Chuyên đề modbus tcpip with siemens 2 s7 1200 uss v20 communication with siemens s7 1200

TRƯỜNG CAO ĐẲNG FPT POLYTECHNIC CHUYÊN NGÀNH: CNĐK&TỰ ĐỘNG HÓA - - ASSIGNMENT MÔN HỌC MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP MÃ MÔN HỌC: AUT209 BÁO CÁO DỰ ÁN MÔN HỌC CHUYÊN ĐỀ: Modbus TCP/IP with siemens s7-1200 Uss v20 communication with siemens s7-1200 Giảng viên hướng dẫn : Phan Việt Hùng Lớp : AC17302 Nhóm Sinh viên thực : Nhóm Sinh viên thực : Đặng Ngọc Khanh Lê Thanh Trường Trần Thanh Truyền Phạm Mạnh Hùng Đà Nẵng, 02 tháng 03 năm 2022 LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập mơn nghiên cứu dự án nhóm chúng em ln quan tâm, hướng dẫn giúp đỡ tận tình giảng viên hướng dẫn với động viên giúp đỡ bạn bè Lời em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Phan Việt Hùng trực tiếp nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn nhóm em hồn thành dự án nghiên cứu Em xin bày tỏ lòng biết ơn yêu thương đến thành viên nhóm thực nỗ lực, nghiêm túc thực dự án nghiên cứu lần với nhiều khó khăn, thách thức Tuy nhiên, dự án nhóm khơng tránh khỏi cịn nhiều thiếu xót khuyết điểm, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp thầy giáo mơn để dự án nghiên cứu nhóm hồn thiện Em xin trân trọng cảm ơn! Đà Nẵng, ngày 02 tháng 03 năm 2022 Nhóm sinh viên thực Nhóm trưởng Đặng Ngọc Khanh LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu báo cáo hoàn toàn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Đà Nẵng, ngày 02 tháng 03 năm 2022 Nhóm cam đoan (Ký ghi rõ họ tên) Đặng Ngọc Khanh MỤC LỤC Trang LỜI CẢM ƠNI CẢM ƠNM ƠNN .2 LỜI CẢM ƠNI CAM ĐOAN MỤC LỤCC LỤC LỤCC .4 CHƯƠNNG I: TRUYỀN THÔNG S7-1200 THEO GIAO THỨC MODBUS TCP/IP.N THÔNG S7-1200 THEO GIAO THỨC MODBUS TCP/IP.C MODBUS TCP/IP I Tổng quan Modbus .5 1.1 Tìm hiểu truyền thông MODBUS TCP/IP 1.2 Tìm hiểu truyền thơng USS CHƯƠNNG II: MÔ PHỎNG HỒN THÀNH MƠ HÌNH TRUYỀN THƠNG.NG HỒN THÀNH MƠ HÌNH TRUYỀN THÔNG S7-1200 THEO GIAO THỨC MODBUS TCP/IP.N THÔNG 10 II Truyền thông PLC qua giao thức MODBUS TCP/IP 10 S7_1200 biến tần truyền thông theo giao thức USS .10 2.1 Chương trình truyền thơng PLC qua giao thức MODBUS TCP/IP 10 2.2 S7_1200 biến tần truyền thông theo giao thức USS 17 III Kết luận 20 CHƯƠNG I: TRUYỀN THÔNG S7-1200 THEO GIAO THỨC MODBUS TCP/IP I Tổng quan Modbus Modbus giao thức truyền thông sử dụng để truyền tải thông tin thiết bị điện tử hệ thống điều khiển cơng nghiệp tự động hóa Giao thức ban đầu phát triển Modicon (hiện phần Schneider Electric) vào năm 1970 sau trở thành chuẩn cơng nghiệp Modbus hoạt động dựa kiến trúc master/slave (hoặc client/server), thiết bị định dạng "master" (hoặc "client") gửi yêu cầu đến thiết bị khác định dạng "slave" (hoặc "server") để lấy thông tin thực hành động cụ thể Modbus hỗ trợ nhiều giao thức truyền tải, bao gồm RS-232, RS-485 Ethernet Nó sử dụng rộng rãi ứng dụng công nghiệp, hệ thống giám sát điều khiển quy trình sản xuất, hệ thống điều khiển lượng hệ thống điều khiển tịa nhà thơng minh  Các loại truyền thông MODBUS nay: Hiện nay, MODBUS biết đến sử dụng phổ biến công nghiệp gồm loại chuẩn: MODBUS RTU, MODBUS TCP MODBUS ASCII  MODBUS RTU  MODBUS TCP  MODBUS ASCII Hình 1.1 Giao thức Modbus 1.1 Tìm hiểu truyền thơng MODBUS TCP/IP MODBUS TCP/IP phiên giao thức MODBUS sử dụng mạng TCP/IP MODBUS TCP/IP cho phép truyền tải liệu thiết bị điều khiển máy tính thơng qua mạng Ethernet mạng Internet Điều cho phép thiết bị điều khiển kết nối với hệ thống SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ứng dụng điều khiển khác mạng Giao thức MODBUS TCP/IP sử dụng giao thức truyền tải định dạng khung (frame format) để truyền tải lệnh điều khiển liệu thiết bị Các khung truyền tải chứa trường thông tin để xác định địa thiết bị điều khiển, loại liệu truyền tải, lệnh điều khiển thông tin liên quan MODBUS TCP/IP cung cấp tốc độ truyền tải nhanh so với phiên khác MODBUS MODBUS RTU MODBUS ASCII, sử dụng mạng Ethernet mạng Internet Nó cung cấp tính bảo mật chống truy cập trái phép cách sử dụng cơng nghệ bảo mật SSL/TLS mã hóa liệu MODBUS TCP/IP sử dụng cho nhiều ứng dụng khác công nghiệp, chẳng hạn điều khiển thiết bị, giám sát phân tích liệu từ thiết bị, quản lý thiết bị bảo trì hệ thống Nó sử dụng ứng dụng IoT (Internet of Things) để kết nối thiết bị thông minh thu thập liệu từ chúng Hình 1.1.1 Khung truyền gói tin TCP/IP  Giao thức kết nối Mơ hình kết nối PLC thiết bị đầu cuối chuẩn Modbus TCP/IP giao tiếp với mơ hình Server Client Hình 1.1.2 Mơ hình kết nối TCP/IP  Cấu hình truyền thơng MODBUS TCP/IP với S7-1200  MODBUS TCP CLIENT Hình 1.1.3 Cấu hình tham số vào TCP CLIENT  MODBUS TCP SERVER Hình 1.1.4 Cấu hình tham số vào TCP SERVER 1.2 Tìm hiểu truyền thông USS Truyền thông USS (Universal Serial Interface) chuẩn giao tiếp truyền thông dành cho thiết bị điện tử ngành cơng nghiệp Nó phát triển Siemens AG để sử dụng động thiết bị khác hệ thống tự động hóa USS sử dụng đường truyền đơn giản, cài đặt thông qua cặp dây dẫn đơn cặp đồng trục Nó cho phép truyền tải tín hiệu thiết bị bao gồm tín hiệu điều khiển, tín hiệu đo lường tín hiệu trạng thái Các ứng dụng truyền thông USS bao gồm việc điều khiển động điện thiết bị khác hệ thống tự động hóa, giám sát thơng số điện thiết bị truyền tải liệu trạng thái lỗi thiết bị USS sử dụng ứng dụng IoT để kết nối thiết bị thông minh thu thập liệu từ chúng Hình 1.2 Truyền thơng S7_1200 qua giao thức USS điều khiển V20  Sử dụng lệnh USS  Lệnh USS_DRV instruction Khối lệnh USS_DRV hỗ trợ việc gởi liệu / tín hiệu điều khiển đến tối đa 16 biến tần (với 16 địa USS khác nhau) Đồng thời, USS_DRV cịn tự động tính tốn hiển thị liệu trả từ biến tần Mỗi biến tần sử dụng riêng instance Datablock Ví dụ: 16 biến tần > 16 USS_DRV_DB STEP tự động hỗ trợ khởi tạo Data Block tương ứng với khối lệnh USS_DRV người dùng thêm khối lệnh vào project Hình 1.2.1 Khối lệnh USS_DRV instruction  Lệnh USS_PORT instruction Khối lệnh “USS_Port” xử lý phần truyền thông hệ thống mạng USS, hỗ trợ lên đến 16 biến tần “USS_PORT” sử dụng dự án có yêu cầu phần cứng bao gồm CM 1241 CB 1241 Chương trình STEP7 hỗ trợ khởi tạo Data Block tự động khối lệnh “USS_PORT” thêm vào project Hình 1.2.1 Khối lệnh USS_PORT instruction CHƯƠNG II: MƠ PHỎNG HỒN THÀNH MƠ HÌNH TRUYỀN THƠNG II Truyền thơng PLC qua giao thức MODBUS TCP/IP S7_1200 biến tần truyền thơng theo giao thức USS 2.1 Chương trình truyền thơng PLC qua giao thức MODBUS TCP/IP Bước 1: Tạo project có tên CLIENT/SERVER, add PLC S7_1200 có địa IP khác PLC CLIENT  PLC SERVER Bước 2: Ở PLC SERVER thêm module truyền thơng CM1241 Bước 3: Tích bật xung clock PLC  PLC CLIENT PLC SERVER Bước 4: Thiết lập kết nối PLC Bước 5: Dùng hàm MB_CLIENT MB_SERVER để thiết lập cấu hình kết nối ngõ  PLC CLIENT  Ở PLC CLIENT tạo khối block_connect_Client Cài đặt thông số khối block_connect_Client  Tạo thêm khối data_Client để truyền liệu  Viết chương trình điều khiển data truyền thơng vs PLC SERVER  Gán khối block vào MB_CLIENT hoàn thiện câu lệnh PLC SERVER  Tương tự PLC_CLIENT ta tạo khối block_Connect_Server Cài đặt thông số khối block_connect_ Server  Tạo thêm khối data_ Server để nhận liệu