(Tiểu luận) bài thuyết trình môn mạng truyền thông công nghiệp chương 5 thiết kế hệ thống mạng

Ghép nối vào ra phân tánThiết bị vào ra phân tán không có CPU Cho phép sử dụng các module vào ra khác nhau, không nhất thiết đồng bộ với máy tínhđiều khiển Tích hợp các vi mạch giao diện

BÀI THUYẾT TRÌNH MÔN MẠNG

TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP

Phân tích yếu tố

 Cấu trúc mạng

 Tốc độ truyền

CácMôiyếutrườngtốkỹlàmthuậtviệc

 Kiểu thông tin trao đổi,cấu trúc bức điện

 Nhiễu và kiểm soát nhiễu

…

Thiết kế mới, nâng cấp, thay thế

CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH

Lựa chọn kiến trúc điều khiển

Tập trung Phân tán

Yêu cầu kỹ thuật Yêu cầu kinh tế

Đặc thù của lĩnh vực ứng dụng

Tự động hóa các thiết bị và máy móc đơn lẻ

Điều khiển thang máy,

robot, …

Điều khiển tự động

CAN, AS-I

…

Điều khiển giám

sát

Đặc thù của lĩnh

vực ứng dụng

Tự động hóa quá trình

Côngnghiệp chếbiến, khaithác

Điềukhiển tựđộng

Bức điện lớn o Môi trường dễ cháy nổ

o Trao đổi dữliệu chậm

Điềukhiểngiám sát

Profibus-PA, Foundation

fieldbus H1

Đặc thù của lĩnh

vực ứng dụng

TỰ ĐỘNG HÓA XÍ NGHIỆP

Công nghiệp chếtạo, lắp ráp

Điềukhiển tựđộng

Dữ liệu

nhỏ, thời gian trao thực yêu cầu cao hơn

Interbus, Devicenet,Profibus DP, AS-i

Tự động hóakhiển tự

Điều khiển giám sát

ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT CÁC HỆ THỐNG PHÂN PHỐI NĂNG LƯỢNG, GIAO THÔNG VẬN TẢI,…

Yêu cầu kỹ thuật

Cấu trúc- topology: số trạm, chiều dài

Yêu cầu kinh tế

Giá thành

Thị trường

Kết nối các thiết bị đo lường và điều khiển

Ghép nối PLC

Ghép nối PC

Ghép nối vào ra, phân tán

Ghép nối PLC

Module truyền thông riêng

Module truyền thông tích hợp sẳn trên CPU của PLC

Ghép nối PC

Card ghép nối qua khe cắm ISA, PCI…

Bộ adapter qua cổng song song hay nối tiếp Card PCMCIA

Ghép nối vào ra phân tán

Thiết bị vào ra phân tán không có CPU

Cho phép sử dụng các module vào ra khác nhau, không nhất thiết đồng bộ với máy tínhđiều khiển

Tích hợp các vi mạch giao diện mạng và phần mềm xử lí giao thức

Một số chuẩn phần mềm giao tiếp mạng

Chuẩn IEC OLE For Process

61131-5 Control - OPC

Thực chất OPC là một trình điều khiển phần cứng được viết theo một chuẩn

Chuẩnchung đểOPCchoxuấtphéphátkếttừnốiOLEvới fornhiềuProcessphần Control,mềmHMI,OLESCADA,làObjectDASLinking.v.v.từandcác

Embedding(nhàcungcấpđốikháctượngnhaunhúngdựatrênvà liêncôngkếtnghệ) COM/DCOM của Mircosoft.

OPC là một chuẩn giao tiếp dựa trên công nghệ OLE Automation của Microsoft sử dụng

trong lĩnh vực điều khiển, nhằm hổ trợ khả năng làm việc, giao tiếp với nhau của các ứng

dụng tự động và điều khiển, các ứng dụng thuợng mại và văn phòng với các thiết bị, hệ

Vậy tại sao giao diện OPC lại cần thiết?

Devic

e C

Sensor

DriverC

Fix Dmacs

OPC client

OPC Sever C

quyết vấn đề như thế nào?

Device C

Định nghĩa OPC

OPC định nghĩa các đối tượng ( Object ), các phươngthức ( method ) và thuộc tính ( propepties ) chuẩn chung vì thế các ứng dụng nhận thức được dữ liệu ởkhuôn dạng chính xác mà không quan tâm nguồn dữliệu từ PLCs , DCS , các máy đo , các bộ phân tích ,các ứng dụng phần mềm , hay bất cứ gì Kết quả là OPC như một hộp đầu ra , một giải pháp giao tiếp “ plug and play” Thông tin mà chúng thu thập được truyền tới client

Định nghĩa OPC OPC quy định một số giao diện chuẩn ( Giao

diện được hiểu như một tập các phương thức hay hàm và thủ tục liên quan để thực hiện một phục vụ xác định mà đối tượng COM cung cấp ) cho các chức năng như:

• Khai thác truy nhập dữ liệu quá trình ( Data Access)

từ nhiều nguồn dữ liệu khác nhau (OPC DA) Nói chung truy xuất dữ liệu trực tuyến là chức năng căn bản và

chung nhất của hầu hết các ứng dụng sử dụng OPC.

• Xử lý sự kiện , sự cố (Event and Alarm).

• Truy cấp dữ liệu quá khứ (Historical Access) tiêu biểu

là OPC HAD.

• Trao đổi dữ liệu giữa các hệ thống công cụ phần mềm ( ví dụ như OPC DDF).

Cách thức hoạt động của OPC Server:

Dễ dàng kết nối và khả năng tương tác của các ứng dụng tùy chỉnh Khách hàng có thể phát triển các ứng dụng Microsoft Visual Basic đơn giản để trao đổi dữ liệu với bất kỳ máy chủ OPC nào hoặc sử dụng ứng dụng máy khách OPC yêu thích của họ để trao đổi dữ liệu với bất kỳ máy chủ OPC nào.

OPC aggregation – Trong phương pháp này, Máy khách OPC được kết nối với một số máy chủ OPC để thu thập dữ liệu

OPC bridging – Trong phương pháp này, máy chủ OPC được kết nối với một máy chủ OPC khác để chia sẻ dữ liệu

OPC tunneling– Trong phương pháp này, máy khách OPC được kết nối với máy chủ OPC qua mạng.

Ngoài việc cải thiện kết nối máy chủ và máy khách OPC, trung tâm dữ liệu OPC còn có thể kết nối bất kỳ máy chủ hoặc máy

khách OPC nào với các ứng dụng khác, bao gồm Excel, trình duyệt web hoặc bất kỳ cơ sở dữ liệu nào khác.

Sau đây là một số thông số kỹ thuật OPC được sử dụng trong Công nghiệp,

OPC AE – Máy chủ OPC AE được sử dụng để chấp nhận và trao đổi các cảnh báo và sự kiện của quá trình.

OPC-HDA (Truy cập dữ liệu lịch sử) – Điều này được sử dụng để truy xuất dữ liệu quá trình lịch sử để phân tích Dữ liệu này

thường được lưu trữ trong các tệp, cơ sở dữ liệu hoặc hệ thống đo từ xa.

OPC-DA (Truy cập dữ liệu) – Cung cấp quyền truy cập vào dữ liệu thời gian thực Chúng tôi có thể truy vấn các giá trị gần đây nhất

về nhiệt độ, mật độ, áp suất hay các loại dữ liệu giúp điều khiển những quá trình khác đến máy chủ OPC-DA.

Lợi ích khi sử dụng OPC:

•Sử dụng OPC tiêu chuẩn giúp làm

giảm tải cho các thiết bị phần

cứng

•Làm tăng khả năng mở rộng của

hệ thống một cách linh hoạt hơn

•Làm tăng tuổi thọ của các thiết bị

•Tăng khả năng tương tác giữa 2

nền tảng Windows và Unix

Những lợi ích của OPC server mang lại về mặt kỹ thuật:Truy cập dữ liệu (OPC-DA): Khi sử dụng OPC server bạn có thể truy vấn hầu hết các giá trị gần nhất về nhiệt

độ, mật độ, áp suất, và các loại dữ liệu giúp hỗ trợ quá trình khác từ máy chủ OPC-DA Khách hàng sẽ được cung cấp quyền truy cập dữ liệu vào thời gian thực bất cứ lúc nào mình muốn

Truy cập dữ liệu lịch sử (OPC-HDA): Đối với lợi ích này, chúng ta có thể thực hiện truy xuất dữ liệu lịch sử để thực hiện các phân tích cần thiết Đồng thời, các dữ liệu này sẽ được lưu trữ trong các tệp hoặc hệ thống từ xa

Mô hình OPC

đơn giản

OPC client OPC Vendor Specific Device X

THANKS YOU