 010V, 420mA nh- c¸c sensor, ®Çu ra t-¬ng tù cña c¸c tÝn thiÕt bÞ ®o l-êng, thiÕt bÞ tr-êng .... Cã c¸c lo¹i module AI nh- AI801, AI810, AI820, AI830, AI835, trong Nhµ m¸y chØ sö dông AI810. Mçi mét module cã tÝnh n¨ng kh¸c nhau, tïy theo yªu cÇu tÝn hiÖu vµo, chän module cho phï hîp, tÝn hiÖu vµo cã thÓ ®iÖn ¸p hay dßng ®iÖn. CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 126 Module AI810 cã 8 kªnh ®Çu vµo, sö dông ®-îc c¸c tÝn hiÖu 0...10V, 0...20mA, 4...20mA, 2..10VDC. ë Module nµy kh«ng cã c¸c ®Ìn chØ thÞ ë c¸c kªnh ®Çu vµo. C¸c ®Ìn F, R, W gièng nh- module vµo sè. 127 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 128 Module AO ( Analog Output ): Module AO dïng ®Ó ®Ó tÝn hiÖu t-¬ng tù ®Õn c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn cã ®Çu vµo t-¬ng tù nh- ®iÒu khiÓn van %, l-u l-îng n-íc, biÕn tÇn.... CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 129 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 130 SIMATIC NET CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 131 I. Giíi thiÖu vÒ PLC h·ng Siemens: M¹ng truyÒn th«ng c«ng nghiÖp trong Nhµ m¸y chñ yÕu sö dông hai bé ®iÒu khiÓn cña ABB vµ Siemens. C¸c PLC cña Siemens ®-îc sö dông ë c¸c tr¹m ®iÒu khiÓn côc bé nh- c¸c kho nguyªn vËt liÖu, m¸y ®ãng bao, c¶ng, hÖ thèng b¬m n-íc lµm m¸t ë m¸y nghiÒn xi m¨ng, hÖ thèng cung cÊp n-íc trong toµn bé Nhµ m¸y, hÖ thèng S7F c«ng ®o¹n lß nung, vßi ®èt dÇu, ghi... C¸c PLC nµy chñ yÕu sö dông lo¹i S7-300 CPU315-2DP vµ c¸c module truyÒn th«ng, IO. CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 132 Hä PCS 7 cña Siemens cã ®Çy ®ñ c¸c tÝnh n¨ng mét hÖ thèng m¹ng ®iÒu khiÓn nh- cña ABB, tuy nhiªn trong Nhµ m¸y c¸c thiÕt bÞ cña Siemens ®-îc sö dông ë cÊp hiÖn tr-êng vµ cÊp ®iÒu khiÓn. §©y lµ s¬ ®å ghÐp nèi PLC cña Siemens, bao gåm Module nguån PS, CPU ®iÒu khiÓn, Module giao tiÕp IM, c¸c module vµo ra sè ( DI, DO ) vµ t-¬ng tù ( AI, AO ). 133 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 134 II. GhÐp nèi c¸c thiÕt bÞ trong Simatic: 1. C¸c dÞch vô truyÒn th«ng trong Profibus CP. Trong qu¸ tr×nh trao ®æi th«ng tin dÞch vô truyÒn th«ng ®ãng vai trß rÊt quan träng, Profibus ®-a ra mét sè dÞch vô truyÒn th«ng nh»m hç trî c¸c thiÕt bÞ trao ®æi th«ng tin trªn m¹ng. H×nh sau tr×nh bµy vÒ c¸c dÞch vô trong Profibus CP CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 135C¸c dÞch vô truyÒn th« g cña Profibus CP CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 136 2. Kh¶ n¨ng truyÒn th«ng cña S7 C¸c thiÕt bÞ tham gia m¹ng trong Simatic rÊt phong phó vµ ®a d¹ng vÒ chñng lo¹i, viÖc kÕt nèi c¸c thiÕt bÞ nµy ®ßi hái cÇn cã c¸c giao diÖn chung, ®iÒu ®ã còng ¶nh h-ëng ®Õn kh¶ n¨ng truyÒn th«ng cña Simatic. 137Kh¶ n¨ng truyÒn th«ng cña Simatic S7 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 138 3. TruyÒn th«ng S7 víi Profibus: Nh- ®· tr×nh bµy trªn phÇn tr-íc, Profibus lµ hÖ thèng Bus ®-îc øng dông rÊt phæ biÕn trong c¸c øng dông cña Simatic, trong ®ã c¸c thiÕt bÞ tham gia trong m¹ng cã thÓ lµ PLC-S7-300, S7-400 còng nh- c¸c PC vµ PG. CÊu h×nh truyÒn th«ng cña S7 trong øng dông Profibus ®-îc tr×nh bµy trªn h×nh 5.3 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 139TruyÒn th«ng S7 víi Profibus CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 140 4. CÊu h×nh cho ho¹t ®éng cña PG: Thùc chÊt PG lµ mét m¸y tÝnh c«ng nghiÖp, nh-ng vÞ trÝ quan träng cña nã l¹i chÝnh lµ phÇn mÒm ®-îc cµi ®Æt trong ®ã. §©y lµ c¸c phÇn mÒm cã b¶n quyÒn nh-: Step 7- V5.2, WinCC ... Nãi chung gi¸ cña c¸c phÇn mÒm nµy v-ît nhiÒu lÇn gi¸ cña phÇm cøng. Thùc tÕ PG ®-îc dïng lµm c«ng cô ®Ó cµi ®Æt phÇn mÒm, ®Æt l¹i cÊu h×nh cho hÖ thèng còng nh- tham gia vµo tham sè ho¸ chuÈn ®o¸n... CÊu h×nh ho¹t ®éng cña PG ®-îc tr×nh bµy trªn h×nh 5.4 141 CÊu h×nh cho ho¹t ®éng cña PG CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 142 5. C¸c ®èi t¸c truyÒn th«ng trªn kÕt nèi FDL: ViÖc thùc hiÖn c¸c giao thøc truyÒn th«ng trong Bus tr-êng chØ ®-îc thùc hiÖn trªn líp lªn kÕt d÷ liÖu (FDL) vµ trªn líp vËt lÝ. ViÖc kÕt nèi c¸c ®èi t¸c truyÒn th«ng trªn kÕt nèi FDL ®-îc chØ ra trªn h×nh 5.5 143 C¸c ®èi t¸c truyÒn th«ng trªn kÕt nèi FDL CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 144 6. C¸c tr¹m Slave cña Siemens vµ c¸c nhµ cung cÊp kh¸c trªn Profibus-DP: Profibus cung cÊp c¸c dÞch vô cho c¸c thiÕt bÞ chñ còng nh- cho c¸c thiÕt bÞ tí ®Ó trao ®æi th«ng tin trong m¹ng, vÒ nguyªn t¾c c¸c tr¹m tí cña c¸c h·ng kh¸c nhau hoµn toµn cã thÓ trao ®æi th«ng tin nÕu tu©n thñ c¸c quy t¾c vµ thñ tôc cña Profibus. H×nh sau m« t¶ m¹ng truyÒn sè liÖu cña c¸c thiÕt bÞ tí víi c¸c thiÕt bÞ chñ CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 145 C¸c Slave cña Siemens vµ c¸c nhµ cung cÊp kh¸c trªn Profibus-DP CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 146 7. CÊu h×nh m¹ng cho c¸c DP Slave cho Simatic S7: CÊu h×nh m¹ng cho c¸c DP Slave cho Simatic S7 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 147 8. M¹ng trong PCS7: PCS7 lµ hÖ thèng ®iÒu khiÓn qu¸ tr×nh næi tiÕng cña Siemens hiÖn nay, chóng cã nh÷ng tÝnh n¨ng -u viÖt vÒ chÊt l-îng ®o l-êng vµ ®iÒu khiÓn, kh¶ n¨ng linh ho¹t trong c¸c øng dông, tÝnh n¨ng më... §iÓm mÊu chèt cña hÖ PCS7 hiÖn nay lµ øng dông cña m¹ng truyÒn th«ng sö dông c¸c giao thøc c«ng nghiÖp, trong ®ã c¸c thiÕt bÞ thùc hiÖn giao thøc, xö lÝ giao thøc cã thÓ ®-îc nèi trong cïng mét cÊu tróc m¹ng hoÆc trong cÊu tróc m¹ng kÕt hîp vµ thùc hiÖn c¸c giao thøc cïng lo¹i hoÆc kÕt hîp. Vµ tÊt nhiªn sÏ cã c¸c thiÕt bÞ ®Ó thùc hiÖn viÖc chuyÓn ®æi giao thøc ®ã. H×nh sau vÝ dô vÒ cÊu h×nh Simatic cña PCS7 148 CÊu h×nh Simatic trong PCS7 149 * Tr¹m thiÕt kÕ kü thuËt trong PCS7 (ENG) Tr¹m nµy dïng víi nhiÒu môc ®Ých nh-: §Þnh nghÜa c¸c kÕt nèi trong hÖ thèng, thay ®æi cÊu h×nh còng nh- ph©n vïng qu¶n lÝ hÖ thèng... Kh¶ n¨ng can thiÖp trong hÖ PCS7 cña ENG ®-îc tr×nh bµy trªn h×nh sau: Tr¹m thiÕt kÕ kü thuËt trong PCS7 (ENG) CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 150 H×nh sau m« t¶ kÕt nèi Bus hÖ thèng trong PCS7 gi÷a c¸c thiÕt bÞ Simatic KÕt nèi Bus hÖ thèng trong PCS7 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 151 Mét cÊu h×nh m¹ng ®iÓn h×nh sö dông m«i tr-êng truyÒn dÉn c¸p quang lµ sö dông cÊu tróc m¹ng vßng lÆp khÐp kÝn. Trong hÖ thèng m¹ng cña Simatic th-êng sö dông cÊu h×nh cã dù phßng (Redandancy) nh»m n©ng cao ®é tin cËy cña hÖ thèng. Module thùc hiÖn qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi ®iÖn /quang vµ quang/®iÖn trong Simatic lµ OLM (Optical Link Module). H×nh 5.11 m« t¶ kÕt nèi nµy 152 KÕt nèi vßng lÆp khÐp kÝn cã dù phßng 153 Trong mét sè øng dông ®ßi hái ®é tin cËy cao viÖc sö dông c¸c PLC cã sù phßng sÏ lµm t¨ng ®é tin cËy. H×nh 5.12 tr×nh bµy vÒ cÊu h×nh dù phßng cña PLC CÊu h×nh PLC cã dù phßng CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 154 Ngoµi viÖc kÕt nèi cã dù phßng sö dông OLM, Simatic cßn ®-a ra gi¶i ph¸p sö dông module OSM nh»m n©ng cao kh¶ n¨ng liªn kÕt c¸c ®èi t¸c truyÒn th«ng trong m¹ng. CÊu h×nh nµy ®-îc tr×nh bµy trªn h×nh 5.13 CÊu h×nh m¹ch vßng sö dô g OSM 155 Tæng hîp cÊu tróc ph©n tÇng, dù phßng ®-îc tr×nh bµy trªn h×nh 5.14 CÊu tróc ph©n tÇng m¹ng CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 156 KÕt nèi c¸c thiÕt bÞ tr-êng lªn c¸c thiÕt bÞ ®iÒu khiÓn ®-îc tr×nh bµy trªn h×nh 5.15. Trong ®ã c¸c thiÕt bÞ tr-êng cã thÓ ®-îc kÕt nèi theo c¸c giao thøc kh¸c nhau KÕt nèi c¸c thiÕt bÞ tr-êng lªn cÊp ®iÒu khiÓn CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 157 TruyÒn th«ng trong Profibus gi÷a DP vµ PA ®-îc tr×nh bµy trªn h×nh sau: TruyÒn th«ng gi÷a Profibus-DP vµ PA CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU email: optimize@optimize.com.vn 158 III. §äc hiÓu b¶n vÏ m¹ch ®iÒu khiÓn PLC cña Siemens: Xem phô lôc.
File đính kèm:
bai_giang_mang_truyen_thong_cong_nghiep_le_than.pdf
