Đề Tài Tìm Hiểu Và Nghiên Cứu Về Iot Thu Thập Dữ Liệu Trong Hệ Thống Năng Lượng Mặt Trời.docx

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO TIÊN TIẾN o0o BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Công Ty TNHH Pizitech Đ ề tài Tìm hiểu và nghiên cứu về IOT[.]

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CHƯƠNG TRÌNH ĐÀO TẠO TIÊN TIẾN -o0o - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Công Ty TNHH Pizitech Đề tài: Tìm hiểu nghiên cứu IOT thu thập liệu hệ thống lượng mặt trời GVHD: Mai Bá Lộc SVTH: Trần Quốc Huy MSSV: 1851072 TP HỒ CHÍ MINH, THÁNG NĂM 2022 PHIẾU NHẬN XÉT SINH VIÊN CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP Họ và tên sinh viên: Lớp: Khóa: Khoa: Trực thuộc Trường: Trong thời gian từ ngày .tháng năm… đến ngày tháng năm Tại Công ty: Địa chỉ: Sau quá trình thực tập tại đơn vị của sinh viên, chúng có một số nhận xét đánh giá sau: Điểm STT Mục nhận xét Về ý thức tổ chức kỷ luật Về tinh thần thái độ học tập Về quan hệ, lối sống Chất lượng làm việc Nội dung nhận xét (thang điểm 10) Đánh giá chung sau thực tập: i Ngày… tháng….năm…… Người hướng dẫn trực tiếp Xác nhận của đơn vị thực tập (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) Lê Đức Toàn Lê Đức Toàn PHIẾU NHẬN XÉT SINH VIÊN ii CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên sinh viên: MSSV: Lớp: Ngành : Đơn vị thực tập : Giảng viên hướng dẫn: Nhận x ét: TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2020 Giảng viên hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN iii Lời đầu tiên em xin cám ơn các anh công ty TNHH Pizitech anh Lê Đức Toàn tạo điều kiện thuận lợi hướng dẫn tận tình để em học tập hồn thành tập tớt nghiệp Em xin cám ơn anh Toàn hướng dẫn, giới thiệu tài liệu, giải đáp các thắc mắc giúp đỡ em tồn bợ quá trình thực tập Nhờ mà em tích lũy thêm nhiều kiến thức, kinh nghiệm trải nghiệp môi trường làm việc thực tế Từ em tự rút nhiều kinh nghiệm kiến thức thực tiễn Em xin cám ơn thầy Mai Bá Lợc tận tình hướng dẫn, giải đáp mọi thắc mắc quá trình thực tập cơng ty Từ em hồn thành tập mợt cách hồn thiện Trong quá trình thực tập làm báo cáo, cịn thiếu kinh nghiệp thực tế nên khơng khỏi tránh sai sót Em xin cám ơn các anh thầy tận tình hướng dẫn, hỗ trợ em để hồn thành báo cáo mợt cách hồn thiện Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Sinh viên Trần Quốc Huy iv Thực tập tốt nghiệp GVHD: Mai Bá Lộc MỤC LỤC GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY TNHH PIZITECH .1 1.1 Giới thiệu công ty 1.2 Nhiệm vụ, chức của công ty 1.3 Cơ cấu tổ chức và nhân sự của công ty Pizitech .2 NỘI DUNG THỰC TẬP .3 2.1 Nhiệm vụ giao .3 2.2 Thời gian và lịch trình tiến độ thực tập 3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 3.1 Nghiên cứu Modbus 3.2 Chuẩn giao tiếp RS485 3.3 Modbus RTU 3.4 Modbus TCP/IP 10 3.5 Nghiên cứu hệ thống PV panels lượng mặt trời và áp dụng Modbus để theo dõi và quản lý .12 3.6 Kết nối với hệ thống lượng mặt trời và thiết kế giao diện theo dõi 14 TỔNG KẾT CÔNG VIỆC THỰC TẬP .21 4.1 Kết công việc thực tập 21 4.2 Kinh nghiệm học sau thực tập .21 TÀI LIỆU THAM KHẢO 21 v Thực tập tốt nghiệp GVHD: Mai Bá Lợc DANH SÁCH HÌNH MINH HỌA Hình 1.1 Hình 3.1 Hình 3.2 10 Hình 3.3 10 Hình 3.4 11 Hình 3.5 12 Hình 3.6 13 Hình 3.7 13 Hình 3.8 16 Hình 3.9 16 Hình 3.10 17 Hình 3.11 17 Hình 3.12 18 vi Thực tập tốt nghiệp GVHD: Mai Bá Lộc DANH SÁCH BẢNG SỐ LIỆU Bảng 2.1 Bảng 3.1 15 vii Thực tập tốt nghiệp GVHD: Mai Bá Lộc GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY TNHH PIZITECH 1.1 Giới thiệu công ty - - Công ty TNHH Pizitech thành lập năm 2017, với thế mạnh là người trẻ làm việc với công nghệ của Microsoft Công ty tập trung vào việc mang lại trải nghiệm tốt của sản phẩm đến với khách hàng Công ty phát triển các sản phẩm ngành vận tải giải pháp đậu xe, CRM, giải pháp quản lý hàng hóa Bên cạnh đó thì cơng ty cịn có bợ phận tư vấn triển khai giải pháp công nghệ để giúp khách hàng, đối tác của công ty có hạ tầng CNTT tốt Công ty cung cấp giải pháp phù hợp cho công ty/tổ chức của bạn Mợt nhiệm vụ của cơng ty là phát triển sản phẩm, nhằm mục tiêu giải quyết các vấn đề cuộc sống Các sản phẩm kết hợp phần mềm, điện toán đám mây, phần cứng IoT để có một giải pháp hoàn chỉnh Hạ tầng IT là một điều cốt lõi của cơng ty Hình 1 Thực tập tớt nghiệp GVHD: Mai Bá Lộc 1.2 Nhiệm vụ, chức của công ty - Với một chiến lược CNTT đúng, doanh nghiệp tổ chức của khách hàng có thể tồn tại thời đại số và tránh rủi ro  Các lĩnh vực hoạt động của công ty - Thiết kế website: Website tạo nhiều lợi thế kinh doanh Công ty giúp tạo cho bạn một “bộ mặt” ảo kinh ngạc thế giới số - - - Phát triển ứng dụng di động: Ứng dụng di đợng là địn bẩy kinh doanh Vì vậy công ty mang trải nghiệm tốt đến lòng bàn tay của khách hàng Giải pháp quản lý kinh doanh: Công ty cung cấp giải pháp quản lý toàn diện ERP, CRM, HRM cho tổ chức của khách hàng để nâng cao hiệu kinh doanh và giảm thiểu rủi ro Chiến lược CNTT: Với một chiến lược CNTT đúng, doanh nghiệp tổ chức của khách hàng có thể tồn tại thời đại số và tránh rủi ro Công ty bên cạnh bạn để cung cấp chiến lược CNTT đúng đắn và kịp thời - Phát triển và ứng dụng hạ tầng IOT: Song song với sự phát triển của chiến lược CNTT, nơi mọi thức đươc kết nối và liên kết thì việc có một hệ thống IoT đại và ổn định là một điều thiếu 1.3 Cơ cấu tổ chức nhân của công ty Pizitech - Pizitech cung cấp các nguồn lực có kinh nghiệm và tận tâm kết hợp với một tổ chức đại và tảng quản lý mạnh mẽ Với mục tiêu kết hợp nhân viên, khách hàng và đối tác để mang lại kết công việc và chất lượng dịch vụ tốt mảng thị trường có nhiều sự cạnh tranh này - Cơ cấu tổ chức của Pizitech tổ chức thành bộ phận, thực các công việc riêng biệt, hợp tác và hỗ trợ lẫn nhau: Ban điều hành, Bộ phận giải pháp và Bộ phận sản phẩm o Bộ phận giải pháp (Solution Dept): Thực nhiệm vụ tư vấn khảo sát hạ tầng, tư vấn chiến lược và triển khai, lập kế hoạch dự án Thực tập tốt nghiệp GVHD: Mai Bá Lộc lỗ hổng của các phiên cũ, thâm nhập vào hệ thống để thực các hành vi phá hoại Điều này đúng với mọi giao thức môi trường công nghiệp nói chung, không chỉ với riêng Modbus  Ứng dụng của Modbus - Modbus là giao thức truyền thông phổ biến việc xây dựng hệ thống tự động hóa công nghiệp và là phương tiện phổ biến có để kết nối các thiết bị điện tử tự động, gọi chung đó là IoT (Internet of Things) - Modbus là tiêu chuẩn fieldbus chấp nhận rộng rãi Trong một thời gian ngắn, hàng trăm nhà cung cấp triển khai hệ thống truyền tin Modbus thiết bị của họ và Modbus trở thành tiêu chuẩn thực tế cho các mạng truyền thông công nghiệp 3.2 Chuẩn giao tiếp RS485  RS485 gì? - RS485 [2] hay biết đến với tên gọi đầy đủ là chuẩn giao tiếp RS485 hay cáp RS485, là phương thức giao tiếp kết nới với máy tính và các thiết bị khác RS485 không chỉ đơn là giao diện đơn lẻ mà nó là tổ hợp truyền thơng có khả tạo các mạng đơn giản của nhiều thiết bị - Chuẩn giao tiếp RS485 có thể kết nối max lên đến 32 thiết bị một cặp dây đơn và một hệ thống dây nối đất khoảng cách lên đến 1200m  Cấu tạo của RS485 - Cáp RS485 cấu tạo đơn giản, chỉ từ các sợi dây xoắn lại với theo từng cặp Tuy nhiên, cấu tạo này lại sinh một nhược điểm nghiêm trọng, tượng nhiễu xuất cặp dây thì lập tức cặp dây khác bị -Điều này dẫn đến điện áp hoạt động dây không có quá nhiều sự chênh lệch, bộ phận thu của RS485 có thể nhận tín hiệu vì bợ thu loại bỏ hết tượng nhiễu  Nguyên lý hoạt động của RS485 Thực tập tốt nghiệp - GVHD: Mai Bá Lộc Nguyên lý hoạt động của RS485 khá đơn giản, liệu truyền qua dây xoắn lại với nhau, dây này gọi là cáp xoắn Khi dây xoắn lại tạo cho RS485 khả chống nhiễu cao và khả truyền tín hiệu đường dài tớt - RS485 chia làm loại cấu hình, sử dụng nhiều là cấu hình dây và cấu hình dây  Ưu, nhược điểm của RS485 - Ưu điểm  Là sản phẩm tân tiến nay, khắc phục yếu điểm mà RS232 để lại  Cáp RS485 là chuẩn giao tiếp có thể kết nối lúc nhiều máy phát và máy thu một hệ thống mạng  Những máy thu có điện trở đầu vào lên đến 12kΩ thì RS485 có thể kết nối lên 32 thiết bị Ngoài ra, với các đầu vào khác, RS485 có thể kết nối tối đa lên 256 thiết bị  Khi RS485 kết nối các thiết bị khoảng cách khá xa thì người sử dụng có thể khắc phục cách lắp thêm bộ lặp để tăng sớ lượng thiết bị kết nới, giúp tín hiệu ổn định hơn, tránh nhiễu đường truyền  RS485 có lắp đặt dây truyền tín hiệu nên tín hiệu truyền nhanh khoảng cách xa và rộng - Nhược điểm  Khi truyền quá nhiều thiết bị một đường dây thì gian đáp ứng chậm  Các thiết bị cần phải dùng chung chuẩn RS485 thay cho chuẩn Analog hữu  Cần có một kiến thức định để sử dụng RS485 hiệu Thực tập tốt nghiệp GVHD: Mai Bá Lộc 3.3 Modbus RTU - Giao thức Modbus RTU [4] là một giao thức truyền thông nối tiếp - Trong một mạng giao tiếp các thiết bị sử dụng giao thức Modbus RTU, các cảm biến các cấu chấp hành thường đảm nhiệm vai trò là Slave; Các thiết bị máy tính, PLC, vi điều khiển, thiết bị HMI,…có thể là các thiết bị Master, đơi chúng có thể đóng vai trị là các Slave Hình 3.2 - Khung truyền của giao thức Modbus RTU xây dựng giao thức truyền thông nối tiếp UART Giao thức UART là một giao thức truyền thông nối tiếp, sử dụng vi điều khiển, nó định nghĩa cấu tạo của một gói tin để gửi một byte gửi các bit thế nào Và nội dung của các tin nhắn Modbus xây dựng nhiều gói tin ghép lại Thực tập tớt nghiệp GVHD: Mai Bá Lợc Hình 3.3 - Trong mô hình OSI, Modbus RTU là một giao thức lớp ứng dụng (Application Layer) nên nó cần lớp vật lý (Physical Layer) phía dưới đề kết nới với các thiết bị khác Đường truyền vật lý chuẩn RS232 và RS485 sử dụng cho giao thức này Hình 3.4 3.4 Modbus TCP/IP - Modbus TCP/IP [5] là giao thức Modbus sử dụng đường truyền Ethernet, sử dụng mô hình TCP/IP để truyền thông - Modbus TCP là mạng Ethernet công nghiệp mở nhận diện Modbus IDA User Organization 10 Thực tập tốt nghiệp GVHD: Mai Bá Lộc - Cũng các loại modbus khác, Modbus TCP/IP sử dụng mô hình Master-Slave để truyền thông Tuy nhiên, triển khai Ethernet, sử dụng bộ giao thức TCP IP - Modbus TCP làm cho định nghĩa Master-Slave truyền thống thay đổi Vì Ethernet cho phép giao tiếp ngang hàng Trong mạng TCP, các Slave có thể chủ động truyền thông tin các thiết bị quản lý trung tâm – Master Sử dụng địa chỉ IP các Master để quản lý tập trung từ phần mềm - Modbus TCP/IP sử dụng các mạng TCP/ IP đại, có loại triển khai Modbus TCP: - Modbus RTU qua TCP, đơn giản chỉ là sử dụng TCP làm lớp vận chuyển cho các thông điệp RTU - Modbus TCP bình thường và có một số thay đổi định dạng tin nhắn - Vì truyền TCP/IP nên tốc độ truyền của Modbus TCP/IP cao, đáp ứng realtime Cao hẳn Modbus RTU - Có thể kết hợp modbus TCP/IP với modbus RTU Được gọi là Hybird Modbus Như hình dưới Hình 3.5 - Modbus RTU sử dụng RS485, RS232 Modbus TCP sử dụng Ethernet Nên muốn kết hợp loại modbus này cần tìm một thiết 11 Thực tập tốt nghiệp GVHD: Mai Bá Lộc bị có hỗ trợ cổng kết nối này Điều này bạn có lợi mở rộng quy mô sản xuất, số lượng thiết bị 3.5 Nghiên cứu hệ thống PV panels lượng mặt trời áp dụng Modbus để theo dõi quản lý  Hệ thống lượng mặt trời Hình 3.6 - Hệ thớng sản xuất điện từ lượng mặt trời [6] bao gồm thành phần chính:  Các pin lượng (Photovoltanic panels) có nhiệm vụ hấp thu lượng từ mặt trời nhằm sản sinh điện Dòng điện DC sinh sau đó dẫn các bộ biến tần (MPPT Inverters) dây điện với đầu nối MC4 12 ... xuất, số lượng thiết bị 3.5 Nghiên cứu hệ thống PV panels lượng mặt trời áp dụng Modbus để theo dõi quản lý  Hệ thống lượng mặt trời Hình 3.6 - Hệ thớng sản xuất điện từ lượng mặt trời... NGHIÊN CỨU 3.1 Nghiên cứu Modbus 3.2 Chuẩn giao tiếp RS485 3.3 Modbus RTU 3.4 Modbus TCP/IP 10 3.5 Nghiên cứu hệ thống PV panels lượng mặt. .. Công việc - Nghiên cứu và tìm hiểu Modbus - Tìm hiểu giao thức RS485, Modbus RTU, Modbus TCP/IP - Tham gia các khóa học Modbus Udemy.com Tuần - Nghiên cứu hệ thống lưới điện mặt trời -