Bài tập lớn nguyên lý truyền thông và ứng dụng của giao thức profibus pa

Mục lục LỜI NÓI ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN VỀ PROFIBUS 1.Công nghệ Profibus .3 2.Phân loại .4 3.Kiến trúc giao thức .5 4.Kỹ thuật truyền 5.Truy nhập bus .9 6.Dịch vụ truyền liệu 10 7.Cấu trúc điện .11 Chương 2: 16 PROFIBUS - PA .16 2.1 Giới thiệu Profibus – PA 16 2.2 kiến trúc giao thức 17 2.3 Cơ chế giao tiếp (lớp 2) 20 Chương 3: 24 CẤU TRÚC KHUNG TIN 24 1.Cấu trúc điện profibus 24 2.Cấu trúc khung tin profibus PA 25 CHƯƠNG 4: 29 ỨNG DỤNG CỦA PROFIBUS PA TRONG THỰC TIỄN 29 1.Profibus PA profile 3.02 29 2.Thực việc chuyển đổi PROFIBUS DP PROFIBUS PA .32 3.Ví dụ ứng dụng thực tiễn 35 Kết luận: 37 SVTH: NHĨM GVHD: HỒNG QUỐC XUYÊN LỜI NÓI ĐẦU Ngày với tiến khoa học kỹ thuật góp phần khơng nhỏ vào công xây dựng đất nước Đặc biệt với phát triển không ngừng lĩnh vực tự động hóa giúp việc sản xuất kinh tế lớn Nó góp phần vào việc sản xuất cách tự động để đạt suất chất lượng cao Trong tự động hóa khơng thể khơng kể đến việc ứng dụng mạng truyền thông công nghiệp đặc biệt việc ứng dụng công nghệ profibus vào lĩnh vực truyền thông Việc sử dụng truyền thông profibus nâng tự động hóa lên tầm cao hứa hẹn đầy triển vọng tương lai Trong đề tài chúng em tìm hiểu nghiên cứu truyền thơng profibus PA giao thức PROFIBUS SVTH: NHĨM 2 GVHD: HỒNG QUỐC XUN Chương 1: TỔNG QUAN VỀ PROFIBUS 1.Công nghệ Profibus PROFIBUS (Process Filed Bus) nhóm nhà cung cấp tự động hóa nhà máy thành lập năm 1989 Đức Ban đầu, giao thức phát triển cho sản xuất phân tán, sau dần mở rộng sang tự động hóa q trình ứng dụng tồn doanh nghiệp, hỗ trợ PROFIBUS Nutzerorganisation (PNO), từ năm 1995 nằm PROFIBUS International (PI) với 1100 thành viên toàn giới Profibus tiêu chuẩn mạng trường mở quốc tế theo chuẩn mạng trường châu Âu EN 50170 EN 50254 Trong sản xuất, ứng dụng tự động hóa q trình cơng nghiệp tự động hóa tịa nhà, mạng trường nối tiếp (serial fieldbus) hoạt động hệ thống truyền thông, trao đổi thông tin hệ thống tự động hóa thiết bị trường phân tán Chuẩn cho phép thiết bị nhiều nhà cung cấp khác giao tiếp với mà không cần điều chỉnh giao diện đặc biệt Profibus sử dụng phương tiện truyền tin xoắn đôi RS485 chuẩn công nghiệp ứng dụng sản xuất IEC 1158-2 điều khiển q trình Profibus sử dụng Ethernet/TCP-IP Profibus mạng Fieldbus thiết kế để giao tiếp máy tính PLC Dựa nguyên tắc token bus không đồng chế độ thời gian thực, Profibus xác định mối quan hệ truyền thông nhiều master master-slave, với khả truy cập theo chu kì khơng theo chu kì, tốc độ truyền tối đa lên tới 500kbit/s (trong số ứng dụng có SVTH: NHĨM GVHD: HOÀNG QUỐC XUYÊN thể lên tới 1,5Mbp hay 12Mbp) Khoảng cách bus tối đa không dùng lặp (repeater) 200m dung lặp khoảng cách tối đa đạt 800m Số điểm (node) tối đa khơng có lặp 32 127 có lặp 2.Phân loại PROFIBUS bao gồm loại giao thức PROFIBUS-FMS (multimaster/peer-to-peer), PROFIBUS-DP (master/slave), PROFIBUS-PA (intrinsically safe), hai kiểu giao thức DP PA đóng vai trị quan trọng tự động hóa q trình - PROFIBUS-FMS (Fieldbus Message Specification) giao thức nguyên PROFIBUS, dùng chủ yếu cho việc giao tiếp máy tính điều khiển điều khiển giám sát - PROFIBUS-DP (Decentral Peripheral) xây dựng tối ưu cho việc kết nối thiết bị vào phân tán thiết bị trường với máy tính điều khiển - PROFIBUS-PA (Process Automation) kiểu đặc biệt sử dụng ghép nối trực tiếp thiết bị trường lĩnh vực tự động hóa q trình có mơi trường dễ cháy nổ, đặc biệt công nghiệp chế biến Thực chất PROFIBUS-PA mở rộng PROFIBUS-DP xuống cấp trường cho lĩnh vực công nghệ chế biến Ứng dụng Tiêu chuẩn PROFIBUSFMS Cấp điều khiển trình PROFIBUSDP PROFIBUSPA Cấp trường Cấp trường EN 50 170 EN 50 170 IEC 1158-2 PLC, PG/PC, thiết bị trường logic tương tự, van, Ops – ms Các thiết bị trường giành cho khu vực có nguy cháy nổ < 60 ms Thiết bị kết nối PLC, PG/PC, thiết bị trường Thời gian < 60 ms SVTH: NHĨM GVHD: HỒNG QUỐC XUN đáp ứng Kích cỡ mạng Tốc độ truyền