Mạng truyền thông công nghiệp

OPTIMIZE TRADING AND TECHNOLOGY SERVICE COMPANY LIMITED AND RESEARCH CENTRAL AND ELECTRICAL ELECTRONIC ENGINEERING Mạng truyền thông công nghiệp Biờn soạn: KS Lê Thân ThS Nguyễn Kim Ánh CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn M¹ng trun th«ng c«ng nghiƯp Section 1: Khái niệm truyền thơng mạng TTCN Section 2: Mơ hình ISO Section 3: Kiến trúc mạng (topology) môi trường truyền dẫn Section 4: Các thiết bị sử dụng cho cấp liên mạng Section 5: Các phương pháp điều khiển truy nhập mơi trường Section 6: Mơ hình phân cấp mạng TTCN Section 7: ASi Section 8: CANopen CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn M¹ng trun th«ng c«ng nghiƯp Section 9: DiviceNet Section 10: Ethernet – TCP/IP - Modbus Section 11: Profibus-DP Section 12: FIPIO Section 13: Interbus Section 14: Modbus CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI U http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn Mạng truyền thông công nghiệp Section Khái niệm truyền thông mạng TTCN CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn Section 1: Khái niệm truyền thông Những khái niệm truyền thông  Truyền thông khái niệm dùng để trao đổi thông tin đối tác (communications partner) với Data Transmission Medium Receiver Medium Receiver Data Transmitter/Receiver Transmission Transmitter/Receiver  Tín hiệu tạo sở đại lượng vật lý (ánh sáng, âm thanh, hình ảnh, điện áp, dịng điện, tần số,…) Tín hiệu môi trường để chuyển tải thông tin  Dữ hiệu phần thơng tin có ích CƠNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn Section 1: Khái niệm truyền thông Các phương pháp truyền tín hiệu  Dữ liệu truyền theo dạng analog: giá trị theo tiến trình liên tiếp  Dữ liệu truyền theo dạng digital: giá trị theo tiến trình liên tiếp (lấy mẫu) CƠNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn Section 1: Khái niệm truyền thông Các kiểu truyền  Truyền chiều (simplex transmission)  Truyền hai chiều gián đoạn (half duplex transmission)  Truyền hai chiều toàn phần (full duplex transmission) CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn Section 1: Khái niệm truyền thông Các kiểu truyền  Truyền nối tiếp (serial transmission): Kiểu liên kết thường yêu cầu dây dẫn: send, receive and earth 10110101001 101110101001 Các bit byte truyền theo thứ tự trước – sau  Truyền song song (parallel transmission): Các bit byte truyền đồng thời lúc Sử dụng cho khoảng cách truyền ngắn Chất lượng tín hiệu tỉ lệ nghịch với số kênh truyền 1 1 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn Section 1: Khái niệm truyền thông Kiểu truyền đồng không đồng chế độ nối tiếp  Truyền nối tiếp đồng (synchronous serial transmission): Dữ liệu truyền cách liên tục (khơng có khoảng thời gian gián đoạn) Một tín hiệu đồng truyền song song với tín hiệu liệu  Truyền nối tiếp không đồng (asynchronous serial transmission): Bit đồng bit START, STOP (nằm bit liệu) CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn Section 1: Khái niệm truyền thông Kết luận Do nguyên nhân giá thành tính bền vững mà hầu hết mạng truyền thông sử dụng kiểu truyền liệu dạng số nối tiếp khơng đồng hai chiều gián đoạn CƠNG TY TNHH TM&DVKT TI U http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn 10 Các trạm Slave Siemens nhà cung cấp khác Profibus-DP: Profibus cung cấp dịch vụ cho thiết bị chủ nh- cho thiết bị tớ để trao đổi thông tin mạng, nguyên tắc trạm tớ hÃng khác hoàn toàn trao đổi thông tin tuân thủ quy tắc thủ tục Profibus Hình sau mô tả mạng truyền số liệu thiết bị tớ với thiết bị chủ CễNG TY TNHH TM&DVKT TI U http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn 144 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐ ƯU http://optimize.com.vn; Các Slave Siemens cácI nhà cung cấp khác Profibus-DP email: optimize@optimize.com.vn 145 Cấu hình mạng cho c¸c DP Slave cho Simatic S7: CÊuCƠNG TY TNHH TM&DVKT Tcáchttp://optimize.com.vn;cho Simatic S7 hình mạng cho I U DP Slave email: optimize@optimize.com.vn 146 Mạng PCS7: PCS7 hệ thống điều khiển trình tiếng Siemens nay, chúng có tính -u việt chất l-ợng đo l-ờng điều khiển, khả linh hoạt ứng dụng, tính mở Điểm mÊu chèt cđa hƯ PCS7 hiƯn lµ øng dơng mạng truyền thông sử dụng giao thức công nghiệp, thiết bị thực giao thức, xử lí giao thức đ-ợc nối cấu trúc mạng cấu trúc mạng kết hợp thực giao thức loại kết hợp Và tất nhiên có thiết bị ®Ĩ thùc hiƯn viƯc chun ®ỉi giao thøc ®ã H×nh sau vÝ dơ vỊ cÊu h×nh Simatic cđa PCS7 CƠNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn 147 CÊu hình Simatic PCS7 148 * Trạm thiết kế kỹ thuật PCS7 (ENG) Trạm dùng với nhiều mục đích nh-: Định nghĩa kết nối hệ thống, thay đổi cấu hình nh- phân vùng quản lí hệ thống Khả can thiệp hệ PCS7 ENG đ-ợc trình bày hình sau: Trạm thiết kế kỹ thuật PCS7 (ENG) 149 Hình sau mô tả kết nối Bus hệ thống PCS7 thiÕt bÞ Simatic KÕt nèi Bus hƯ thèng PCS7 CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn 150 Một cấu hình mạng điển hình sử dụng môi tr-ờng truyền dẫn cáp quang sử dụng cấu trúc mạng vòng lặp khép kín Trong hệ thống mạng Simatic th-ờng sử dụng cấu hình có dự phòng (Redandancy) nhằm nâng cao độ tin cậy hệ thống Module thực trình chuyển đổi điện /quang quang/điện Simatic OLM (Optical Link Module) Hình 5.11 mô tả kÕt nèi nµy CƠNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn 151 Kết nối vòng lặp khép kín có dự phòng 152 Trong số ứng dụng đòi hỏi ®é tin cËy cao viƯc sư dơng c¸c PLC cã phòng làm tăng độ tin cậy Hình 5.12 trình bày cấu hình dự phòng PLC Cấu hình PLC có dự phòng 153 Ngoài việc kết nối có dự phòng sử dụng OLM, Simatic đ-a giải pháp sử dụng module OSM nhằm nâng cao khả liên kết đối tác truyền thông mạng Cấu hình đ-ợc trình bày hình 5.13 Cấu hình mạch vòng sử dụng OSM CễNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn 154 Tỉng hỵp cÊu tróc phân tầng, dự phòng đ-ợc trình bày hình 5.14 Cấu trúc phân tầng mạng 155 Kết nối thiết bị tr-ờng lên thiết bị điều khiển đ-ợc trình bày hình 5.15 Trong thiết bị tr-ờng đ-ợc kết nối theo giao thức khác Kết CễNG TY TNHHthiết bịtr-ờng lên cấp điều khiển nèi c¸c TM&DVKT T I ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn 156 Truyền thông Profibus DP PA đ-ợc trình bày hình sau: Truyền thông Profibus-DP PA CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn 157 III Đọc hiểu vẽ mạch điều khiển PLC Siemens: Xem phơ lơc CƠNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn 158 .. .Mạng truyền thông công nghiệp Section 1: Khỏi nim c truyền thông mạng TTCN Section 2: Mô hình ISO Section 3: Kiến trúc mạng (topology) mơi trường truyền dẫn Section 4: Các... trường truyền dẫn Kiến trúc mạng (topology)  Hybrid Topology: Mạng internet CÔNG TY TNHH TM&DVKT TỐI ƯU http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn 41 Mạng truyền thông công nghiệp. .. niệm truyền thông Hệ thống truyền thông có dự phịng (Redundant Communication System) CƠNG TY TNHH TM&DVKT TI U http://optimize.com.vn; email: optimize@optimize.com.vn 23 Mạng truyền thông công