Bài thuyết trình mạng Ethernet và kết nối plc s7-1200 với s7-300

Trang 1

Bài thuyết trình

Mạng Ethernet và kết nối PLC s7-1200 với s7-300

Nhóm 4 1>Dương Văn Hòa TD12 2>Thái Hoàng Tuấn TD12

Trường Đại Học Giao thông Vận tải

Thành phố Hồ Chí Minh

Trang 2

Nội dung thuyết trình

• I-Tổng quan về mạng truyền thông công nghiệp

• II-Tổng quan về mạng Ethernet

• III-Plc S7-1200 và Plc S7-300

• IV-Kết nối giữa s7-1200 và 300 qua Ethernet

Trang 3

I-Tổng quan về mạng truyền thông công nghiệp

- Mạng truyền công công nghiệp (MTTCN-industrial network) làmột hệ thống mạng dùng để truyền thông tin số giữa các thiết bị điện, điện tử công nghiệp

như PLC, HMI, INVERTER.

Trang 4

A.TẠI SAO DÙNG MTTCN?

• 1 Chi phí lắp đặt thấp

So sánh hai mô hình sau

Trang 5

A.TẠI SAO DÙNG MTTCN?(tt)

• 2 Ít nhạy với hiện tượng tương tác điện từ

Trang 6

• 3 Khả năng linh hoạt cao

Trang 7

• 4 Dễ dàng chuẩn đoán lỗi

Trang 8

• 5 Dễ dàng thay thế các thiết bị hỏng

Trang 9

B CƠ SỞ LÝ THUYẾT MTTCN

- Các phương tiện truyền dẫn (Physical

- Cấu trúc vật lý (Physical Topology)

- Các phương pháp truy nhập mạng

- Các chuẩn truyền thông

- Mô hình phân lớp OSI

- Mô hình OSI trong công nghiệp

- Các thiết bị mạng trong MTTCN

Trang 10

II-Tổng quan mạng Ethernet

1.Khái niệm cơ bản

- Ethernet là một họ lớn và đa dạng gồm các công nghệ

mạng dựa trên khung dữ iệu (frame-based) dành cho

mạng LAN

- Tên Ethernet xuất phát từ khái niệm Ete trong ngành vật lý học Ethernet định nghĩa một loạt các chuẩn nối dây và phát tín hiệu cho tầng vật lý, hai phương tiện để truy

nhập mạng tại phần MAC(điều khiển truy nhập môi

trường truyền dẫn) của tầng liên kết dữ liệu, và một định dạng chung cho việc đánh địa chỉ.

Trang 11

II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)

- Mạng khu vực theo chuẩn quốc tế IEEE 802.3 (Ethernet) được thiết kế cho môi trường công nghiệp và mở rộng đến cấp thiết bị hiện trường.

- Kết nối các thiết bị tự động với nhau, với các máy tính và các trạm làm việc cũng như các thiết bị kết nối không dây với phương thức truyền thông đồng nhất hoặc bất động nhất.

- PROFINET, chuẩn mở cho tự động hoá, dựa trên chuẩn Ethernet công nghiệp và hỗ trợ việc kết nối các thiết bị từ cấp hiện trường cho đến cấp quản lý.

- Có thể áp dụng giải pháp mạng mở toàn diện.

- Tốc độ truyền thông cao, có thể lên đến 1 gigabit/s

- Ethernet Công nghiệp là một chuẩn công nghiệp, đã được kiểm chứng rộng rãi và được chấp nhận trên toàn thế giới.

Trang 12

- Kết nối tới mạng LAN không dây (WLAN) và các mạng LAN công nghiệp không dây (IWLAN) theo tiêu chuẩn

- Là nền tảng IT trong tự động hoá, ví dụ như chức năng Web, thư tín điện tử (email) và kết nối IWLAN.

- Giải pháp an toàn được thiết kế đặc biệt cho tự động hóa công nghiệp với khái niệm bảo mật công nghiệp dùng

SCALANCES

- Cấu trúc hình sao, hình thức nối dây cápxoắn(twistedpair)

và cáp quang

Trang 13

 Lợi ích của việc sử dụng mạng Ethernet:

Ethernet đã có thị phần trên 80% và có xu hướng ngày càng tăng Ethernet đưa ra các đặc điểm mang lại nhiều lợi ích cho người sử dụng:

- Khởi động nhanh nhờ phương pháp kết nối đơn giản.

- Độ linh hoạt cao khi mạng hiện thời có thể được mở rộng

mà không có bất kỳ ảnh hưởng bất lợi nào.

- Cơ sở cho nối mạng hệ thống mạng diện rộng (tích hợp theo chiều sâu)

- Cơ sở cho các dịch vụ Internet.

- Độ sẵn sàng cao do có cấu trúc mạng có dự phòng

Trang 14

- Thực hiện truyền thông gần như là không giới hạn do có thể

áp dụng công nghệ chuyển mạch

- Kết nối mạng của nhiều khu vực khác nhau, ví dụ như

mạng văn phòng và mạng khu vực sản xuất.

- Truyền thông diện rộng thông qua kết nối mạng diện rộng (WAN) hoặc mạng công nghiệp không dây (WLAN) sử

dụng SCALANCE W)

- Dễ dàng kết nối các trạm di động vào mạng WLAN hoặc

IWLAN của Siemens sử dụng SCALANCE W

- Mạng và dữ liệu được bảo vệ thông qua khái niệm bảo mật của Siemens sử dụng SCALANCE W

Trang 15

Trang 16

Trang 17

2.Kiến trúc giao thức

- Chia thành 2 lớp con là lớp LLC(Logical Link control) và MAC(medium access control) => Phạm vi của Ethernet/ IEEE 802.3 chỉ bao gồm lớp vật lý và lớp MAC

- Tốc độ truyền 1-10Mb/s đối với chuẩn IEEE 802.3 ;

100Mb/s đối với chuẩn IEEE 802.3 u

Trang 18

3.Cấu trúc mạng và kỹ thuật truyền dẫn

- Có cấu trúc bus.

- Về mặt vật lí có thể là đường thẳng hoặc hình sao tùy phương tiện truyền dẫn

- Các loai phương tiện truyền dẫn được dùng thông dụng

Trang 19

Cat 5 = 100 Mbps (specificationpending) Cat 3 = 10 Mbps

Trang 20

4.Cơ chế giao tiếp

- Trong mạng Ethernet,không kể bộ chia hoặc bộ chuyển

mạch thì tất cả các trạm đều bình đẳng như nhau và có 1 địa chỉ Ethernet riêng biệt,thống nhất toàn cầu

- việc giao tiếp giữa các trạm thông qua các giao thức

NetBUI, IPX/SPX, TCP/IP

-bên cạnh cơ chế giao tiếp tay đôi,Ethernet còn hỗ trợ

phương pháp gửi thông báo đồng loạt(multicast và

broadcast).

- một thông báo multicast gửi tới 1 nhóm các trạm trong khi

đó 1 thông báo broadcast gửi tới tất cả các trạm.

Trang 21

5.CẤU TRÚC BỨC ĐIỆN

Trang 22

6.Mạng LAN 802.3 chuyển mạch

- Khi số trạm tham gia tăng lên nhiều,hoạt động giao tiếp trong mạng sẽ bị tắc nghẽn một mặt do tốc độ truyền hạn chế,mặt khác cơ chế truy nhập bú không còn đảm bảo được hiệu suất như trong điều kiện bình thường Để khắc phục ta có thể sử dụng mạng Ethernet tốc độ cao

hoặc/và sử dụng cơ chế chuyển mạch.

- -Mục đích của việc sử dụng các bộ chuyển mạch là phân vùng xung đột và vì thế hạn chế xung đột

Trang 23

7.Fast Ethernet

- Là sự phát triển tiếp theo của Ethernet, được chuẩn hóa trong IEEE 802.3u.

- cho phép truyền với tốc độ 100Mb/s

- Thời gian bit được giảm từ 100ns xuống 10ns

Trang 24

8.High speed Ethernet

- Là 1 công nghệ bus do Fieldbus Foundation(FF) phát

triển trên cở sở Fast Ethernet và cũng là 1 trong 8 hệ

bus được chuẩn hóa trong IEC 61158 vào cuối năm 1999

- Tốc độ truyền là 100Mb/s, HSE được thiết kế cho việc nối mạng trên cấp điều khiển giám sát, bổ sung cho mạng H1 cấp thấp

- HSE sử dụng địa chỉ 48 bit và 64-byte khung Mac tối

thiểu như Ethernet chuẩn

Trang 25

- Kiến trúc giao thức HSE

Trang 26