ĐỀ CƯƠNG THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THÔNG

ĐỀ CƯƠNG THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THÔNG, CÁCH THIẾT LẬP VỀ CÁC MẠNG

Bài 1: Kết nối cáp quang A. Mục tiêu của bài. -Trình bày được các bước kết nối cáp quang. -Xử lý được một số các sự cố thường gặp khi kết nối cáp quang. -Đảm bảo an toàn, vệ sinh công nghiệp, tiết kiệm nguyên vật liệu. B. Nội dung bài học. I. Giới thiệu về cáp quang. 1. Khái niệm về cáp quang: - Cáp quang là một loại cáp truyền dẫn ánh sáng. Cáp quang được cấu thành từ các sợi truyền ánh sáng cơ bản, tới các ánh sáng kỹ thuật. -Cáp quang được sử dụng trong các lĩnh vực ứng dụng đòi hỏi tốc độ truyền tải rất cao, phạm vi truyền dẫn lớn hoặc trong các môi trường làm việc chịu tác động mạnh của nhiễu. Một sợi cáp quang bao gồm một sợi lõi, môt lớp bọc và một lớp vỏ bảo vệ. Sợi lõi và lớp bọc được làm bằng thủy tinh hoặc chất dẻo trong suốt. 2. Kết nối cáp quang: a. Suy giảm kết nối: Lượng công suất quang (optical power) mất trong suốt quá trình truyền dẫn qua cáp quang, điểm ghép nối. Ký hiệu dB. Suy hao phản xạ (Optical Return loss): ánh sáng bị phản xạ tại các điểm ghép nối, đầu nối quang. Suy hao tiếp xúc (Insertion loss): giảm công suất quang ở hai đầu ghép nối. Giá trị thông thường từ 0,2dB – 0,5dB. -Để xác định mức độ suy hao trên một liên kết sợi quang, có thể sử dụng thiết bị phát và đo công suất quang (power meter). b. Sự kết nối: Gồm nhiều thành phần kết hợp lại với nhau, chúng có nhiều kiểu như SC/PC, ST/UPC, FC/APC… Nhưng có hai thành phần cần quan tâm, đó là kiểu đầu nối SC, ST, FC…và điểm tiếp xúc PC, UPC, APC.SC (subscriber connector), ST (straight tip), FC (fiber connector) là các kiểu đầu nối quang có dạng hình vuông, hình tròn… 3.Xử lý kết nối: - Bên trong đầu nối là ferrule, giúp bảo vệ và giữ thẳng sợi cáp quang. Ferrule được làm bằng thủy tinh, kim loại, plastic hoặc gốm (ceramic) – trong đó chất liệu gốm là tốt nhất. Hình 3 Đỉnh của ferrule được làm nhẵn (polish) với ba dạng điểm tiếp xúc chính PC (Physical Contact), UPC (Ultra Physical Contact) và APC (Angled Physical Contact), giúp đảm bảo chỗ ghép nối có ít ánh sáng bị mất hoặc bị phản xạ nhất. II. Hàn nối cáp quang. 1. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị và nguyên vật liệu. -Dụng cụ: 01 Máy hàn cáp quang Fujikura FSM-60S, 01 Máy đo OTDR cáp quang Yokogawa AQ7275, 01 Bộ đo suy hao quang. -Thiết bị: Đồng hồ vạn năng,kìm, kéo… - Vật liệu: Khăn giấy đặc , cồn isopropyl 2. Các bước hàn nối cáp quang. Bước 1 - Chuẩn bị sợi quang: - Tuốt vỏ (Strip): Tuốt vỏ tương ứng với chiều dài như chỉ dẫn trong sổ tay của máy hàn. - Làm sạch (Cleaning): Làm sạch sợi quang bằng khăn giấy đặc biệt và cồn isopropyl sao cho sợi quang có tiếng kêu “chít chít” khi lau. Bước 2 - Bấm sợi quang để tạo mặt cắt: - bấm mặt cắt (Cleaving): Đặt sợi quang vào dao cắt, sử dụng thao tác như hướng dẫn trong sổ tay. Gióng sợi quang trong vùng cắt để cắt ở vị trí mong muốn ấn dao cắt nhẹ nhàng. Thực hiện chính xác là yếu tố quyết định để có một mối hàn tốt. Bước 3 - Hàn sợi quang: -Đặt các đầu sợi quang gần các điện cực -Đóng các kẹp trên từng sợi quang -Chọn chương trình trên máy hàn -Bắt đầu quá trình hàn (tự động hay bằng tay) Bước 4 - Bảo vệ mối hàn: -Mối hàn nhiệt thường có lực căng từ 0.5 đến 1.5 lbs. Một mối hàn tốt sẽ không bị đứt khi thao tác bình thường. Tuy nhiên mối hàn sau khi hoàn tất cần được bảo vệ để chống các lực bẻ cong hay lực kéo. -Dùng ống nhiệt co (Heat-Shrink) và thực hiện các thao tác để bảo vệ mối hàn -Đặt mối hàn đã được bảo vệ vào trong khay (cassette) -Đặt khay vào trong hộp (ODF hay UC) *Các lỗi xảy ra trong quá trình hàn, nguyên nhân và cách khắc phục Dấu hiệu lỗi Nguyên nhân Cách xử lý Lệch trục lõi Bẩn trên rãnh chữ V hoặc trên hạt kẹp sợi Làm sạch rãnh chữ V và hạt kẹp sợi Lệch góc lõi Bẩn trên rãnh chữ V hoặc trên hạt kẹp sợi Làm sạch rãnh chữ V và hạt kẹp sợi Chất lượng bề mặt vết cắt sợi kém Kiểm tra bề mặt cắt sợi, cắt lại Chệch lõi Bẩn trên rãnh chữ V hoặc trên hạt kẹp sợi Làm sạch rãnh chữ V và hạt kẹp sợi Cong lõi Chất lượng bề mặt vết cắt sợi kém Kiểm tra bề mặt cắt sợi, cắt lại Bài 2: Thiết lập mạng modbus A. Mục tiêu của bài - Trình bày được cấu trúc mạng Modbus. - Thiết lập được mạng Modbus thông qua phần mềm KEP Server EX. - Xác định và xử lý một số vấn đề đơn giản - Chủ động, sáng tạo, nghiêm túc trong học tập và sản xuất. B. Nội dung bài học I. Giới thiệu về mạng modbus . 1.Khái niệm về mạng modbus. - Modbus là một giao thức mạng truyền dữ liệu theo kiểu nối tiếp . Nó hỗ trợ cả 2 chuẩn truyền RS232 và RS485 . Việc truyền dữ liệu được thực hiện theo cơ chế 1 Master/ nhiều Slave . - Giao thức modbus được sử dụng rộng rãi nhờ tính đơn giản, linh hoạt và đáng tin cậy của nó . Nó có thể truyền dữ liệu rời rạc hoặc tương tự . Thế nhưng giao thức modbus bị giới hạn bởi cách thức giao tiếp theo chuẩn RS485 . Tốc độ truyền của chuẩn này trong khoảng 0.010Mbps đến 0.115Mbps . Trong khi ngày nay, các mạng hỗ trợ tốc độ truyền trong khoảng từ 5Mbps đến 16Mbps, thậm chí đối với các mạng Ethernet nó còn cung cấp tốc độ truyền lên đến 100Mbps, 1Gbps 2. WinCC kết nối với PLC S7-200 nhờ vào OPC thông qua giao thức modbus. Đây là phần mềm trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị công nghiệp với những ứng dụn g hoạt động trên nền Window(WinCC, HMI,SCADA…). Phần mềm cung cấp những phương pháp đã được chuẩn hóa cho phép những ứng dụngtrong công nghiệp trao đổi dữ liệu một cách nhanh chóng và mạnh mẽ. Nó đáp ứng đượcnhững yêu cầu về chất lượng kết nối truyền thông trong công nghiệp ( độ ổn định, tínhchính xác và linh hoạt…). KepServerEX cho phép chúng ta định nghĩa các tag của nhiều hãng khác nhau và sau đó chúng ta có thể định nghĩa thêm về giao thức truyền về mạng công nghiệp như: Modbus,Profibus II. Thiết lập thông số của mạng modbus . 1.Chuẩn bị: - Máy tính đã cài đặt phần mềm KEP ServerEX, WinCC… - Tài liệu hướng dẫn sử dụng phần mềm KEP ServerEX ,WinCC. 2. Quy trình tạo biến trong KEP Server EX : Bước 1: Cách tạo các Tag trong phần mềm: - chọn Open Kep. Bước 2: Tạo các kênh, mỗi kênh bao gồm nhiều tag , đặt tên cho kênh: - Kích chuột vào add a channel để tạo các kênh. Bước3: chọn thiết bị: - chọn thiết bị là kênh kết nối của hãng nào hay của giao thức nào. Sau đó chọn cổng truyền thông và các thông số truyền thông. Như vậy ta đã hoàn thành xong một kênh truyền theo giao thức đã định nghĩa (VD:Modbus Serial). *Các lỗi xảy ra trong quá trình thiết lập, nguyên nhân và cách khắc phục Dấu hiệu lỗi Nguyên nhân Cách xử lý Phần mềm KepServerEX không vào được Lỗi phần mềm Cài đặt lại phần mềm Không lưu được một channel mới. Bị trùng tên channel Thay đổi bằng tên channel khác Không chọn được thiết bị kết nối Đặt địa chỉ IP chưa đúng Thay đổi lại địa chỉ IP Bài 3: Mạng AS-i A. Mục tiêu của bài - Trình bày được cấu trúc mạng AS-i. - Thiết lập được cấu hình cho mạng mạng AS-i. - Xác định và xử lý một số vấn đề đơn giản của mạng AS-i. - Chủ động, sáng tạo, nghiêm túc trong học tập và sản xuất. B. Nội dung bài học I. Giới thiệu về mạng AS-i . 1. Khái niệm về mạng AS-i. - Kết quả phát triển hợp tác của 11 hãng sản xuất các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành của châu Âu (Siemens, Schneider Electric, Moeller, Festo, Bürkert, Pepperl & Fuchs ) đã cho ra đời mạng AS – i. Chuyên dùng cho ghép nối bộ điều khiển trực tiếp với các thiết bị logic (rơ-le đóng cắt, van on/off, cảm biến chuyển mạch bằng một đường cáp duy nhất, theo chuẩn EN50295, IEC62026-2. Hiệp hội ASI International Association hỗ trợ phát triển và ứng dụng 2. Thành phần của mạng AS-i. -AS-I Master: S7-300 (CP 342-2 , CP 343-2 ), S7-200 (CP242 - 2 , CP 243-2 , CP 242-8) -AS-I Slave: Gồm các Module AS-I và cácsensor/actuator có tích hợp các bộ nối AS-I. -Cáp AS-I. -Nguồn AS-I. -Bộ định địa chỉ. 3. Hoạt động của mạng AS-i. -Mạng AS-I hoạt động theo nguyên tắc Master/Slave, có nghĩa là AS-I Master sẽ trao đổi dữ liệu với AS-I slave thông qua cáp AS-I. Các lệnh gán tham số và dữ liệu xử lý được truyền qua giao tiếp giữa “Master CPU” và “Master CP”. -Các chương trình người dùng có những hàm thích hợp để gọi và đặt các cơ chế tương ứng để đọc và ghi qua giao tiếp này . -Thông tin được trao đổi với các ASI Slaves thông qua giao tiếp giữa AS-I Master CP và cáp AS_I .Khi đó dữ liệu sẽ truyền giữa Master và Slave. II. Thực hành * Kết nối các trạm mạng: gồm 1 PLC S7-200 làm master và 1 Actuator/sensor làm slaver thông qua mạng AS-I? 1. Chuẩn bị: - PLC S7-200(CPU243-2). - Máy tính cài đặt các phần mềm STEP 7 MicroWIN. - Rơle, cảm biến các loại… - Cáp AS-I, power supply… 2. Các bước thực hiện Bước 1: Kết nối phần cứng Bước 2: Định địa chỉ slave trên phần mềm STEP 7 MicroWIN Bước 3: Giao tiếp CP 243-2 với CPU S7-200. 3. Quy trình thực hiện Bước 1:Kết nối phần cứng: -Kết nối module CP 243-2 vào PLC S7-200. -Kết nối Actuator/sensor vào modul CP 243-2 bằng cáp AS-i. -Kết nối Power supply vào modul cáp AS-i. Sơ đồ kết nối phần cứng trong mạng AS-i Bước 2: Định địa chỉ slave trên phần mềm STEP 7 MicroWIN. -Khởi động máy tính, vào phần mềm STEP 7 MicroWIN -Vào thanh công cụ Tools chọn giao tiếp qua AS-i. Bước 3: Giao tiếp CP 243-2 với CPU S7-200. -Điều này được quyết định trong khi thiết lập phần cứng cho S7-200. Module CP 243-2 chiếm 2 khe Module mở rộng liên tiếp nhau của PLC S7-200. +Module số 8DI/8DO +Module tương tự 8AI/8AO Các địa chỉ của các vùng địa chỉ ngõ vào/ra số và tương tự tương ứng với cấu hình của CPU 224 được cho theo bảng sau: [...]... là một chuẩn truyền thông đợc SIEMENS phát triển từ năm 1987 trong DIN 19245 PROFIBUS đợc thiết lập theo phơng pháp hệ truyền thông mở, không phụ thuộc vào nhà chế tạo (Open Communication Network) phục vụ cho các cấp phân xởng và cấp trờng Mạng PROFIBUS tuân theo chuẩn EN 50170 cho phép kết nối các bộ điều khiển PLC, các thiết bị vào/ra phân tán, các bộ lập trình PC/PG, các cơ cấu chấp hành, các thiết... Profibus Mạng PROFIBUS đợc cung cấp theo ba chủng loại tơng thích nhau: -PROFIBUS DP (Distributed Peripheral) phục vụ cho việc trao đổi thông tin nhỏ nhng đòi hỏi tốc độ truyền nhanh PROFIBUS DP đợc xây dựng tối u cho việc kết nối các thiết bị trờng với máy tính điều khiển -PROFIBUS FMS (Fieldbus Message Specification) Trao đổi lợng thông tin trung bình giữa các thành viên bình đẳng với nhau trong mạng. .. tin trung bình giữa các thành viên bình đẳng với nhau trong mạng PROFIBUS FMS đợc dùng chủ yếu cho việc nối mạng các máy tính điều khiển và giám sát -PROFIBUS - PA (Process Automation) :Đợc thiết kế riêng cho những khu vực nguy hiểm PROFIBUS PA là sự mở rộng của PROFIBUS - DP về phơng pháp truyền dẫn an toàn trong môi trờng dễ cháy nổ theo chuẩn IEC 61158-2 PROFIBUS - PA là loại bus trờng thích hợp . EN5 029 5, IEC 620 26 -2. Hiệp hội ASI International Association hỗ trợ phát triển và ứng dụng 2. Thành phần của mạng AS-i. -AS-I Master: S7-300 (CP 3 42- 2 , CP 343 -2 ), S7 -20 0 (CP2 42 - 2 , CP 24 3 -2. 3: Giao tiếp CP 24 3 -2 với CPU S7 -20 0. -Điều này được quyết định trong khi thiết lập phần cứng cho S7 -20 0. Module CP 24 3 -2 chiếm 2 khe Module mở rộng liên tiếp nhau của PLC S7 -20 0. +Module số. power supply… 2. Các bước thực hiện Bước 1: Kết nối phần cứng Bước 2: Định địa chỉ slave trên phần mềm STEP 7 MicroWIN Bước 3: Giao tiếp CP 24 3 -2 với CPU S7 -20 0. 3. Quy trình thực hiện Bước