he thong mang plc

HỆ THỐNG MẠNG PLC• + PLC đóng vai trò trung tâm trong điều khiển, dễ dàng lập trình, cho phép nhanh chóng thay đổi chương trình điều khiển, ứng dụng trong phạm vi rộng, chuẩn hóa được đ

Báo cáo về mạng PLC nhóm 5 DANH SÁCH NHÓM 5

Bùi Ngọc Viên

Phạm Ngọc Bảo Tuấn

Hồ Minh Tuấn

HỆ THỐNG MẠNG PLC

• + PLC đóng vai trò trung tâm trong điều khiển, dễ dàng lập

trình, cho phép nhanh chóng thay đổi chương trình điều khiển, ứng dụng trong phạm vi rộng, chuẩn hóa được điều khiển, giá thành thấp và dễ dàng trong bảo trì sửa chữa, độ chính xác cao trong môi trường công nghiệp nhưng PLC không đáp ứng được về phương diện quản lý, thông tin và lưu trữ dữ liệu Vì vậy để đáp ứng những yêu cầu này PLC thực hiện truyền thông nối mạng ở nhiều cấp độ khác nhau nhằm đáp ứng yêu cầu vừa

điều khiển vừa giám sát hệ thống

I Khái niệm về truyền thông mạng PLC

II CƠ SỞ TRUYỀN THÔNG

1 Truyền thông giữa các PLC

Nó giúp cho việc tích hợp các thành phần riêng lẽ trong một

hệ thống sản xuất thành một hệ thống hoàn chỉnh từ những kết nối đơn giản từ máy này đến máy khác tới những kết nối mạng cục bộ và c mạng diện rộng mà ở đó có đến hàng trăm máy ả móc thông minh phân bố ở các vị trí khác

nhau có khoảng cách xa nhau được liên lạc với nhau qua một xa lộ thông tin chung.

Các sử dụng thông thường của các cổng

truyền thông PLC

• Thông báo dữ liệu điều hành và cảnh báo, thí dụ qua

Printer hay VDU

• Ghi nhận các dữ liệu vào các hồ sơ lưu trữ (Computer) để phân tích quá trình và thông tin quản lý

(qua các phần mềm ứng dụng)

• Chuyển các giá trị, các tham số vào chương trình PLC có sẵn từ các thiết bị đầu cuối của người điều hành hoặc từ các bộ

điều khiển giám sát.

• Thay đổi chương trình PLC từ bộ điều khiển giám sát

• Áp đặt các ngõ I/O và các phần tử nhớ hay gán các thông

số từ một thiết bị đầu cuối từ xa.

• Nối kết PLC vào hệ phân cấp điều khiển có nhiều loại

PLC, máy tính và thiết bị điều khiển giám sát khác.

• Truyền nối tiếp và các chuẩn truyền RS232, RS422/423 và

RS485

2 MẠNG SIMATIC

Simatic cung cấp các cấp mạng theo các yêu cầu khác nhau:

• Industrial Ethernet (IEEE802.3)

• Profibus (EN 50170)/MPI

• ƒ Giao tiếp AS (EN 50295)

Các yêu cầu cho tự động hóa được phân loại theo cấp tự động hóa

 Cấp quản trị mạng (Management Level): lưu trữ các giá trị, thông số quá trình cũng như tối ưu hóa và phân tích các chứa năng xử lý, xuất các kết quả thành báo cáo, in ấn và truyền tải thông tin.

 Cấp cell : Chứa năng tự độtối ưu hóa được xử lý tự động.

Cấp này các PLC, PC và HMI được nối kết lại với nhau.

 Cấp Field : Nối kết giữa những nơi lắp đặt các máy móc

và các PLC Các thiết bị trường đo lường, báo hiệu

và phát các lệnh từ cấp cell đến các máy móc

.

 Cấp Process : Cấp của Actuator/Sensor , cấp này master truyền thông với các actuator và sensor được nối vào subnet Đặc điểm là thời gian đáp ứng nhanh với số bit dữ liệu nhỏ.

Mô hình bao gồm :Mạng AS-i , Mạng Profibus

ƒ Mạng Industrial Ethernet

 Mạng AS được phân biệt bằng những đặc

tính chủ yếu sau:

1 Cáp AS được sử dụng cho cả hai việc : trao đổi dữ liệu giữa các cảm biến và cơ cấu với thiết bị điều khiển; cung cấp nguồn cho các cảm biến.

2 Nối kết đơn giản và giá phải chăng tính linh hoạt cao với nối kết kiểu hình cây

3 Thời gian đáp ứng nhanh: Chủ AS-I chỉ cần tối đa 5 ms cho chu kỳ trao đổi dữ liệu lên tới 31 trạm

4 Các trạm trên cáp AS-I có thể là các cảm biến, cơ cấu chấp hành

với đầu nối hoặc module AS-I tích hợp có thể được nối vào tới

4 sensor/actuator nhị phân thông thường

5.Module AS-I có thể lên đến 124 cảm biến được hoạt động trên cáp AS-i

Các thành phần hệ thống AS

Các thành phần dưới sẽ tạo thành hệ thống mạng AS

• ƒ +AS-i master

• ƒ +AS-i module

• ƒ +AS-i cable

• ƒ +AS-i power supply unit

• ƒ +Sensors/actuators with an integrated AS-i chip

• ƒ +Addressing unit

• ƒ +SCOPE AS-Interface

Sơ đồ mô tả các thành phần được nối kết

Giao thức truyền thông AS I

* Nguyên tắc Master/Slave trong ASI : ASI master kết hợp với cáp ASI điều khiển trao đổi dữ liệu với 31 slave qua giao tiếp cáp

ASI

a Cấu trúc thông tin – dữ

liệu

Các tham số thật là ảnh của các tham số hiện thời trên slave

ƒ Dữ liệu cấu hình thật: trường này chứa các cấu hình I/O và mã ID của tất cả các slave được nối kết ngay khi dữ liệu này được

đọc từ các slave.

Danh sách các slave được phát hiện (LDS)

ƒ Danh sách các slave bị kích hoạt (LAS)

ƒ LAS cho thấy những slave nào được kích hoạt bởi ASI master Dữ liệu I/O chỉ trao đổi được với các slave bị kích hoạt.

b Chức năng giao tiếp

Các hoạt động bao gồm:

ƒ+ Read/Write (đọc/ghi)

+ Read/Write configuration data (đọc/ghi dữ liệu cấu hình)

+Configure actual (Đặt cấu hình thật)

+Supply slaves with configured parameters (Cung cấp các tham số đặt cấu hình cho các slave)

ASI master cho simatic s7-200

ASI master cho simatic s7-300

A CÔNG NGHỆ PROFIBUS

• PROFIBUS là chuẩn fieldbus cho một giải rộng các ứng dụng trong sản xuất và tự động hóa quá trình PROFIBUS cho phép truyền

thông giữa các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau không cần thêm bất cứ điều chỉnh giao tiếp nào PROFIBUS có thể sử dụng cho hai ứng dụng: ứng dụng đò hỏi thời gian đáp ứng với tốc độ cao và những công việc truyền thông phức tạp

PROFIBUS cho các giao thức truyền thông (Communication

Profiles): DP và FMS

Tùy theo ứng dụng cụ thể mà ta có thể sử dụng các công nghệ

truyền dẫn sau (Physical Profiles): RS485, IEC 1158-2 hoặc sợ

quang

B Giao thức truyền thông

+ DP (Distributed Periphery) là giao thức thông dụng được sử dụng nhiều nhất Nó được tối ưu về tốc độ, hiệu suất và giá kết nối thấp và được thiết kế cho truyền thông giữa các hệ thống tự động và

ngoại vi phân bố

+ FMS (Field Message Specification)

Đây là giao thức truyền thông vạn năng cho nhiều chức năng ứng dụng để truyền thông giữa các thiết bị có tính thông minh

C Công nghệ truyền dẫn

3 phương pháp truyền dẫn profibus khả dụng nhất :

• • Truyền RS-485 cho các ứng dụng trong tự động hóa sản xuất

• Truyền IEC 1158-2 cho ứng dụng tự động hóa quá trình

• Sợi quang cải thiện tính nhiễu điện và những khoảng cách mạng lớn

Công nghệ truyền RS-485

• Truyền dẫn RS-485 thường được sử dụng rất nhiều bởi

Coâng ngheä truyeàn IEC 1158-2

Truyền sợi quang