Tổ chức, lập trình và đánh giá tính (redundancy trong hệ thống điều khiển đa cấp)

Trong các đường hầm giao thông nhân tạo, các hệ thống thông gió, hệ thống kiểm soát nồng độ khí carbon monoxide phải được tự động giám sát và kiểm tra nghiêm ngặt, các thiết bị điều khiể

_o0o _

PHẠM PHÚ THỌ

ĐỀ TÀI

TỔ CHỨC, LẬP TRÌNH VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH REDUNDANCY TRONG

HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐA CẤP

CHUYÊN NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA

LUẬN VĂN THẠC SỸ

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2009

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: Tiến Sĩ Trương Đình Châu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc

- -oOo -

Tp HCM, ngày tháng năm 20

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: PHẠM PHÚ THỌ Giới tính : Nam / Nữ

Ngày, tháng, năm sinh : 04-01-1980 Nơi sinh: BẾN TRE

Chuyên ngành : TỰ ĐỘNG HÓA

Khoá (Năm trúng tuyển) : 2006

1- TÊN ĐỀ TÀI:

TỔ CHỨC, LẬP TRÌNH VÀ ĐÁNH GIÁ TÍNH REDUNDANCY

TRONG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐA CẤP

2- NHIỆM VỤ LUẬN VĂN:

• Tìm hiểu các cơ chế, cấu trúc và nguyên lý dự phòng trong hệ thống

điều khiển tự động Xây dựng và sử dụng các công nghệ truyền thông

công nghiệp: mạng MPI, Profibus, Ethernet

• Xây dựng cơ chế, cấu trúc liên kết mạng và giải thuật lập trình phần mềm để dự phòng cho: I/O Device và I/O Server

• Tìm hiểu công nghệ, giải pháp cho điều khiển/giám sát hầm giao thông, mô hình hoá hầm giao thông nhân tạo Đánh giá các tính năng

dự phòng trên mô hình này

3- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 22-06-2009

4- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 30-11-2009

5- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: Tiến Sĩ Trương Đình Châu

Nội dung và đề cương Luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

(Họ tên và chữ ký)

LỜI CẢM ƠN

-oOo -

Trước tiên, xin chân thành cảm ơn sự quan tâm hỗ trợ, tạo điều kiện và hết lòng

động viên về tinh thần lẫn vật chất của các thành viên trong gia đình trong suốt thời

gian qua

Đồng thời cảm ơn thầy Trương Đình Châu đã gợi mỡ, quan tâm và tạo thuận lợi cho

bản thân học viên trong suốt thời gian thực hiện đề tài tốt nghiệp này

Bên cạnh đó, xin chuyển lời cảm ơn đến:

- Thầy Trần Văn Hải, Hiệu Trưởng của trường, nơi học viên đang công tác đã tạo điều kiện về thời gian, hỗ trợ học phí cũng như các điều kiện thuận lợi khác đễ học viên hoàn thành chương trình cao học này

Ngoài ra, học viên cũng xin gởi lời cảm ơn đến tất cả những thầy cô đã trực tiếp giảng dạy trong suốt khoá học, những đồng nghiệp đã chia sẽ khó khăn, những người bạn đã quan tâm, động viên và luôn giữ mối liên lạc tốt trong quá trình học tập và rèn luyện vừa qua

bộ hoá dữ liệu và cơ chế dự phòng cho CPU chính Xây dựng cấu trúc liên kết mạng dự phòng cho I/O Server qua mạng LAN, khai báo cấu hình phần cứng, cấu hình giao tiếp với các I/O Device

Xây dựng mô hình mô phỏng hầm giao thông, kiểm chứng và đánh giá các tính dự phòng cho I/O Device và I/O Server trên các đối tượng điều khiển dạng số

và tương tự Đối với các hàm điều khiển liên tục và tốc độ cao cần có thiết bị để thử nghiệm, đánh giá để xây dựng giải thuật dự phòng tốt hơn, tín hiệu điều khiển sẽ liên tục, đáp ứng yêu cầu về tốc độ của hệ thống Khi đó, các cấu trúc dự phòng này

sẽ hữu ích hơn, ứng dụng nhiều hơn trong lĩnh vực tự động hoá

Build simulation models traffic tunnels, verify and assess the reserve calculation for I/O Device and I/O Server on the subjects of digital and analog control For continuous control functions and high-speed equipment needed to test and evaluate algorithms to build a better backup, control signals will continue to meet the speed requirements of the system Meanwhile, the reserve structure will more useful, more applications in the field of automation

MỤC LỤC

Chương 1: Giới thiệu tổng quan

1.1 Tính cấp thiết của luận văn 1

1.2 Các cơ chế và cấu trúc dự phòng 2

1.2.1 Dự phòng cho I/O Server 2

1.2.2 Dự phòng cho đường dẫn dữ liệu 4

1.2.3 Dự phòng cho I/O Device 5

1.2.4 Dự phòng cho mạng LAN 6

1.3 Xây dựng cấu trúc dự phòng cho I/O Server và I/O Device cho giải pháp hầm giao thông 7

1.3.1 Nhiệm vụ của luận văn 7

1.3.2 Những vấn đề khó khăn 7

1.3.3 Phạm vi thực hiện 8

1.3.4 Dự kiến các lĩnh vực ứng dụng của đề tài 8

1.3.5 Bố cục và nội dung của luận văn 9

Chương 2: Kỹ thuật Redundancy trong tự động hoá 2.1 Các kỹ thuật dự phòng 11

2.1.1 Dự phòng lạnh 11

2.1.2 Dự phòng ấm 12

2.1.3 Dự phòng nóng 13

2.2 Kỹ thuật dự phòng của các hãng sản xuất thiết bị tự động hoá 14

2.2.1 Hệ thống dự phòng của hãng Schneider 14

2.2.2 Hệ thống dự phòng của hãng Omron 23

2.2.3 Hệ thống dự phòng của hãng Allen Bradley 25

2.2.4 Hệ thống dự phòng của hãng Mitsubishi 28

2.2.5 Hệ thống dự phòng của hãng Siemens 31

2.3 Mạng truyền thông công nghiệp Simatic Net 35

2.3.1 Mạng MPI 35

2.3.2 Mạng Profibus 36

2.3.3 Mạng Ethernet 38

2.4 Kết luận

Chương 3: Tổ chức, xây dựng cấu trúc dự phòng 3.1 Xây dựng cấu trúc dự phòng cho I/O Device 39

3.1.1 Giải thuật lập trình phần mềm 39

3.1.2 Cấu trúc liên kết mạng dự phòng của hãng Siemens 40

3.1.3 Các khối OB báo lỗi trong PLC S7-300 và S7-400 43

3.1.4 Xây dựng cấu trúc liên kết mạng dự phòng cho I/O Device 44

3.1.5 Xây dựng cơ chế xác định lỗi bằng phần mềm 45

3.1.6 Truyền thông giữa các khối CPU 47

3.1.7 Xây dựng cơ chế đồng bộ hoá dữ liệu 52

3.1.8 Tóm lược quá trình xây dựng cơ chế dự phòng cho I/O Device 53

3.2 Xây dựng cấu trúc dự phòng cho I/O Server 54

3.2.1 Cấu trúc liên kết mạng dự phòng cho I/O Server 54

3.2.2 Khai báo cấu hình giao tiếp dữ liệu OPC 55

3.2.3 Khai báo cấu hình I/O Server ở chế độ thường trực 56

3.2.4 Khai báo cấu hình mạng LAN 56

3.2.5 Tóm lược quá trình xây dựng cơ chế dự phòng cho I/O Server 57

Chương 4: Đánh giá tính dự phòng trên mô hình hầm giao thông 4.1 Giới thiệu về các đường hầm giao thông 58

4.1.1 Nhu cầu về giao thông 58

4.1.2 Các đặc tính kỹ thuật của hầm giao thông nhân tạo 59

4.2 Ý tưởng xây dựng giải pháp và thực hiện 61

4.2.1 Hệ thống chiếu sáng 63

4.2.2 Hệ thống đèn tín hiệu giao thông 63

4.2.3 Hệ thống thông gió 64

4.2.4 Hệ thống SCADA 66

4.2.5 Mô hình phần cứng hoàn chỉnh 68

4.3 Kết luận 69

Chương 5: Kết luận 5.1 Kết quả thử nghiệm và phân tích 70

5.1.1 Kết quả thử nghiệm 70

5.1.2 Nhận xét và phân tích kết quả đạt được 70

Ưu điểm 70

Nhược điểm 70

5.2 Kết quả đạt được và ý nghĩa 71

5.3 Hướng phát triển 71

5.4 Kết luận 72

Tài liệu tham khảo 73

- LAN: Local Area Network

- RTC: Real Time Clock

- FPT: File Transfer Protocol

- HTTP: HyperText Transfer Protocol

- ISO/OSI: International Standardization Organisation/ Open System

Interconnection

- Mạng MPI: multi point interface

- AS-I: Actuator Sensor Interface

- RJ45: Registered Jack 45

- Profibus - DP: Decentralize Periphery - fast data exchange

- Profibus - PA: Process Automation - intrinsically safe environment

CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1.1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN VĂN

Với sự phát triển của xã hội ngày nay các hệ thống tự động hóa trong công nghiệp ngày càng xâm nhập vào đời sống con người nhiều hơn Vì vậy,

để đáp ứng nhu cầu điều khiển ngày càng cao về chất lượng, ổn định hệ thống

là rất quan trọng Hệ thống giám sát, điều khiển và thu thập dữ liệu, các hệ

thống điều khiển đa cấp được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy, xí nghiệp

trên toàn thế giới Kiểm soát, giám sát và điều khiển được cải tiến, cung cấp

các tính năng cơ bản nâng cao hiệu quả và năng suất sản xuất Nói chung các

hệ thống SCADA đáng tin cậy cao Tuy nhiên, xét trên một khía cạnh thiết kế

thường bỏ qua đặc điểm kỹ thuật là redundancy (dự phòng) [7]

Hoặc, nói một cách đơn giản: những gì xảy ra khi hệ thống bị hư hỏng?

Hầu hết các máy tính, các bộ điều khiển được thiết kế đáng tin cậy nhưng hư

hỏng vẫn xảy ra, đặc biệt khi chúng được sử dụng trong môi trường khắc

nghiệt Nếu một hoặc tất cả các phần tử quan trọng trong hệ thống không hoạt

động, thời gian chờ sửa chữa lâu dẫn đến chi phí cao, tính năng redundancy

phải được tích hợp vào hệ thống để loại trừ sự cố thiết bị hư hỏng [2]

Các hệ thống điều khiển đa cấp với các tính năng nổi bật đang được áp dụng trong các nhà máy, xí nghiệp trên các dây chuyền công nghệ hiện đại,

trên các dây chuyền sản xuất đa dạng, linh hoạt đem lại hiệu quả kinh tế cao

Ví dụ trong các nhà máy lọc dầu, trong các hệ thống đường dẫn dầu nếu có sự

cố xảy ra gây thiệt hại rất nhiều về tài sản, mức độ đáp ứng cho thị trường bị

ảnh hưởng nghiệm trọng, có thể gây thiệt hại cho nền kinh tế Trong các ngành

chế biến và bảo quản thuỷ sản, nếu chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm

được đặt lên hàng đầu thì các hệ thống cấp đông và giữ lạnh phải được duy trì

hoạt động ổn định Trong ngành thuỷ điện cung cấp điện năng cho sử dụng dân

dụng và công nghiệp Trong các đường hầm giao thông nhân tạo, các hệ thống

thông gió, hệ thống kiểm soát nồng độ khí carbon monoxide phải được tự động

giám sát và kiểm tra nghiêm ngặt, các thiết bị điều khiển phải được thiết kế với

chất lượng cao đồng thời phải tích hợp phương án dự phòng để đảm bảo hệ

thống luôn hoạt động ổn định nhất, nếu có sự cố xảy ra không những gây thiệt

hại rất lớn về tài sản thậm chí còn có cả tính mạng con người Vì vậy, nghiên

cứu các công nghệ ứng dụng trong hệ thống điều khiển tự động, đặc biệt là

nghiên cứu xây dựng kỹ thuật dự phòng (redundancy) cho hệ thống điều

khiển tự động là rất cần thiết nhằm đem lại một hệ thống điều khiển hoàn

chỉnh, hoạt động ổn định, giảm thiểu thời gian chờ sửa chữa các thiết bị hư

hỏng

Hầm giao thông nhân tạo được sử dụng rộng rãi trên thế giới, ở Việt Nam đã đưa vào sử dụng hầm Hải Vân, tuy nhiên mức độ ô nhiễm rất cao (bài

báo đăng ngày …) Ngày nay, đường hầm với lưu lượng lớn của xe lưu thông,

đôi khi di chuyển với tốc độ nhanh Trong môi trường hạn hẹp của một đoạn

đường hầm, ngay cả một sự cố nhỏ có thể gây thảm hoạ chết người, mức độ

thảm hoạ thậm chí nhanh hơn trên đường cao tốc Vì lý do này, phải cung cấp

thông tin kịp thời, các hệ thống điều khiển phải chính xác và hoạt động với độ

tin cậy, ổn định cao Ở đây, tác giả chọn mô hình là hầm giao thông nhân tạo

nhằm tìm hiểu các công nghệ áp dụng trong hệ thống giám sát, điều khiển,

đặt biệt là hệ thống dự phòng cho các phần tử chính Nhằm đem lại sự an

toàn, tiện ích cho người lưu thông qua các hầm giao thông Có nhiều cách tiếp

cận, phụ thuộc vào loại thiết bị khác nhau được cung cấp trong hệ thống Tuỳ

mức độ, nhu cầu an toàn cho hệ thống mà chúng ta cần xây dựng cấu các cấu

trúc dự phòng phù hợp

1.2 CÁC CƠ CHẾ VÀ CẤU TRÚC DỰ PHÒNG

1.2.1 Dự phòng cho I/O Server

Nhiệm vụ của server:

- Thu thập dữ liệu và truyền thông tin tới các PLC

- Để thu thập dữ liệu, các server được kết nối với PLC thông qua

mạng công nghiệp

- Các server cung cấp thông tin xử lý đến các client và điều khiển quá trình xử lý

I/O Server (chính)

LAN

Hiển thị ứng dụng

I/O Server (dự phòng)

Hiển thị ứng dụng

Hình 1.2.a: cấu trúc dự phòng cho I/O Server

Hệ thống gồm 2 máy server được kết nối với nhau và điều khiển các máy

Client Nếu một trong hai máy server bị hư hỏng hoặc gặp phải sự cố, thì tất cả

các máy Client sẽ tự động chuyển đổi từ máy server bị hỏng sang máy server

còn lại Kết quả là tất cả các máy client vẫn luôn luôn hoạt động và được điều

khiển bởi máy Server Máy tính với I/O Server còn lại sẽ đảm nhiệm tất cả điều

khiển không ảnh hưởng gián đoạn lên hệ thống Khi được phục hồi, hệ thống tự

động trả lại điều khiển cho server chính và chắc rằng dữ liệu không bị mất

Hình 1.2.b: cấu trúc dự phòng cho I/O Server trong hệ thống đa cấp

Hình 1.2.c: Phân tích cấu trúc Redundancy

Trong suốt quá trình hoạt động dữ liệu xử lý được tiến hành song song trên hai server Mỗi server xử lý kết nối và đồng bộ hóa cho nhau Dữ liệu xử

lý và các thông tin được gửi từ PLC tới cả hai redundant server

Cả hai server tính toán và làm việc một cách độc lập và được đồng bộ hóa cho nhau, nếu một trong hai server bị hỏng, thì server còn lại sẽ đảm nhiệm

vai trò điều khiển Giao tiếp giữa hai redundant server thông qua terminal bus

Chẳng hạn như là một mạng LAN sử dụng giao thức TCP/IP hoặc NetBEUI

Server hỏng: Nếu một server hỏng, cái còn lại sẽ tiếp tục nhận và xử lý

dữ liệu từ PLC Tất cả các máy client sẽ chuyển từ server bị hỏng sang

redundant partner server Sau khi chuyển đổi hệ thống hoạt động bình thường

trở lại

1.2.2 Dự phòng cho đường dẫn dữ liệu

Dự phòng cho đường dẫn dữ liệu là một hình thức của dự phòng liên quan đến xác định đường dẫn dữ liệu giữa I/O Server và kết nối với I/O

Devices Bằng cách cung cấp một đường dẫn dữ liệu thứ 2 (song song với

đưòng thứ 1), hiệu quả chắc chắn là nếu đường dẫn tới I/O Device hỏng, đường

dẫn thứ 2 có thể được sử dụng

Hình 1.3.a: Cấu trúc dự phòng cho đường dẫn dữ liệu

Hoặc có thể dùng dự phòng cho đường dẫn trên mạng như sau, trong trường

hợp này, I/O Device luôn được vận hành tốt nếu I/O Server hoặc đường truyền

thông bị lỗi

I/O Server (dự phòng)

Hình 1.3.b: Cấu trúc dự phòng cho cả đường dẫn và I/O Server

1.2.3 Dự phòng cho I/O Device

Nếu I/O Device được cung cấp theo dạng truyền thông peer-to-peer, cấu trúc

redundancy có thể được thiết kế bằng cách dùng gấp đôi I/O Device như sau:

Hình 1.4: Cấu trúc dự phòng cho cả hệ thống

Thuật ngữ Redundancy trong PLC cũng giống như trong máy tính, hai PLC được nối mạng với nhau, cả hai có nhiệm vụ điều khiển toàn bộ hoạt động

của hệ thống, tuy nhiên một PLC sẽ chờ ở chế độ STANDBY, khi PLC còn lại

bị hỏng, PLC này sẽ chuyển từ chế độ STANDBY sang Active và thay thế cho

PLC hỏng tiếp tục hoạt động điều khiển hệ thống

1.3 XÂY DỰNG CẤU TRÚC DỰ PHÒNG I/O DEVICE VÀ I/O SERVER

CHO GIẢI PHÁP HẦM GIAO THÔNG

1.3.1 Nhiệm vụ của luận văn

• Tìm hiểu các cơ chế, cấu trúc và nguyên lý dự phòng trong hệ thống điều

• Tìm hiểu công nghệ, giải pháp cho điều khiển/giám sát hầm giao thông, mô

hình hoá hầm giao thông nhân tạo Đánh giá các tính năng dự phòng trên

mô hình này

1.3.2 Các vấn đề khó khăn

Khó khăn về phương pháp (cách tiếp cận) :

Để dự phòng cho hệ thống tự động hoá, các hãng sản xuất thường thiết

kế 02 cách đó là dự phòng bằng phần mềm và dự phòng bằng phần cứng Dự

phòng bằng phần cứng là thiết bị khi sản xuất đã tích hợp sẵn tính năng này, chỉ

cần khai báo trong khi cài đặt phần cứng là hoàn thành Tuy nhiên, các thiết bị

này rất đắt tiền Còn dự phòng bằng phần mềm là khi thiết kế cấu hình phải

theo đúng quy định về phần cứng của nhà sản xuất và phải mua các các gói

phần mềm đi kèm riêng Vì vậy, nếu muốn sử dụng gói này thì phải thay đổi

cấu hình phần cứng cho phù hợp dẫn tới khó khăn trong nghiên cứu và thực

hiện

Khó khăn về tốc độ thực thi và phần cứng của hệ thống:

Việc lựa chọn cách giải quyết sao cho đạt kết quả yêu cầu đặt ra và phù hợp với thiết bị hiện có Tuy nhiên, do thiết bị còn hạn chế cho nên việc thiết

kế chưa được tối ưu, tốc độ truyền thông còn chậm và chưa đồng nhất với nhau

chỉ mới đáp ứng được vấn đề cơ chế và vận hành Các thiết bị dùng cho hầm

giao thông nhân tạo chưa đúng với yêu cầu thực tế, chỉ đáp ứng về mô hình mô

phỏng, chẳng hạn là phải dùng một biến trở để chỉnh điện áp thay đổi để mô

phỏng thay thế cảm biến đo nồng độ carbon monoxide

Giải quyết khó khăn:

Từ những khó khăn trên, học viên lựa chọn các thiết bị hiện có tại phòng thí nghiệm của đơn vị đang công tác Thiết kế cấu hình dự phòng với cấu trúc

liên kết bằng 03 kiểu truyền thông khác nhau: MPI, Profibus, Ethernet và sử

dụng các cảm biến, các đèn LED hiện có để xây dựng mô hình mô phổng

Đồng thời, xây dựng cơ chế dự phòng bằng mềm và lập trình phần mềm cho

tính năng này

1.3.3 Phạm vi thực hiện

- Về lý thuyết: các cơ chế và cấu trúc dự phòng của các hãng sản xuất thiết bị

tự động hoá, các kỹ thuật mạng truyền thông công nghiệp của hãng

Siemens

- Về ứng dụng: xây dựng cấu hình dự phòng cho I/O Device và I/O Server

trong hệ thống điều khiển

- Điều kiện thực hiện: có các bộ PLC S7-300 với CPU 315-2DP, 02 mô đun

Ethernet, 01 mô đun vào ra số, 01 mô đun vào ra tương tự, 01 biến tần

- Đối tượng: mô hình hầm giao thông nhân tạo

1.3.4 Dự kiến các lĩnh vực ứng dụng của đề tài

Qua kết quả tìm hiểu và nghiên cứu, tác giả đã tìm hiểu tổng quát các cơ chế và

cấu trúc Redundancy trong hệ thống điều khiển đa cấp Đặc biệt tổ chức, lập

Kết quả của luận văn có thể được ứng dụng rộng rãi trong các nhà máy, xí

nghiệp cần tính ổn định, cần tính hoạt động liên tục như:

• Nhà máy lọc dầu

• Nhà máy điện,

• Nhà máy nước,

• Các trạm phát tín hiệu thông tin liên lạc,

• Các nhà máy đông lạnh và bảo quản thực phẩm, thuỷ sản, …

Đặc biệt, với một số giải pháp và công nghệ có thể áp dụng vào giám sát và

điều khiển cho đường hầm giao thông nhân tạo như:

• Hệ thống đếm và lưu trữ lưu lượng xe lưu thông

1.3.5 Bố cục và nội dung của luận văn

Với nhiệm vụ thực hiện luận văn trên, bố cục của luận văn gồm 5 chương:

Chương 1: Giới thiệu tổng quan

Giới thiệu khái quát một số cơ chế và cấu trúc của tính Redundancy trong hệ thống điều khiển đa cấp, dự kiến các lĩnh vực ứng dụng của đề tài

trong thực tế, mục đích nghiên cứu, nhiệm vụ đề tài, phạm vi thực hiện và nội

dung tóm lược của luận văn

Chương 2: Kỹ thuật redundancy trong tự động hoá

Các khái niệm về dự phòng, các công nghệ dự phòng của các hãng sản xuất thiết bị tự động hoá Tìm hiểu, khai báo và sử dụng công nghệ mạng

truyền thông công nghiệp Simatic Net như: mạng MPI, Profibus, Ethernet

Chương 3: Tổ chức xây dựng cấu trúc dự phòng cho I/O Device và I/O Server

Xây dựng giải thuật lập trình phần mềm, cơ chế phát hiện lỗi của CPU Chính, giải thuật đồng bộ hoá dữ liệu giữa 02 CPU Xây dựng cấu trúc liên kết

mạng dự phòng cho:

o I/O Server

o I/O Device

Chương 4: Đánh giá tính dự phòng trên mô hình hâm giao thông

Phân tích các giải pháp công nghệ cho hầm giao thông nhân tạo, xây dựng mô

hình hầm giao thông với các chức năng:

 Hệ thống chiếu sáng

 Hệ thống đèn tín hiệu giao thông

CHƯƠNG 2:

KỸ THUẬT REDUNDANCY TRONG TỰ ĐỘNG HOÁ

2.1 CÁC KỸ THUẬT DỰ PHÒNG

Redundancy là một thuật ngữ chuyên ngành mà chúng ta hay gọi là sự

dự phòng, nó được sử dụng rất rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, nhiều trong

nghành công nghiệp máy tính, mạng và các thiết bị khả lập PLC Như vậy

muốn thiết bị có thể Redundancy thì trước hết chúng ta phải tạo liên kết mạng

cho chúng Dự phòng cho hệ thống tự động có thể được thực hiện thông qua 03

phương pháp: dự phòng lạnh, dự phòng ấm và dự phòng nóng

2.1.1 Dự phòng lạnh:

• Định nghĩa: Là sự dự phòng mà thời gian đáp ứng được quan tâm tối thiểu,

và có thể cần sự can thiệp của người vận hành

• Cơ chế: Thiết kế hoặc chế tạo sẳn một mô đun, một chi tiết (tạm gọi là phụ

tùng thay thế) hay một hệ thống tương tự với hệ thống đang vận hành Nếu

có sự cố hoặc cần sửa chữa, bảo trì thì người vận hành kỹ thuật lập tức thay

thế cái mới, do đó không tốn nhiều thời gian phả chờ đợi

• Ví dụ áp dụng: Điều khiển hai băng tải bằng hai bảng điều khiển riêng biệt

Nếu một băng tải không hoạt động, người vận hành có thể dùng băng tải

còn lại để tiếp tục hoạt động của hệ thống Trong ví dụ này, sự hư hỏng của

băng tải thứ nhất có thể dẫn đến sự tích lũy của sản phẩm, tuy nhiên tùy

theo yêu cầu mà có thể chấp nhận được

Hình 2.1: công đoạn vận chuyển sản phẩm

• Ưu/khuyết điểm: Phương án dự phòng này chỉ áp dụng đối với những hệ

thống mà khi có sự cố xảy ra không ảnh hưởng nhiều đến tính nguy hiểm,

tính an toàn, sản phẩm không bị hư hỏng khi phải chờ một thời gian để bảo

trì và thay thế Tuy nhiên, khi thời gian là quan trọng thì dự phòng ấm hoặc

nóng là phương án lựa chọn tốt hơn

2.1.2 Dự phòng ấm

• Định nghĩa: Dự phòng ấm được sử dụng khi thời gian chờ là quan trọng

nhưng phải mất một thời gian tạm thời thì vẫn còn chấp nhận được Trong

tình huống này, một bơm tạm thời có thể được mong đợi Trong suốt quá

trình bơm, các van, động cơ và các thiết bị khác có thể dừng tạm thời, và

các cảm biến có thể không phản hồi tín hiệu về PLC trong suốt quá trình

hoạt động liên tục

• Cơ chế: Hệ thống dự phòng ấm thường có hai bộ vi xử lý kết nối trong một

cấu hình chính và dự phòng Bộ xử lý chính của hệ thống điều khiển các tín

hiệu ngỏ vào và ngỏ ra, trong khi bộ xử lý phụ được cấp nguồn và chờ cho

bộ xử lý chính không điều khiển quá trình Khi xảy ra sự cố, bộ xử lý phụ

đảm nhận điều khiển các tín hiệu ngỏ vào/ngỏ ra và trở thành bộ xử lý

chính, cho phép bộ xử lý chính thành bộ xử lý thứ cấp và có thể được bảo

trì mà không mất quyền kiểm soát quá trình

Trong quá trình vận hành bình thường, bộ xử lý chính cung cấp định

kỳ để cập nhật cho bộ xử lý chờ Những thông tin cập nhật thường được xảy

ra vào cuối của mỗi vòng quét chương trình và có thể chỉ liên quan của một

phần dữ liệu tại bất kỳ thời gian nào Do đó, khi quá trình chuyển đổi xảy

ra, bộ xử lý phụ có thể làm việc với dữ liệu không đầy đủ tại vì nó mất một

vài chu kỳ quét chương trình để bắt kịp quá trình chuyển đổi Điều đó góp

phần không liên tục trong quá trình chuyển đổi giữa các bộ xử lý trong quá

trình điều khiển

• Ví dụ áp dụng:

Hình 2.2: các trạm bơm

• Ưu/khuyết điểm: Từ một khía cạnh phần cứng, hệ thống dự phòng ấm và

nóng hầu như giống hệt nhau, và có thể dễ dàng nhầm lẫn khi nhìn vào dữ

liệu cung cấp của các nhà nhà sản xuất

2.1.3 Dự phòng nóng

• Định nghĩa: Dự phòng nóng được dùng khi quá trình vận hành không được

dừng dưới bất kỳ trường hợp nào Có những ứng dụng có thể không yêu cầu

dự phòng nóng nhưng để có tính liên tục cao thì dự phòng nóng là rất cần

thiết

• Cơ chế: Như đã nêu ở trên, việc bố trí hệ thống dự phòng nóng thì hầu như

giống với hệ thống dự phòng ấm Tuy nhiên, hệ thống dự phòng nóng cung

cấp chuyên đổi liên tục của các tín hiệu I/O trong suốt quá trình chuyển đổi

từ bộ xử lý chính sang phụ

• Ví dụ áp dụng:

Hình 2.3: các van điều khiển lưu lượng

• Ưu/khuyết điểm: Dự phòng nóng được áp dụng đối với những hệ thống cần

phản ứng nhanh đối với các sự cố Tuy nhiên, mức độ đầu tư ban đầu sẽ tốn

chi phí nhiều hơn Sử dụng phương án dự phòng này cho những hệ thống

cần thiết sự ổn định, xác suất xảy ra hư hỏng có thể giảm đến mức thấp

nhất Đem lại sự an toàn và đảm bảo lien tục cho người sử dụng

2.2 KỸ THUẬT DỰ PHÒNG CỦA CÁC HÃNG SẢN XUẤT THIẾT BỊ TỰ

Hình 2.4.a: kết nối giữa hai CPU

Hệ thống dự phòng được giới thiệu bởi hãng Schneider, hệ thống vận hành tự

động này dựa trên PLC Modicon Premium Với tính năng phát hiện các sự cố

trong các trường hợp sau:

 Bộ xử lý trung tâm và chức năng truyền thông

 Tất cả các phần lien quan đến hệ thống I/O

Cấu trúc này dựa trên nguyên lý dự phòng “Primary/Stanby” với đầy đủ tính

năng dự phòng của bộ xử lý trung tâm và các chức năng truyền thông, được

dùng chia sẽ I/O trên mạng Ethernet Modbus/TCP, đường kết nối Modbus

Tại hệ thống điều khiển trung tâm, có hai Modicon Premium được gọi là

“Primary” PLC và “Stanby” PLC Cấu hình phần cứng và phần mềm phụ thuộc

vào các module trên mỗi thanh ray Chủng loại của hai vi xử lý (TSX H57 24M

và TSX H57 44M) được thiết kế đặc biệt cho cấu trúc dự phòng nóng với phần

mềm Unity Pro (phiên bản cao hơn 3.1) Cấu hình vi xử lý hai nhân được kết

hợp với chức năng của một CPU và vi xử lý phối hợp cho dự phòng cùng một

thời điểm

Với bộ “Primary” PLC:

o Thực hiện chương trình ứng dụng và quản lý I/O, gồm các phần:

 Thiết bị trường trên mạng Ethernet được quản lý bởi kỹ thuật quét I/O

 Thiết bị trường trên các đường kết nối Modbus

 Cảm biến và các cơ cấu chấp hành kết nối với các module Premium I/O trên bus X với cấu hình thanh ray đơn

o Bảo vệ chuyển dữ liệu an toàn thông qua đường kết nối “CPU Sync”

đến “Stanby” PLC tại bắt đầu mỗi chu kỳ quét

Hình 2.4.b: cấu trúc liên kết mạng đặc trưng

Trong tình huống xảy ra lỗi ảnh hưởng đến “Primary” PLC, hệ thống chờ

chuyển đổi điều khiển tự động ngay lập tức, tiếp tục thực hiện chương trình và

điều khiển các tín hiệu I/O được chuyển sang “Stanby” PLC trong 1.5 chu kỳ,

với dữ liệu được cập nhật

Khi đã chuyển đổi, “Stanby” PLC trở thành “Primary” PLC, khi lỗi trên PLC

đã được sửa chữa và được kết nối lại vào hệ thống chờ, nó đóng vai trò là

“Stanby” PLC

Cấu trúc tiêu biểu

Hình 2.4.c: cấu trúc tiêu biểu

Hệ thống I/O của Premium PLCs với thiết bị điều khiển dự phòng nóng TSX

H57 24M/44M được xác định bởi các thiết bị trường và thiết bị trên mạng

Ethernet Modbus/TCP Cấu trúc liên kết mạng Ethernet cho kết nối Ethernet

Modbus/TCP trên PLCs được phân phối dạng bus hoặc vòng với cáp bằng

đồng hoặc sợi quang

Khi cấu hình cho hệ thống dự phòng nóng dùng phần mềm Unity Pro, mô đun

Ethernet được thiết kế trên “Primary” PLC và “Stanby” PLC, phải có chức

năng giám sát và sử dụng dịch vụ vòng quét I/O Một sự cố xảy ra, sẽ kích hệ

thống dự phòng nóng chuyển đổi điều khiển từ “Primary” PLC sang “Stanby”

PLC

Cấu trúc dự phòng cho các I/O trên bus X

Hình 2.4.d: cấu trúc dự phòng cho các I/O

Trong cấu trúc này, các tín hiệu I/O nhị phân và tương tự trên bus X thông qua các module truyền thông, từ module này, tín hiệu được chuyển đến

cả hai PLC chính và PLC dự phòng

Sự quản lý cho dự phòng I/O

Mỗi “Primary” and “Standby” Premium PLC có một nhóm các mô đun I/O trên thanh ray Tín hiệu nhị phân như là cảm biến và các cơ cấu chấp hành

số được kết nối qua Advantys Telefast 16 kênh Tín hiệu tương tự như là cảm

biến và cơ cấu chấp hành tương tự được kết nối thông qua bộ chuyển đổi JM

Concept

Cho dự phòng ngỏ vào, thông tin cảm biến được truyền đồng thời đến

“Primary” and “Standby” Premium PLC thông qua hai mô đun ngỏ vào được

đặt trên Premium rack Giá trị ngỏ ra được tạo riêng lẻ bởi quá trình xử lý ứng

dụng của “Primary” PLC, gửi lệnh đến mô đun đáp ứng ở ngỏ ra Trong mỗi

chu kỳ, “Standby” PLC nhận giá trị ngỏ ra từ “Primary” PLC thông qua đường

kết nối CPU Sync Sự cho phép cập nhật dữ liệu, thay đổi điều khiển diễn ra

một cách trôi chảy trong suốt thời gian chuyển đổi

Cấu trúc SCADA trên Modbus và chia sẽ I/O trên Ethernet Modbus/TCP

Như các cấu trúc đặc trưng khác, I/O trong hệ thống Premium Hot Stanby được chia sẽ trên mạng Ethernet (với cấu trúc liên kết mạng như hình

bên dưới) Tuy nhiên, giao diện SCADA được kết nối với hệ thống chờ thông

qua đường kết nối Modbus series Các module mạng Ethernet Modbus/TCP

được cấu hình để giám sát và bật chuyển đổi từ điều khiển hệ thống dự phòng

nóng trong trường hợp xảy ra lỗi

Hệ thống giám sát và thu thập dữ liệu SCADA:

Trong cấu trúc này, dự phòng cho trạm SCADA, dựa trên phần mềm quản lý và giám sát Vijeo Citect hoặc Monitor Pro, được kết nối thông qua

đường kết nối Modbus series, trong đó trạm SCADA là trạm quản lý chính

(master) Thông qua các module truyền thông, mỗi “Primary” and “Standby”

Premium PLC có địa chỉ các trạm phụ thuộc theo thứ tự định sẵn là “n” và

“n+1”

Lỗi làm bật chuyển đổi điều khiển từ “Standby” sang “Primary” PLC và

tự động chuyển đổi địa chỉ Modbus: địa chỉ của “Primary” PLC mới trở thành

“n” và địa chỉ cũ trở thành “n+1”

Hình 2.4.e: cấu trúc dùng đường truyền modbus

Cấu trúc với chia sẽ thiết bị, trên Modbus và chia sẽ I/O trên Ethernet

Hình 2.4.f: cấu trúc chia sẽ thiết bị

Dự phòng I/O trên Modbus

Trong cấu trúc này, các thiết bị ngoại vi được chia sẽ bởi đường kết nối Modbus trong đó hai PLC (“Primary” và “Standby” là quản lý chính Mỗi thiết

bị ngoại vi được kết nối vào đường kết nối Modbus là thiết bị phụ thuộc Mỗi

PremiumPLC có một module truyền thông TSX SCY 11601 hoặc TSX SCY

21601 tích hợp kênh truyền

Chức năng của “Primary” và “Stanby” PLC

“Primary” Premium PLC

 Thực hiện toàn bộ chương trình ứng dụng

 Cập nhật tín hiệu ngỏ vào và ngỏ ra theo cấu trúc trên thanh ray

được chọn trên mạng bus X, Modbus, hoặc Ethernet

 Truyền thông với thiết bị ngoại vi

 Gửi dữ liệu sang “Standby” PLC thông qua đường kết nối “CPU Sync” và lấy lại thông tin xử lý lỗi từ “Standby” PLC

 Tạo thông tin xử lý lỗi trên cấu trúc dự phòng nóng

“Standby” Premium PLC

 Đọc trạng thái của ngỏ vào trên mạng của “Standby” PLC

 Đọc thông tin trạng thái của “Primary” PLC …

 Thực hiện ứng dụng riêng (chỉ đoạn đầu tiên của chương trình)

 Truyền thông với thiết bị ngoại vi

 Tạo thông tin xử lý lỗi trên cấu trúc dự phòng nóng

Quản lý của trạng thái của “Primary/Standby”: lỗi được phát hiện là một trong

các yếu tố sau:

 Thanh ray chính của nguồn cung cấp

 Bộ vi xử lý của PLC

 TSX ETY 4103/5103 “giám sát” module tự động tạo ra chuyển

đổi điều khiển “Primary/Standby” mạng Ethernet Modbus/TCP,

sự chuyển đổi điều khiển “Primary/Standby” có thể được thực hiện bằng tay thông qua chương trình ứng dụng

Quản lý chia sẽ các I/O trên mạng Ethernet

 Bộ “Primary” PLC có thể dễ dàng cấu hình để quản lý trao đổi của việc chia sẽ trạng thái I/O trên mạng Ethernet Sử dụng dịch

vụ quét I/O, không cần thiết lập chương trình

 Chỉ “Primary” PLC đọc ngỏ vào vật lý trên mạng và điều khiển ngỏ ra vật lý trên nó

 Trong suốt mỗi chu kỳ, “Standby PLC” nhận thông tin của I/O trên mạng Ethernet từ “Primary” PLC thông qua đường kết nối

“CPU Sync” Sự cập nhật “Primary/Standby” diễn ra nhẹ nhàng, không ảnh hưởng lên quá trình hệ thống

Quản lý của I/O dự phòng

 Cho tín hiệu ngỏ vào dự phòng, thông tin cảm biến được truyền

đồng thời đến “Primary” và “Standby” PLC thông qua module được đặt trên thanh ray của mỗi PLC

 Giá trị ngỏ ra được tạo bởi xử lý quá trình ứng dụng của

“Primary” PLC, nó gửi lệnh đến module đáp ứng ngỏ ra Trong

suốt mỗi chu kỳ quét, “Standby” PLC nhận giá trị ngỏ ra từ

“Primary” PLC thông qua đường kết nối “CPU Sync” và đưa vào ngỏ ra của riêng nó

 Quá trình cập nhật diễn ra dễ dàng trong quá trình chuyển đổi

“Primary/Standby”

Không gian bộ nhớ

 Tất cả không gian bộ nhớ chuẩn bị cho chương trình ứng dụng

và dữ liệu được quản lý bởi hệ thống dự phòng nóng với phần mềm Unity Pro Với bộ nhớ RAM tích hợp sẵn từ 192 đến 440

Kb (phụ thuộc vào từng loại), bộ nhớ RAM trong bộ vi xử lý TSX H57 24M và TSX H57 44M cho ứng dụng hệ thống dự phòng nóng tăng lên từ 768 hoặc 2048 Kb bằng cách thêm thẻ nhớ PCMCIA

Chu trình chuyển dữ liệu của ứng dụng

 Bắt đầu của mỗi vòng quét, nội dung dữ liệu trong bộ nhớ của

“Primary” PLC được chuyển sang “Standby” PLC thông qua

đường kết nối “CPU Sync”, tại cùng một thời điểm nội dung của

bảng chứa thông tin trạng thái ngỏ vào/ngỏ ra được vận chuyển

Hệ thống dự phòng nóng có thể vận chuyển dữ liệu từ “Primary”

PLC sang “Standby” PLC chỉ qua bộ vi xử lý:

o Vận chuyển dữ liệu thông qua vi xử lý kết hợp: 30

ms cho 100 Kb Dữ liệu vận chuyển này thực hiện song song với chương trình ứng dụng của

“Primary” PLC

 Dự phòng nguồn: Trên rack của CS1D có thể lắp 2 bộ nguồn, mỗi khi 1

trong 2 bộ bị hỏng, lập tức sẽ có bộ dự phòng thế vào, đảm bảo hệ thống không bị ảnh hưởng

 Dự phòng CPU: CS1D hỗ trợ 2 CPU thực thi chạy song song với cơ chế

đồng bộ dữ liệu và trạng thái với nhau Khi mô đun giám sát có sự cố ở

1 trong hai CPU này, CPU kia sẽ trở thành CPU chính tích cực Đặc biệt

là chương trình điều khiển trong PLC không cần phải viết thêm để thực hiện chức năng duplexing này

 Dự phòng bus: Thông tin giữa các PLC sẽ được bảo đảm thông suốt cả

khi 1 đường cáp bị hỏng thông qua cơ chế đường vòng

Hình 2.5.a: Dự phòng CS1 trong PLC OMRON

Khi bất kỳ một thành phần nào trong hệ thống có dự phòng bị sự cố, người vận hành có thể thay nóng nó bằng một mô đun mới mà không cần tắt

nguồn (hot-swap)

Hình 2.5.b: Thay thế các thành phần trong hệ thống Redundancy

Ngoài ra các thiết bị dự phòng có thể được thay thế trực tiếp

Hình 2.5.c: Thay thế bộ phận lỗi

2.2.3 Hệ thống dự phòng của hãng ALLEN – BRADLEY

Hệ thống ControlLogix Redundancy của Allen Bradley với những đặc tính

Redundancy chính:

 Tối ưu hoá tính sẵn sàng điều khiển

 Tuyệt đối không cần đến chương trình người dùng để thực thi

 Ngắt chuyển mạch không rung (Bumpless switchover) được bảo đảm

cho bất kì ngõ ra điều khiển logic nào trong nhiệm vụ ưu tiên cao nhất

 Ngắt chuyển mạch xấp xỉ 100ms

 Làm việc với những bộ điều khiển chuẩn Logix5555 và ControlNet

Bridges (D hoặc cao hơn)

 Ngắt chuyển mạch trong suốt bất kì thiết bị nào được kết nối tới giàn

điều khiển Redundancy

 Trong suốt quá trình nạp chéo (cross-load) của chương trình từ bộ điều

khiển sơ cấp đến bộ điều khiển thứ cấp

 Cấu hình trạm làm việc trực tuyến/ các lệnh/ những hiệu chỉnh bộ điều

khiển sơ cấp thì tự động được chuyển tới bộ điều khiển thứ cấp

 Người dùng có thể chọn hủy bỏ hoặc lấy lại “những hiệu chỉnh kiểm

tra” (test edits) tại ngắt chuyển mạch

Xây dựng hệ thống Redundancy điển hình:

 Bắt đầu với giàn ControlLogix chuẩn

 Đặt 1 hoặc nhiều hơn những bộ xử lí Logix5555

 Đặt 1 hoặc nhiều hơn ControlNet Bridges (Series D)

 Đặt 1 module hệ thống Redundancy

 Thiết lập một giàn điều khiển đồng nhất giây

 Chung cáp SRM (System Redundancy Module)

 Đặt địa chỉ I/O, giao diện hoạt động… tới kết nối ControlNet

Hình 2.6.a: Hệ thống Redundancy điển hình của Allen Bradley

Hình 2.6.b: Hệ thống Redundancy kết nối qua Ethenet của Allen Bradley

Bộ điều khiển Logix 5555:

 CPU ASIC mới:

• Cung cấp hệ thống mã hóa thay thế bộ nhớ tương đương để mà

sử dụng được bộ nhớ thương mại mật độ cao hơn

• Bộ nhớ mới thay đổi những giải thuật dò tìm cho Redundancy

 Chu kì mới để hỗ trợ thẻ nhớ 1.5, 3.5 và 7.5 mới

 Tăng hiệu suất

• Bộ nhớ flash nhanh hơn để tăng hiệu suất hoạt động hệ thống

• Sự tác động của thư viện Floating Point tới RAM cho hiệu suất cao hơn

 Phần cứng thay đổi để hỗ trợ ControlLogix Redundancy

 Chip mới Real Time Clock (RTC) tăng độ chính xác

 Trong Redundancy, dữ liệu được đệm trong bộ điều khiển sơ cấp, vì thế

không gian bộ nhớ dữ liệu được gọi hai lần

ControlNet cho phép ngắt chuyển mạch trong suốt:

 1756-CNB series D đã đặt thêm những thay đổi phần cứng và vi chương

trình cần thiết để hỗ trợ ControlLogix redundancy

 Đặt cùng địa chỉ ControlNet trên những ngắt chuyển mạch quay của

CNB thứ nhất và thứ nhì

 CNB thứ nhất sẽ sử dụng những địa chỉ đó, và CNB thứ hai sẽ tự động

sử dụng địa chỉ kế tiếp cao hơn

 Trên một ngắt chuyển mạch CNB tự động tráo đổi địa chỉ

 Bất kì thiết bị ControlNet ngoài nào cũng dễ dàng tiếp tục giao tiếp với

bộ điều khiển sơ cấp mới

 ControlLogix redundance hoạt động một cách trong suốt với địa chỉ I/O

1756, địa chỉ I/O mềm, bộ điều khiển, giao diện hoạt động, hoặc những thiết bị Rockwell khác hoặc những thiết bị thuộc nhóm ba khác mà có thể truyền thông tin tới Logix5555 qua ControlNet

Không yêu cầu lập trình:

Một Logix5555 sơ cấp tự động xác định dữ liệu nào thay đổi trong suốt quá

trình quét và tự động gửi dữ liệu đến Logix5555 thứ cấp của nó Bạn không

phải gửi những thông báo hoặc thậm chí chỉ rõ những vùng dữ liệu nhất định

để chuyển đổi Nó hoàn toàn diễn ra tự động

Tự động nạp chéo (cross-load) chương trình:

Nạp chéo là chuyển dữ liệu giữa master và slave trên một nhánh mạng đồng

cấp để lưu dữ liệu được truyền

Chỉ cần nạp chương trình đến bộ điều khiển sơ cấp Hệ thống sẽ tự động nạp

chéo chương trình của bộ điều khiển sơ cấp đến thứ cấp

Hình 2.6.c: Redundancy Allen Bradley tự động nạp chéo (cross-load)

2.2.4 Hệ thống dự phòng hãng MITSUBISH

Giới thiệu chung:

 Hệ thống PLC series Q của Mitsubishi được tích hợp đầy đủ các giao

tiếp cũng như chức năng Redundancy

 Hệ thống này với 3 cấp Redundancy sẽ đảm bảo việc xử lý và thay thế

một cách nhanh nhất trong trường hợp xảy ra lỗi nguồn hoặc các lỗi khác Điều này đạt được nhờ vào kiến trúc Redundancy với gấp đôi bộ

xử lý và các kết nối mạng

 Với 3 cấp redundancy cho phép ta rút nóng các thiết bị

Hình 2.7.a: Q Rundancy PLC system

Hệ thống MELSEC Q:

Biên độ một phạm vi những kiểu CPU từ hệ thống nhỏ/ trung bình, tới

những hệ thống liên kết phức tạp điểu khiển mười ngàn địa chỉ I/O, hướng vào những yêu cầu của tất cả các ứng dụng

Bao gồm những công nghệ đương thời như là Ethernet, những hệ thống

mở, IEC61131-3, và khả năng liên mạng, để giảm bớt những giá trị tuổi thọ qua quản lý và bảo trì hệ thống từ xa

Nhiều CPU có khả năng thêm vào hiệu suất và tính linh hoạt hệ thống

được mở rộng

Nhiều đường truy cập tới hệ thống cho phép kỹ thuật viên thực hiện

đồng thời việc gỡ rối và bảo trì hệ thống nhanh hơn

Những công cụ GX Developer năng suất cao cho phép những người

thiết kế tập trung vào tự động hoá của hệ thống, không phải là cấu hình của bộ điều khiển

Mạng kết nối và trường truyền dữ liệu tùy chọn phân phối hệ thống

Series Q qua những vùng rộng đồng thời giảm bớt giá thành dây nối

Khối vô cùng gọn lưu trữ những giá trị bảng điều khiển

QPRH – Quy trình dự phòng thừa độ ổn định cao

QnPRH là hệ thống điều khiển phức tạp nhất của Mitsubishi và biểu

hiện được đoạn cắt của đường liên kết Q Series Automation Platform

Nó đưa ra Tri-Level Redundancy™ (ba cấp dự phòng) bảo đảm sự loại

trừ hoàn toàn những tiến trình lỗi gây ra bởi lỗi nguồn hoặc hệ thống

Điều này đạt được bằng việc sử dụng một cấu trúc dự phòng hoàn toàn

những đường liên kết bộ xử lý và mạng kết nối đó Khả năng trao đổi trực tiếp cung cấp mức thứ ba của dự phòng thừa QnPRH được hoàn thiện bởi một sự bổ sung đầy đủ của máy tính điều khiển quá trình

Hình 2.7.b: hệ thống QPRH

Hệ thống Redundancy QPRH của MITSUBISHI

 Cấu hình kết nối đặc biệt cho những ứng dụng

Hình 2.7.c: Cấu hình kết nối hệ thống Redundancy của MITSUBISHI

 Đặc điểm nổi bật của hệ thống là khả năng đáp ứng với tốc độ rất nhanh:

Tăng tốc độ phản hồi từ các I/O và khả năng chuyển mạch với tốc độ