MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG 8 hệ THỐNG IOT CÔNG NGHIỆP

sBa Education FPT POLYTECHNIC MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP CHƯƠNG HỆ THỐNG IOT CÔNG NGHIỆP sBa Education FPT POLYTECHNIC sBa Education MỤC TIÊU FPT POLYTECHNIC ^Trình bày tổng quan Node- red ^Sinh viên thực hệ thống Hệ thống loT công nghiệp AUT209 - Mạng truyền thông công nghiệp sgo Education FPT POLYTECHNIC CHƯƠNG HỆ THỐNG IOT CÔNG NGHIỆP Giới thiệu chung 2 Phần cứng cài đặt cấu hình cho Simatic IOT2040 Giới thiệu Node-red IOT2040 thu thập liệu từ điều khiển S7 1200 Gửi liệu từ IOT2040 lên đám mây (Cloud) AUT209 - Mạng truyền thông công nghiệp CHƯƠNG HỆ THỐNG IOT CÔNG NGHIỆP Giới thiệu chung sBa Education FPT POLYTECHNIC GIỚI THIỆU CHUNG ♦ Động lực nghiên cứu phát triển SIMATIC IOT2040 Tăng lưu lượng liệu Thu thập giám sát liệu từ cấp độ tự động hóa Kết nối Tự động hóa CNTT Sử dụng lớp vật lý giao thức nhác Các giải pháp tảng Cloud Tăng cường hiệu suất Yêu cầu tính thơng minh cấp độ trường nhằm tiền xử lý xử lý liệu • Phân tích dựa Cloud yêu cầu luồng liệu từ/đến cấp độ trường • Kết nối ứng dụng đơn lẻ tới cloud thiết bị bổ sung ứng dụng tiêu chuẩn mở Yêu cầu ngôn ngữ lập trình bậc cao giao diện tiêu chuẩn Tăng cường ảnh hường CNTT Yêu cầu giám sát từ xa tính phân tích k Tăng cường kết nối truyền thơng liệu Tự động hóa CNTT địi hỏi tảng gateway lập trình y AUT209 - Mạng truyền thông công nghiệp sBa Education FPT POLYTECHNIC GIỚI THIỆU ♦ Giới thiệu chung dải sản phẩmCHUNG - SIMATIC IOT2040 Bo mạch lập trình tự do/bo mạch đơn Bo mạch điện tử PCs khơng có vỏ bọc chứng chất lượng, tập trung vào thị trường sản xuất bo mạch Dạy Học Làm Tính nâng cao:tính Tăngnăng cường nhiều SIMATIC IOT2040 Mờ rộng với ARDUINO mPCIe so với bo mạch điện tử tiêu chuẩn • Thiết kế cơng nghiệp chắn • Hoạt động 24/7 • Đồng hị thời gian thực • Giao diện tiêu chuẩn • Vỏ ngồi lắp đặt DIN rail SIMATIC IOT2040: Gateway thông minh cho loT cơng nghiệp Tảng cường nhiều tính SIMATIC IPC so vơi SIMATIC IOT2040 • Hỗ trợ Windows • Hiệu nhớ • Chức server cơng nghiệp • Các ứng dụng HMI • SIMATIC Sofỉware controller • Chuẩn đoán TIA/PC • Khả mở rộng AUT209 - Mạng truyền thông công nghiệp sBa Education FPT POLYTECHNIC GIỚI THIỆU CHUNG thông minh ♦ Ví dụ ứng dụng SIMATIC IOT2040 Gateway kết nối cấp độ trường đến cấp độ IT/cloud Tập trung thu thập liệu sản xuất thích hợp từ nhiều nguồn Kết nối linh hoạt đến cảm biến/thiết bị chấp hành thông qua giao tiếp nối tiếp, Ethernet Arduino shields Truyền thông với PLCs, biến tần motor theo chuẩn v.d PROFINET1 OPC UA2 Chuyển đổi giao thức/kiểm soát tiền xử lý lập trình Tổng hợp liệu, chuyển đổi nhiều giao thức truyền thông khác tiền xử lý lập trình ngơn ngữ lập trình bậc cao, ví dụ Java, C++ Dự kiến; ứng dụng mẫu cung cấp íorum IOT2000 AUT209 - Mạng truyền thông công nghiệp sBa Education FPT POLYTECHNIC GIỚI THIỆU Giám sát sản xuất, phân tích tối ưu hóa Phân tích tảng đám mây để phát tiềm tối ưu hóa CHUNG ứng dụng đám mây Dữ liệu chuyển đổi truyền đến hệ thống CNTT/ giải pháp đám mây nhờ OPC UA, MQTT hay AMQP2 10 AUT209 - Mạng truyền thông công nghiệp .,.£Y.rLCiINIC IOT2040 KHIỂN S7 1200 ;T 52 THU THẬP DỮ LIỆU TỪ BỘ ĐIỀU AUT209 - Mạng truyền thông công nghiệp ^TECHNIC IOT2040 THU THẬP DỮ LIỆU TỪ BỘ ĐIỀU KHIỂN S7 1200 ♦ Hướng dẫn khai báo địa biến Những ví dụ khái báo địa IOT2040 kết nối với điều khiển S7 (S7 1200, S7 1500, ) rPTI Xem thêm tại: https://flows.nodered.org/node/node-red-contrib-s7 _ Step7 JSData T Address -”5' Description equivalent tỵpe DB5.XB.1 DB5.DBX0.1 Boolean Bit of byte of DB DB23.B1 or DB23.BYTE1 DB23.DBB1 Number Byte (0-255) of DB 23 DBiee,C2 or DBiea,CHAR2 DBiae.DBB2 string Byte of DB 100 as a Char DB42.I3 or DB42.INT3 DB42.DBH3 Number 53 Signed 16-bit number at byte of DB AUT209 - Mạng truyền thông công nghiệp .,.£ ^TECHNIC 4.4 IOT2040 IOT2040 THU THU THẬP THẬP DỮ DỮ LIỆU LIỆU TỪTỪ BỘBỘ ĐIỀU ĐIỀU KHIỂN Y.rLCiINIC S7 1200 KHIỂN S7 1200 rPTI ;T DB57.H0RD4 54 DB57.DBN4 Number DB13.DI5 or DB13.DINT5 DB13.DBD5 Number DB19.DU6 or DB19,DWORD6 DB19.DBD6 Number DB21.DR7 *or DB21.REAL7 DB19.DBD6 DB2.S7.ie string Number Unsigned 16-bit number at byte of 11.0 or E1.0 11.0 or E1.0 Boolean Bít of byte of input area Q2.1 or A2.1 Q2.1 or A2.1 Boolean Bít of byte of output area M3.2 QM3.2 Boolean Bit of byte of memory area IB4 or EB4 IB4 or EB4 Number Byte (0 -255) of input area QB5 or AB5 QB5 or AB5 Number Byte (0 -255) of output area MB6 MB6 Number Byte (0 -255) of memory area IC7 or EC7 IB7 or EB7 string Byte of input area as a Char QC8 or AC8 QB8 or AB8 string Byte of output area as a Char MC9 MB9 string Byte of memory area as a Char 1110 or Eiie IW10 or EWie Number QI12 or AI12 QW12 or AH12 Number MI14 MW14 Number DB 57 Signed 32-bit number at byte of DB 13 Signed 16-bit number at byte 10 of input area Signed 16-bit number at byte 12 of output area Signed 16-bit number at byte 14 of memory area Unsigned 32-bit number at byte of DB 19 Floating numberatat byte String of point length32-bit 10 starting byte 7of of DB 21 DB2 AUT209 - Mạng truyền thông công nghiệp ^TECHNIC IOT2040 S7 1200 rPTI 55 THU THẬP DỮ LIỆU TỪ BỘ ĐIỀU KHIỂN AUT209 - Mạng truyền thông công nghiệp ỉ Name Address Dĩsplay format Monitor value 'DB_IOT2020' Da %DB2 DBXO.O Bool B ĨRUE 'DB_IOT2020' Da %DB2.DBW2 •DB-IOT2020’ Da ’Data_4* %DB2.DBD4 %M2.1 ’Data_5* ĩp | %MW6 DEC+A Float>ng-point nu Bool DEC*/- 100 2.34 □ FALSE ỉo Nhóm ♦ Kết sau kết nối IOT2040 Data_1 true Data_4 S7-1200^2.34 Data_2 = Trang false Chart Data_5 100 IOT_Demo ► PLC_IOT2020_11 [CPU 1215C DƠDƠDC] ► VVatch and force ta (Đơn vị) 10 100 I Data_3 2.34 75 I 50 Data_3 Gauce 25 15:47:00 -15:49:00 1553:00 15:51:00 ♦ IOT2040 thu thập liệu từ điều khiển S7 1200 IVEDEMo Các bước thực hiện: ■ Cài đặt cấu hình cho S7-1200 ■ Vào node-red web theo địa chỉ: “IP IOT2040 1880” ■ Khai báo thông số kết nối cho node IOT2040 Node-red ■ Khai báo địa cho biến mà IOT2040 đọc từ S71200 ■ Biểu diễn giá trị lên dashboard Node-red ■ Kiểm tra kết CHƯƠNG HỆ THỐNG IOT CÔNG NGHIỆP Gửi liệu từ IOT2040 lên đám mây (Cloud) ♦ Giới thiệu Sử dụng dịch vụ điện toán đám mây Ubidots Đường dẫn: https://ubidots.com/stem/ Dùng khối hàm từ Node-red truyền thông liệu theo giao thức HTTP MQTT Hướng dẫn: Kết nối IQT2040 Ubidots sBa Education FPT POLYTECHNIC GỬI DỮ LIỆU TỪ IOT2040 (CLOUD) LÊN ĐÁM MÂY ♦ Khai báo thông số cho khối chức HTTP 61 Chuyển đổi liệu thành kiệu liệu global Khai báo thông số kết nối (tên thiết bị, token) gói liệu muốn truyền từ IOT2040 lên cloud MQTT Khai báo kết nối tới MQTT broker Ubidots (với Username token ) Đóng gửi gói liệu tới topic phù hợp MQTT AUT209 - Mạng truyền thông công nghiệp sBa Education FPT POLYTECHNIC GỬI DỮ LIỆU TỪ IOT2040 (CLOUD) w Name Name Convert data to global data utxđots MQTT Connection Secunty Q Server inơustnal ap< ubiơots co