TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KĨ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP TẠ HÙNG CƯỜNG ( 1 )Nghệ An, 2021 MỤC LỤC BÀI 1 CHUẨN GIAO TIẾP TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP 3 BÀI 2 TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP MPI 13 BÀI 3 TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP PROFIBUS 28 BÀI 4 TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP ETHERNET 31 BÀI 5 TRUYỀN THÔNG GIÁM SÁT TRÊN WINCC VÀ S7 300 33 ( 10 ) BÀI 1 CHUẨN GIAO TIẾP TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP I MỤC ĐÍCH Bài thực hành nhằm cung cấp cho sinh viên các kiến thức về các chuẩn gi.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VIỆN KĨ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ
- -TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM
TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP
TẠ HÙNG CƯỜNG
Nghệ An, 2021
MỤC LỤC
1
Trang 2BÀI 1 CHUẨN GIAO TIẾP TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP 3
Trang 3BÀI 1 CHUẨN GIAO TIẾP TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP
I MỤC ĐÍCH
Bài thực hành nhằm cung cấp cho sinh viên các kiến thức về các chuẩn giao tiếptruyền thông trong công nghiệp, các chuẩn kết nôi thiết bị trong công nghiệp
II CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Chuẩn giao tiếp truyền thông công nghiệp
2.1.1 Chuẩn RS 232
RS-232 (tương ứng với chuẩn châu Âu là CCITT V.24) lúc đầu được xây dựng
phục vụ chủ yếu trong việc ghép nối điểm-điểm giữa hai thiết bị đầu cuối (DTE, Data
Terminal Equipment), ví dụ giữa hai máy tính (PC, PLC, v.v ), giữa máy tính và máy in,
hoặc giữa một thiết bị đầu cuối và và một thiết bị truyền dữ liệu (DCE, Data
Communication Equipment), ví dụ giữa máy tính và Modem.
Hình 1.1: Giao tiếp giữa hai máy tính thông qua Modem và RS-232
Mặc dù tính năng hạn chế, RS-232 là một trong các chuẩn tín hiệu có từ lâu nhất,
vì thế được sử dụng rất rộng rãi Ngày nay, mỗi máy tính cá nhân đều có một vài cổngRS- 232 (cổng COM), có thể sử dụng tự do để nối với các thiết bị ngoại vi hoặc với cácmáy tính khác Nhiều thiết bị công nghiệp cũng tích hợp cổng RS-232 phục vụ lập trìnhhoặc tham số hóa
* Đặc điểm:
RS 232 sử dụng phương thức truyền không đối xứng, tức là sử dụng tín hiệu điện
áp chênh lệch giữa một dây dẫn và đất Mức điện áp được sử dụng dao động trongkhoảng từ -15V tới 15V Khoảng từ 3V đến 15V ứng với giá trị logic 0, khoảng từ - 15Vđến - 3V ứng với giá trị logic 1
Tốc độ truyền dẫn tối đa phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn Đa số các hệ thốnghiện nay chỉ hỗ trợ tới tốc độ 19.2kBd (chiều dài cho phép 30-50m)
Trang 4Hình 1.2: Quy định trạng thái logic của tín hiệu RS 232
* Chế độ làm việc:
Chế độ làm việc của hệ thống RS-232 là hai chiều toàn phần (full-duplex), tức là
hai thiết bị tham gia cùng có thể thu và phát tín hiệu cùng một lúc Như vậy, việc thựchiện truyền thông cần tối thiểu 3 dây dẫn - trong đó hai dây tín hiệu nối chéo các đầu thuphát của hai trạm và một dây đất
cần hai đôi dây
RS-422 có khả năng ghép nối điểm-điểm, hoặc điểm-nhiều điểm trong một mạngđơn giản - cụ thể là duy nhất một trạm được phát và 10 trạm có thể nhận tín hiệu Tuyvậy, trong thực tế RS-422 thường chỉ được dùng để ghép nối điểm-điểm với mục đíchthay thế RS-232 cho khoảng cách truyền thông lớn và tốc độ cao hơn
Trong cả hai trường hợp sử dụng cấu hình hai dây hay bốn dây, việc sử dụng
Trang 5thêm một dây đất (C) đóng một vai trò khác rất quan trọng, tuy không giúp gì cho việcxác định giá trị logic tương ứng với mức tín hiệu Trên một khoảng cách vài trăm đếnhàng ngàn mét, mức điện áp đất có thể rất khác nhau Điều cần thiết ở đây là giữ mộtmức điện áp chế độ chung VCM cho các trạm tham gia ở một giới hạn qui định, nếukhông dữ liệu truyền đi sẽ bị mất và các cổng kết nối sẽ bị phá hỏng Ngưỡng giới hạnqui định cho VCM đối với RS-422 là ±7V.
2.1.3 Chuẩn RS 485
RS-485 là chuẩn duy nhất do EIA đưa ra mà có khả năng truyền thông đa điểmthực sự chỉ dùng một đường dẫn chung duy nhất, được gọi là bus Chính vì vậy mà nóđược dùng làm chuẩn cho lớp vật lý ở đa số các hệ thống bus hiện thời
* Đặc điểm:
RS-485 cũng sử dụng tín hiệu điện áp chênh lệch đối xứng giữa hai dây dẫn A và
B Ngưỡng giới hạn qui định cho VCM đối với RS-485 được nới rộng ra khoảng - 7Vđến 12V, cũng như trở kháng đầu vào cho phép lớn gấp ba lần so với RS-422
Khoảng cách tối đa giữa trạm đầu và trạm cuối trong một đoạn mạng là 1200m, khôngphụ thuộc vào số trạm tham gia Tốc độ truyền dẫn tối đa có thể lên tới 10Mbit/s, một số
hệ thống gần đây có khả năng làm việc với tốc độ 12Mbit/s
Hình 1.3: Quy định trạng thái logic của tín hiệu RS 485
* Chế độ làm việc:
Cấu hình phổ biến nhất là sử dụng hai dây dẫn cho việc truyền tín hiệu Trong
trường hợp này, hệ thống chỉ có thể làm việc với chế độ hai chiều gián đoạn
(half-duplex) và các trạm có thể nhận quyền bình đẳng trong việc truy nhập đường dẫn Chú ý
rằng đường dẫn được kết thúc bằng hai trở tại hai đầu chứ không được phép ở giữa
Trang 6đường dây.
2.1.4 Chuẩn MBP (IEC 1158-2)
MBP (Manchester Coded, Bus-Powered) là một kỹ thuật truyền dẫn được đưa ra
trong chuẩn IEC 1158-2 cũ nhằm vào các ứng dụng điều khiển quá trình trong côngnghiệp chế biến như lọc dầu, hóa chất, nơi có yêu cầu nghiêm ngặt về an toàn cháy nổ vànguồn cung cấp cho các thiết bị trường
MBP sử dụng mã Manchester, cho phép đồng tải nguồn trên đường bus, chế độtruyền đồng bộ và tốc độ truyền 31,25kbit/s Về mặt tín hiệu, thực chất MBP cũng sửdụng phương thức truyền dẫn chênh lệch đối xứng, với cáp đôi dây xoắn và trở đầu cuối
là 100Ω Mức điện áp tối đa được qui định nằm trong khoảng 0,75-1V Trong phạm vidải tần tín hiệu, các trạm phải có trở kháng rất lớn để việc chia nguồn không ảnh hưởngtới chất lượng truyền tải dữ liệu
2.1.5 Các chuẩn giao tiếp hiện nay
Hiện nay có hai chuẩn cơ bản là T568A (chuẩn A) và T568B (chuẩn B) Theo lý
thuyết thì muốn nối 2 thiết bị với nhau (ví dụ máy tính - máy tính, switch - switch ) thìbấm chuẩn chéo, còn nối các thiết bị khác loại nhau thì bấm chuẩn thẳng
Chuẩn A: Trắng xanh lá - Xanh lá - Trắng cam - Xanh dương - Trắng xanh
dương - Cam - Trắng nâu - Nâu Còn được gọi là chuẩn thẳng, để nối hai thiết bị
khác loại với nhau như máy tính - switch, switch - router
Chuẩn B: Trắng cam - Cam - Trắng xanh lá - Xanh dương - Trắng xanh dương
- Xanh lá - Trắng nâu - Nâu Còn được gọi là chuẩn chéo, dùng để kết nối hai thiết
bị cùng loại với nhau Khi cần kết nối hai máy tính bằng dây cáp mạng chúng tacũng dùng chuẩn này
Hình 1.4: Cấu trúc chuẩn T568A
Trang 83 Máy tính cái phần mền chuyên dụng cho truyền
3.2 Vật tư tiêu hao
IV NỘI DUNG TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
4.1 Các chuẩn truyền thông
Sinh viên tìm hiểu về các đặc điểm, chế độ làm việc của các chuẩn truyền thông công nghiệp:
Trang 9Bước 3: Đổi chỗ màu trắng của xanh lá cây và màu trắng của xanh da trời cho nhau.
Lưu ý ở bước này nếu bạn có thể không cần đổi vị trí cho dễ thì dây mạng sẽ được kếtnối theo chuẩn thẳng, (xem phía dưới)
Bước 4: Xếp các dây lại sát nhau và dùng kìm cắt cho bằng.
Trang 10Bước 5: Tiến hành đút dây vào đầu cáp thật sâu để các đầu dây chạm lõi đồng.
Bước 6: Sau đó nhét vào kìm và bấm thật mạnh và đứt khoát 1 cái.
Bước 7: Quan sát xem các dây đồng của dây và lá đồng trong đâu RJ 45 đã khít chưa.
Bước 8: Cuối cùng cắm 1 đâu vừa làm xong vào máy tính Còn đầu kia thì tiến hành làm
tương tự
Trang 114.2.1 Bấm cáp mạng chuẩn chéo
Bước 1: Cắt vỏ dây cáp và xếp dây theo thứ tự là 1 >2 >3 >5 >6 >4 >7 >8.
Bước 2: Xếp sát lại và cắt cho bằng lại chừa lại 1 đoạn vừa đủ với đầu RJ45.
Bước 3: Tiến hành đút dây vào đầu cáp thật sâu để các đầu dây chạm lõi đồng.
Bước 4: Sau đó nhét vào kìm và bấm thật mạnh và đứt khoát 1 cái.
Trang 12Bước 5: Quan sát xem các dây đồng của dây và lá đồng trong đâu RJ 45 đã khít chưa.
Bước 6: Sau khi bấm cáp kết nối xong, Tiến hành ghép nối và kiểm tra các thiết bị trên
mạng bằng bộ test mạng
V TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Hoàng Minh Sơn, Mạng truyền thông công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ
thuật Hà Nội, 2007;
2 Lê Ngọc Bích, Phạm Quang Huy, Scada-Mạng truyền thông trong công nghiệp,
NXB Dân trí, 2010
3 Nguyễn Thúc Hải, Mạng máy tính và các hệ thống mở, NXB Giáo dục,1999.
4 Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hòa, Nguyễn Trọng Quế, Nguyễn Thị Vấn, Kỹ
thuật đo lường các đại lượng vật lý I và II, NXB Giáo dục, 2003
Trang 13BÀI 2 TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP MPI
I MỤC ĐÍCH
Bài thực hành giúp sinh viên nghiên cứu về mạng truyền thông công nghiệp MPI
và giao tiếp truyền thông giữa PC với PLC, PLC với PLC thông qua MPI
II CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Giới thiệu mạng truyền thông MPI
Truyền thông MPI (Multipoint Interface) là một giao thức truyền thông đơn giản
và kinh tế, được sử dụng khi yêu cầu tốc độ truyền không cao, số lượng dữ liệu truyềnkhông lớn
Truyền thông MPI có thể được sử dụng để trao đổi dữ liệu giữa các PLC 200/300/400, màn hình HMI và card truyền thông MPI, hay Profibus của máy chủ (hostcomputer) Ví dụ như CP5512, CP5611, CP5613…
S7-Tốc độ truyền nằm trong tầm 19.2 Kbit/s đến 12 Mbit/s, và thiết lập mặc định là187.5 Kbit/s Tuy nhiên chỉ khi nào giao tiếp MPI được cấu hình như giao diện Profibusthì có thể hỗ trợ lên 12 Mbit/s Mạng truyền thông MPI trao đổi thông tin với khoảngcách tối đa là 50m, có thể lên tới 32 điểm liên kết
Khoảng cách của mạng có thể mở rộng thông qua Repeater
2.2 Cấu trúc truyền thông MPI
Những điểm mode của mạng thong thường là những thành phần như PLC S7,màn hình HMI (TP/OP), PG/PC, Intelligent ET2008 và những bộ Repeater RS485
Hình 2.1: Cấu trúc mạng MPI
2.3 Mở rộng khoảng cách truyền thông với Repeater
Khoảng cách tối đa của truyền thông MPI là 50 m Tuy nhiên, chúng ta có thể mởrộng khoảng cách của truyền thông MPI thông qua bộ Repeater
Trang 14Hình 2.2: Mở rộng độ dài mạng MPI thông qua Repeater
Khoảng cách tối đa giữa MPI station đến Repeater là 50 m và khoảng cách tối đagiữa 2 Repeater là 1000m Truyền thông MPI chỉ có thể liên kết tối đa với 10 Repeater,như vậy khoảng cách tối đa giữa 2 MPI station là 9100m
Nếu có 1 MPI station nằm giữa 2 MPI station thì khoảng cách tối đa từ Repeaterđến MPI station là 50m Giao tiếp MPI về bản chất là giao tiếp RS485, và phải sử dụngvới Profibus connector vàcáp Profibus Nếu người sử dụng conector và cáp khác thì sẽkhông đảm bảo chất lượng trong truyền thông và khoảng cách như đã nói
2.4 Cấu hình địa chỉ MPI cho thiết bị
2.4.1 Cấu hình địa chỉ MPI cho PLC
Để cấu hình địa chỉ MPI cho PLC chúng ta sẽ thực hiện những thao tác sau: Device Configuration PLC Properties MPI Interface, chọn cấu hình cho mạngMPI kể cả tốc độ truyền thông và địa chỉ MPI của PLC
Hình 2.3: Cấu hình địa chỉ MPI cho PLC
Trang 15Lưu ý: Không thay đổi tốc độ truyền thông trong những ứng dụng thông thường.
Đồng thời tốc độ truyền thông phải được giữ ổn định trong toàn bộ mạng MPI, và địa chỉMPI không được trùng lặp
2.4.2 Cấu hình địa chỉ MPI cho PC
Để cấu hình thông số MPI trên PC chúng ta thực hiện những thao tác sau: ControlPannel Set PG/PC Interface, thao tác chọn card lập trình và access point là
S7_ONLINE Ví dụ như PC Adapter, Card CP6511, … có thể sử dụng như card lập trình
Hình 2.4 Cấu hình giao diện lập trình MPI trên PG/PC 2.4.3 Một số card truyền thông MPI dành cho PC
PC Adapter: Một đầu kết nối với cổng USB của PC, đầu còn lại kết nối với MPI của PLC PC Adapter không có chức năng chẩn đoán mạng, và tốc độ truyền tối đa là1.5 Mbit/s giá thành thấp
Card CP5511, PCMCIA TYPE II và CP5512 PCMCIA TYPE II Cardbuss (32bit): Sử dụng để lập trình và truyền thông cho laptop Có tích hợp chức năng chẩn đoánmạng, tốc độ truyền tối đa là 12 Mbit/s, giá thành tương đối cao
Card CP5611 PCI: Sử dụng để lập trình và truyền thông cho máy tính bàn Cótích hợp chức năng chẩn đoán mạng, tốc độ truyền tối đa là 12 Mbit/s, giá thành hợp lý
Card CP5613 PCI: Sử dụng để lập trình và truyền thông cho máy tính bàn Cótích hợp chức năng chẩn đoán mạng, tốc độ truyền tối đa là 12 Mbit/s Card có bộ xử
lý để duy trì ổn định truyền thong với số lượng dữ liệu lớn Thông thường được sử
Trang 16dụng trong mạng Profibus, và có chức năng MPI, giá thành tương đối cao Với tính năng,giá thành của mỗi loại Card thì người dung nên cân nhắc khi lựa chọn Card truyền thôngcho phù hợp ứng dụng và khả năng mở rộng sau này
2.5 Thiết kế mạng truyền thông MPI
2.5.1 Truyền thông giao tiếp giữa PLC – PLC
Tia Portal hỗ trợ phương pháp để thực hiện giao tiếp giữa PLC – PLC thông quaMPI với những tập lệnh X_SEND, X_RCV, X_GET, X_PUT,X_ABORT …Tuy nhiêntrong phần này chúng ta sẽ đi xét trường hợp tổng quát để có thể kết nối truyền thôngMPI giữa những PLC S7-200/300/400 thông qua lệnh X_GET, X_ABORT và X_PUT
Khi sử dụng tập lệnh X_GET,X_PUT chỉ cần viết chương trình truyền thông ởbên Client, bên còn lại thì không cần phải viết- được coi là Server Client sẽ truy cập vàoserver thông qua những tập lệnh truyền thông, PLC S7-300/400 có thể sử dụng với chứcnăng vừa là Client và Server, trong khi đó PLC S7-200 chỉ sử dụng được với chức năng
là Server
2.5.2 Giới thiệu về lệnh X_PUT và X_GET
2.5.2.1 Lệnh truyền dữ liệu truyền thông MPI với X_PUT
Lệnh X_PUT dùng để ghi dữ liệu từ Client sang Server và không cần phải gọilệnh bên Server để lập trình
Lệnh được thực thi sau khi tham số REQ = 1, lệnh được gọi lại sau khi dữ liệu đãđược gửi và tham số BUSY = 0
Người dùng phải đảm bảo độ dài dữ liệu gửi ở tham số SD (trên CPU Client) phảibằng với độ dài dữ liệu nhận ở tham số VAR_ADDR (trên CPU Server) Đồng thời, cáckiểu dữ liệu của SD và VAR_ADDR cũng phải phù hợp với nhau, Dữ liệu truyền nhậntối đa lên 76 Byte
Bảng 2.1 Tham số của lệnh X_PUT
Tham số Khai báo Kiểu dữ
liệu
REQ Input BOOL I, Q, M, D, L Cho phép truyền dữ liệuCONT Input BOOL I, Q, M, D, L Tham số điều khiểnContinueDEST_ID Input WORD I, Q, M, D, Lhay hằngsố Địa chỉ MPI của ServerVAR_ADDR Input ANY I, Q, M, D Vùng nhận dữ liệu của
CPU Server
Trang 17SD Input ANY I, Q, M, D Vùng truyền dữ liệu củaClientRET_VAL Return INT I, Q, M, D, L Kết quả lỗi trả về
BUSY Output BOOL Q, M, D, L BUSY=1: Đang thực hiện BUSY=0: Sẵn sàng để
truyền tiếp
Chú ý: Tham số CONT là tham số cho phép Client và Server chấm dứt hoặc tiếp tục
thực hiện truyền thông sau khi dữ liệu truyền đã hoàn thành
+ CONT=0 kết nối chấm dứt sau khi dữ liệu truyền đã hoàn thành Lựa chọn này đảm bảo rằng các dữ liệu kết nối chỉ sử dụng khi thực sự cần thiết
+ CONT= 1 kết nối vẫn tiếp tục sau khi dữ liệu truyền đã hoàn thành Lựa chọn này hữu ích khi người dùng trao đổi dữ liệu theo chu kỳ Client và Server
2.5.2.2 Lệnh nhận dữ liệu truyền thông MPI với X_GET
Lệnh X_GET dùng để đọc dữ liệu từ Server và Client, và không cần phải gọi lệnh bên Server để lập trình
Lệnh được thực thi sau khi tham số REQ = 1, lệnh được gọi lại sau khi dữ liệu đã được gửi và tham số BUSY = 0
Bảng 2.2 Tham số của lệnh X_GET
hiệnBUSY= 0: Sẵn sàng để truyền tiếp
Client
Trang 18III THIẾT BỊ THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VÀ VẬT TƯ TIÊU HAO
3.2 Vật tư tiêu hao
1 Cáp truyền thông MPI
IV NỘI DUNG TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
4.1 Truyền thông kết nối giữa các PLC S7 – 300/400
Lập trình truyền thông MPI theo yêu cầu sau: CPU 416 – 2DP truyền liên tục 76Byte dữ liệu bắt đầu tại địa chỉ DB3.DBB0 đến DB1.DBB0 của CPU 315 – 2DP, CPU
416 – 2DP nhận liên tục 76 byte dữ liệu bắt đầu tại địa chỉ DB4.DBB0 từ DB2.DBB0của CPU 315 – 2DP
a Yêu cầu về phần cứng và phần mềm
+ CPU 315 – 2DP
+ CPU 416 – 2DP
+ Cáp truyền thông MPI theo chuẩn
+ Phần mềm Tia Portal có cài đặt gói STEP 7 Professional
Hình 2.5: Sơ đồ kết nối truyền thông MPI giữa S7 – 300 với S7 - 400
Trang 19b Các bước thực hiện truyền thông kết nối MPI
Bước 1: Khởi tạo Project đặt tên là MPI gồm PLC_1 là CPU 416 – 20DP làm Client với
địa chỉ MPI 2 và PLC_2 là CPU 315_2DP làm Server với địa chỉ MPI 3 (hoặc làmngược lại tùy theo người dùng)
Bước 2: Sau khi cấu hình xong cho 2 PLC, chúng ta sẽ thực hiện những bước để kết nối
truyền thông MPI cho 2 PLC: Device & network Network view Click chuột
vào địa chỉ MPI từ PLC S7 – 300 sang S7 – 400 để thực hiện liên kết truyền thông MPI
Bước 3: Khởi tạo khối dữ liệu Global DB để truy cập dữ liệu và khai báo tham số cho
lệnh X_PUT và X_GET: Program block Add new block chọn Data block, đặt tênX_PUT_DB và X_GET_DB, type là Global DB chọn OK và khai báo thong số cầnthiết để sử dụng choviệc truyền thông MPI giữa Client và Server
Bước 4: Khởi tạo OB khởi động (OB100): Program block Add new blockOrganization block (OB) COMPLETE RESTART (OB100) OK để hoàn tất việcgọi khối OB100
Trang 214.2 Truyền thông giữa PLC S7 – 300/400 với S7 – 200
Bởi vì PLC S7 – 200 không thể gọi tập lệnh X_PUT và X_GET do đó S7 – 200 chỉ có thể làm server còn S7 – 300/400 sẽ làm Client
a Yêu cầu về phần cứng và phần mềm
+ CPU 416 – 2DP
+ CPU 224
+ Cáp truyền thông MPI theo chuẩn
+ Phần mềm Tia Portal có cài đặt gói STEP 7 Professional
+ Phần mềm Step 7 Microwin
Hình 2.6: Sơ đồ kết nối truyền thông MPI giữa S7 – 400 với S7 – 200
b Các bước thực hiện truyền thông kết nối MPI
Bước1: Khởi tạo Project đặt tên là MPI gồm PLC_1 là CPU 416 – 2DP làm client với
địa chỉ MPI 2: Device Configuration PLC Properties MPI Interface SubnetAdd new subnet
Trang 22Bước2: Sau khi cấu hình xong cho PLC, chúng ta sẽ thực hiện những bước để kiểm tra
kết nối truyền thông MPI: Device & network Network view
Bước3: Mở giao diện Step 7 Microwin, cấu hình tham số cho PLC S7 – 200 Chọn
“System Block” của Step 7 Microwin để cấu hình địa chỉ là 3, tốc độ truyền thong là187.5 Kbit/s Download cấu hình xuống PLC S7 – 200 để hoàn thành việc cấu hình giao tiếp truyền thông MPI giữa PLC S7 – 300/400 với PLC S7 – 200
Trang 23Những bước còn lại để thực hiện việc trao đổi dữ liệu giữa PLC S7 – 300/400 vớiPLC – 200 tương tự với lập trình trao đổi dữ liệu giữa PLC S7 – 400 với PLC S7 – 300
4.3 Truyền thông giữa PLC và màn hình HMI/SCADA
Việc kết nối truyền thông giữa PLC S7 – 300/400 với HMI/SCADA thông quaMPI không cần có bất kỳ một phần mềm nào hỗ trợ, không cần phải viết chương trình
mà chỉ cần cấu hình thong số truyền thong trên phần mềm lập trình HMI/SCADA
4.3.1 Truyền thông MPI giữa PLC S7 với HMI
Khi muốn kết nối truyền thông HMI (TP/OP) với PLC thông qua MPI, ngườidùng chỉ cần cấu hình tham số truyền thông trong mục Connection của phần mềm lậptrình HMI – Winccflexible 2008
Ví dụ muốn kết nối màn hình TP177B 6” color PN/DP với PLC S7 chỉ cần chọn:Device Communication Connections để mở giao diện cấu hình truyền
thông với PLC S7
Trang 24Chọn Parameters để cấu hình địa chỉ MPI cho CPU muốn kết nối, Slot và nhữngtham số khác.
4.3.2 Truyền thông MPI giữa PLC S7 và SCADA
Tương tự như kết nối với TP/OP muốn kết nối truyền thong giữa PLC S7 và phầnmềm giám sát điều khiển SCADA – Win V7 thông qua MPI, người dung cấu hình địa chỉPLC, slot, và card mạng của PLC S7
+ Cài đặt và cấu hình truyền thông MPI cho Card của PC
Ví dụ ở đây sử dụng Card CP5611 cho PC chúng ta sẽ chọn Control PanelSet PG/PC Interface và thực hiện thao tác giống như hình sau đây
+ Thêm truyền thông SIMATIC S7 Protocol cho Wincc: Mở Wincc và chọn Tag
Management Click phảichọn Add New Driver SIMATIC S7 Protocol suite
Trang 25+ Chọn Card truyền thong cho WinCC: Chọn kết nối truyền thông MPI Protocol và
click phải chọn System Parameter để vào cấu hình tham số cho hệ thống
+ Thiết lập truyền thông với WinCC: Click phải vào kết nối truyền thông MPI và chọn
New Driver Connection để thiết lập kết nối Số lượng PLC S7 kết nối với PC phụ thuộcvào card truyền thông cho máy tính Với Card CP5611 số lượng PLC S7 hỗ trợ là 8(người dung lên đọc thêm ở manual đi kèm của thiết bị)
Trang 26Khi kết nối với CPU S7 – 300 thì Slot number là 2 trong khi đó S7 – 400 thì sốSlot number phụ thuộc và Slot của CPU được cấu hình trên phần mềm Step 7Professional của Tia Portal.
V TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Hoàng Minh Sơn, Mạng truyền thông công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học và Kĩ
thuật Hà Nội, 2007;
2 Lê Ngọc Bích, Phạm Quang Huy, Scada-Mạng truyền thông trong công nghiệp,
NXB Dân trí, 2010
3 Nguyễn Thúc Hải, Mạng máy tính và các hệ thống mở, NXB Giáo dục,1999.
4 Phạm Thượng Hàn, Nguyễn Văn Hòa, Nguyễn Trọng Quế, Nguyễn Thị Vấn, Kỹ
thuật đo lường các đại lượng vật lý I và II, NXB Giáo dục, 2003.
Trang 27BÀI 3 TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP PROFIBUS
I MỤC ĐÍCH
Bài thực hành nhằm cung cấp cho sinh viên các kiến thức về mạng truyền thôngcông nghiệp PROFIBUS và giao tiếp giữa PLC với PC trong mạng PROFIBUS
II CƠ SỞ LÝ THUYẾT
2.1 Mạng truyền thông Profibus
Profibus – Process Field Bus – là một chuẩn truyền thong được Siemens phát
triển từ năm 1987 theo chuẩn DIN 19245 Profibus được thiết lập theo phương pháp hệtruyền thông mở, không phụ thuộc vào nhà chế tạo (Open Communication Network).Mạng Profibus tuân theo chuẩn EN 50170 cho phép kết nối các bộ điều khiển PLC, cácthiết bị vào/ra phân tán, các bộ lập trình PC/PG, các cơ cấu chấp hành, các thiết bị hangkhác…
Profibus – DP (Decentralised Peripherals): áp dụng cho việc trao đổi thông tin
nhỏ nhưng đòi hỏi tốc độ truyền nhanh Profibus – DP được xây dựng tối ưu cho việc kếtnối các thiết bị trường với máy tính điều khiển.Profibus – DP phát triển nhằm đáp ứngyêu cầu cao về tính năng thời gian trong trao đổi dữ liệu, giữa cấp điều khiển cũng nhưcác bộ PLC hoặc các máy tính công nghiệp với các ngoại vi phân tán ở cấp trường nhưcác thiết bị đo, truyền động và van Việc trao đổi chủ yếu được thực hiện tuần hoàn theo
cơ chế Master/Slave.Với số trạm tối đạt trong một mạng là 126, Profibus-DP cho phép
sử dụng cấu hình một trạm chủ (Single master) hoặc nhiều trạm chủ (Multi master) Tốc
độ truyền có thể lên tới 12 Mbit/s
Profibus – FMS (Fieldbus Message Specification) trao đổi lượng thông tin
trung bình giữa các thành viên bình đẳngvới nhau trong mạng Tuy nhiên, tới hiện naythì chuẩn truyền thông Profibus FMS còn rất ít hoặc không sử dụng nữa nên sau này sẽkhông nhắc lại
Profibus –PA (Process Automation) được thiết kế riêng cho những khu vực nguy
hiểm Profibus – PA là sự mở rộng của Profibus – DP về phương pháp truyền dẫn an toàntrong môi trường dễ cháy nổ theo chuẩn IEC 61158-2 Profibus - PA là field bus thíchhợp cho các hệ thống điều khiển phân tán trong các ngành công nghiệp hóa chất và hóadầu Thiết bị chuyển đổi (DP/PA-Link) được sử dụng để tích hợp
Trang 28đương mạng PA với mạng Profibus – Dp Điều này đảm bảo cho toàn bộ thông tin cóthể được truyền liên tục trên hệ thống mạng Profibus bao gồm cả DP và PA
III THIẾT BỊ THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM VÀ VẬT TƯ TIÊU HAO
3.2 Vật tư tiêu hao
1
IV NỘI DUNG TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM
