NGHIÊN CỨU MẠNG TRUYỀN THÔNG DEVICENET, KẾT HỢP PLC CP1L ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 3 PHA

Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Kỹ thuật 1 Nghiên cứu mạng truyền thông DeviceNet, kết hợp PLC CP1L điều khiển động cơ 3 pha. Vũ Trí Võ Bộ môn: Tự động hóa- Khoa Điện 1. Đặt vấn đề. DeviceNet được giới thiệu vào năm 1994 bởi hãng Allen-Bradley, sau đó DeviceNet được chuyển giao công nghệ cho ODVA (Open DeviceNet Vendor Association) là một tổ chức phi lợi nhuận được tạo thành từ hàng trăm công ty trên toàn thế giới để duy trì, thúc đẩy và phổ biến các mạng DeviceNet. Hiện nay ODVA có trên 300 công ty được đăng kí thành viên và hơn 800 nhà cung cấp sản phẩm DeviceNet trên toàn thế giới. Ở Việt Nam hiện nay các thành tựu khoa học công nghệ tiên tiến của thế giới đã và đang được ứng dụng, chuyển giao công nghệ và đưa vào thực tế sản xuất. Trong đó hệ thống mạng DeviceNet cũng đã được ứng dụng triển khai trong một vài đơn vị sản xuất sử dụng công nghệ tự động hóa cao như: nhà máy Khí điện đạm Cà Mau, Đạm Phú Mỹ, sữa Vinamilk. DeviceNet không chỉ đơn thuần là chuẩn giao thức cho lớp ứng dụng của CAN, mà còn bổ sung một số chi tiết thực hiện lớp vật lý và đưa ra các phương thức giao tiếp kiểu tay đôi (Peer to Peer) hoặc chủ tớ (MasterSlave). Cấu trúc mạng là đường trụcđường nhánh. Ba tốc độ truyền quy định là 125 Kbits, 250 Kbits và 500 Kbits tương ứng với chiều dài tối đa của đường trục là 500 m, 250 m và 100m Do cấu trúc mạng DeviceNet có thể giao tiếp Peer to Peer hoặc MasterSlave nên rất linh động và có ứng dụng cao trong thực tế sản xuất. 2. Cơ sở lý thuyết. 2.1 . Đặc điểm cơ bản chuẩn truyền thông công nghiệp DeviceNet DeviceNet là một mạng mở có thể dễ dàng kết nối một loạt các hệ thống kiể m soát, các thiết bị như PLC, máy tính cá nhân, cảm biến và thiết bị truyền động. Mạ ng DeviceNet làm giảm chi phí lắp đặt và bảo trì bởi vì nó đòi hỏi dây dẫn ít hơn, nó cũng cho phép các thiết bị tương thích DeviceNet từ các nhà sản xuất khác nhau có thể kế t nối. Có rất nhiều lựa chọn DeviceNet tương thích với các thiết bị có sẵn, do đó có thể xây dựng một hệ thống kinh tế hơn. DeviceNet có cấu trúc kiểu đường trụcđường nhánh, trong đó đường trục đượ c coi là cốt lõi của mạng, có chiều dài tối đa là 500m. Trở kháng đầu cuối của mạng là 2 120 Ohm, 0.25w. Các đường nhánh có chiều dài tối đa là 6m, dùng để kết nối các nút với trục chính của mạng. DeviceNet cho phép ghép nối 64 trạm. Trong mạng chỉ sử dụng 1 hệ dây cáp, dây này vừa là dây nguồn đồng thời cũng là dây truyền tải dữ liệu ngoài ra mạng sử dụng một điện trở đầu cuối để đánh dấu điểm cuối cùng của mạng. Hình 2.1. Mô hình kết nối thiết bị qua mạng DeviceNet - Mỗi thành viên trong một mạng DeviceNet được đặt một địa chỉ trong khoảng từ 0- 63, được gọi là MAC-ID (Medium Access Control Identifier). Việc bổ sung hay bỏ đi một trạm có thể thực hiện ngay khi mạng còn đóng nguồn. Hình 2.2. Cấu trúc của mạng DeviceNet - Phương pháp mã hóa bit: DeviceNet sử dụng phương pháp mã hóa bit của mạ ng CAN, tốc độ truyền 125Kbps, 250Kbps, 500Kbps tương ứng với chiề u dài dây là 500m, 250m, 100m. - Gói dữ liệu: Tối đa 8 byte - Kỹ thuật bus: Truyền thẳng hoặc rẽ nhánh, nguồn và tín hiệu trên cùng một cáp mạng. 3 - Địa chỉ bus: Peer to Peer, MultiMaster hoặc MasterSlave. Hình 2.3. Mô hình kiến trúc giữ mạng CAN và DeviceNet. DeviceNet phát triển dựa trên CAN, vì vậy nó có nhiều điểm tương đồng vớ i mạng CAN, nó chuẩn hóa lớp 1,2 và 7 theo chuẩn tham chiếu OSI ( Open Systems Interconnection Reference Model, viết ngắn là OSI Model hoặc OSI Reference Model ) - tạm dịch là Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở - là một thiết kế dự a vào nguyên lý tầng cấp, lý giải một cách trừu tượng kỹ thuật kết nối truyền thông giữ a các máy vi tính và thiết kế giao thức mạng giữa chúng. Mô hình này được phát triể n thành một phần trong kế hoạch kết nối các hệ thống mở (Open Systems Interconnection) Mô hình OSI phân chia chức năng của một giao thức ra thành một chuỗi các tầng cấp. Mỗi một tầng cấp có một đặc tính là nó chỉ sử dụng chức năng của tầng dưới nó, đồng thời chỉ cho phép tầng trên sử dụng các chức năng của mình. Một hệ thống cài đặt các giao thức bao gồm một chuỗi các tầng nói trên được gọi là "chồ ng giao thức" (protocol stack). Chồng giao thức có thể được cài đặt trên phần cứng, hoặc phầ n mềm, hoặc là tổ hợp của cả hai. Thông thường thì chỉ có những tầng thấp hơn là được cài đặt trong phần cứng, còn những tầng khác được cài đặt trong phần mềm. 4 Hình 2.4. Mô hình OSI Bên cạnh đó DeviceNet còn là một công nghệ mở và mạng lưới tiêu chuẩ n hóa. Có lớp ứng dụng sử dụng các CIP (Common Application Layer), cùng với ControlNet và EthernetIP, đây là 3 cấu trúc tương đối phổ biến, có thể kết hợp để tạo ra một nề n tảng kết nối tổng quát giữa các thành phần trong một hệ thống tự động hóa tới cấ p Internet. 2.2 Truyền thông trong mạng Devicenet Truyền thông qua Devicenet dựa vào sự thay đổi tin nhắn (message). Mộ t tin nhắn mang dữ liệu có chiều dài trong khoảng từ 0 đến 8 byte. Hai loại tin nhắn được sử dụng để truyền thông qua Devicenet là Explicit Message và IO message Trước khi truyền dữ liệu IO với thiết bị Slave DeviceNet, thiết bị Master phả i kết nối với các thiết bị Slaver bằng kết nối thông báo rõ ràng để xác định đối tượng kế t nối. Hình dưới đây mô tả một kết nối thông báo rõ ràng và các kết nối IO Application layer (Tầng ứng dụng) Presentation layer (Tầng trình bày) Session layer (Tầng phiên) Transport Layer (Tầng vận chuyển) Network Layer (Tầng mạng) Data-Link Layer (Tầng liên kết dữ liệu) Physical Layer (Tầng vật lý) 5 Hình 2.5. Mô hình truyền thông trong mạng DeviceNet 2.2.1 Explicit Message. Explicit Message: kiểu truyền thông mang một thông điệ p rõ ràng mà không yêu cầu cập nhật liên tục. Với kiểu truyền này một thông báo mang địa chỉ đầy đủ thuộ c tính của dịch vụ cần truy cập. 6 Hình 2.6. Định dạng tin nhắn Explicit Message 1. Loại tin nhắn 2. Loại dịch vụmã dịch vụ 3. Lớp 4. Cá thểđối tượng 5. Thuộc tính 6. Nơi đến 7. Nguyên tố nguồn 8. Độ dài nguồn 9. Sự vận hành Cấu trúc câu lệnh của Explicit Message Destination node address Service code Class ID Instance ID Attribute ID Data - Destination node Address: Địa chỉ của thiết bị thực hiện lệnh Explicit Message. Đị a chỉ được xác định trong tầm 1 byte hexadecimal. - Service code, Class ID, Instance ID, Attribute ID: Được sử dụng để xác đị nh câu lệnh, đối tượng xử lý và nội dung xử lý. Số byte được chỉ định cho Class ID, ID thể hiện và ID thuộc tính phụ thuộc vào Đơn vị chủ. Khi được gửi từ một Master DeviceNet của OMRON, ID Lớp và ID thể hiệ n là 2 byte (4 chữ số) và ID thuộc tính là 1 byte (2 chữ số). - Data: Dữ liệu được ghi đến thiết bị 7 2.2.2 IO message Là loại dữ liệu IO xác định theo thời gian(Time critical), được chia làm các loạ i: Polled IO Message, Strobe Message, Cyclicye Message và Chage Of State Message. Polled IO Message: Hỏi tuần tự Strobe Message: Quét đồng loạt Cyclicye Message: Tuần hoàn Chage Of State Message: Thay đổi trạng thái Hình 2.7. Cấu hình các loại IO Message trong mạng DeviceNet Trong cơ chế giao tiếp kiểu chủtớ của DeviceNet, khái ni ệm “Predefined MasterSlave Connection Set” được dùng để chỉ một tập hợp các mối quan hệ chủtớ được định nghĩa trước với các dịch vụ tương ứng. 3. Nội dung chính. 3.1 Phân tích yêu cầu công nghệ. Nghiên cứu mạng truyền thông DeviceNet, kết hợp PLC CP1L điều khiển động cơ 3 pha. Sơ đồ khối điều khiển hệ thống như sau: Hình 3.1. Sơ đồ khối điều khiển hệ thống - PLC chủ: Chứa chương trình điều khiển được nhập vào từ máy tính. Thu nhậ n thông tin từ khối truyền thông DeviceNet Master. 8 - Master: Nhận dữ liệu từ PLC chủ đưa tới, truyền thông tin đến module slave và nhậ n thông tin từ module slave để đưa về PLC chủ thông qua dây cáp 5 sợi. - Slave: Nhận dữ liệu từ module vàora truyền về module Master và nhận lệnh từ module Master để điều khiển module vàora. - GT IO: Nhận dữ liệu từ module slave để điều khiển thiết ra. Truyền thông tin đầ u vàora về module Master. - Biến tần: Nhận lệnh điều khiển từ module IO. - Động cơ: Tải xoay chiều 3 pha. 3.2. Trình tự thực hiện Dựa trên yêu cầu công nghệ như trên ta lựa chọn thiết bị như sau: Sử dụng PLC CJ2M-CPU32, module DeviceNet Master DRM21, Slave module Multiple IO DRT1- COM, 16 đầu vào NPN GT1-ID16 và 16 đầu ra relay GT1-ROS16, biến tần 3G3JV- A2007 điều khiển đảo chiều quay động cơ điện xoay chiều 3 pha sử dụng 4 nút bấm quay thuận, quay ngược, nút start, nút Stop. 3.2.1. Đấu nối và cấu hình riêng cho các Moduler Bước 1: Kết nối PLC chủ CJ2M-CPU32 với Master DRM21 Bước 2: Kết nối Master DRM21 với Slave DRT1-Com. - Đấu nối cáp truyền thông Hình 3.2. Quy ước màu các chân trên đầu kết nối - Hai đầu CAN H và CAN L nối với điện trở đầu cuối 121. - Cấp nguồn 24V vào chân: V+ và V- - Nối dây cho module slave: Hình 3.3. Nối dây cho modul slave 9 Bước 3: Cài đặt cho Master DRM21 và Slave DRT1-COM a. Master CJ1W-DRM21 Hình 3.4. Sơ đồ chức năng các chi tiết DRM21 Bảng 3.1. Phân bổ trong vùng nhớ CIO Unit Vùng nhớ Unit Vùng nhớ 0 CIO 1500 đến CIO 1524 8 CIO 1700 đến CIO 1724 1 CIO 1525 đến CIO 1549 9 CIO 1725 đến...

Nghiên cứu mạng truyền thông DeviceNet, kết hợp PLC CP1L điều khiển động

cơ 3 pha

Vũ Trí Võ

Bộ môn: Tự động hóa- Khoa Điện

1 Đặt vấn đề

DeviceNet được giới thiệu vào năm 1994 bởi hãng Allen-Bradley, sau đó

DeviceNet được chuyển giao công nghệ cho ODVA (Open DeviceNet Vendor

Association) là một tổ chức phi lợi nhuận được tạo thành từ hàng trăm công ty trên

toàn thế giới để duy trì, thúc đẩy và phổ biến các mạng DeviceNet Hiện nay ODVA

có trên 300 công ty được đăng kí thành viên và hơn 800 nhà cung cấp sản phẩm

DeviceNet trên toàn thế giới

Ở Việt Nam hiện nay các thành tựu khoa học công nghệ tiên tiến của thế giới đã

và đang được ứng dụng, chuyển giao công nghệ và đưa vào thực tế sản xuất Trong đó

hệ thống mạng DeviceNet cũng đã được ứng dụng triển khai trong một vài đơn vị sản

xuất sử dụng công nghệ tự động hóa cao như: nhà máy Khí điện đạm Cà Mau, Đạm

Phú Mỹ, sữa Vinamilk

DeviceNet không chỉ đơn thuần là chuẩn giao thức cho lớp ứng dụng của CAN,

mà còn bổ sung một số chi tiết thực hiện lớp vật lý và đưa ra các phương thức giao tiếp

kiểu tay đôi (Peer to Peer) hoặc chủ tớ (Master/Slave) Cấu trúc mạng là đường

trục/đường nhánh Ba tốc độ truyền quy định là 125 Kbit/s, 250 Kbit/s và 500 Kbit/s

tương ứng với chiều dài tối đa của đường trục là 500 m, 250 m và 100m

Do cấu trúc mạng DeviceNet có thể giao tiếp Peer to Peer hoặc Master/Slave nên

rất linh động và có ứng dụng cao trong thực tế sản xuất

2 Cơ sở lý thuyết

2.1 Đặc điểm cơ bản chuẩn truyền thông công nghiệp DeviceNet

DeviceNet là một mạng mở có thể dễ dàng kết nối một loạt các hệ thống kiểm

soát, các thiết bị như PLC, máy tính cá nhân, cảm biến và thiết bị truyền động Mạng

DeviceNet làm giảm chi phí lắp đặt và bảo trì bởi vì nó đòi hỏi dây dẫn ít hơn, nó cũng

cho phép các thiết bị tương thích DeviceNet từ các nhà sản xuất khác nhau có thể kết

nối Có rất nhiều lựa chọn DeviceNet tương thích với các thiết bị có sẵn, do đó có thể

xây dựng một hệ thống kinh tế hơn

DeviceNet có cấu trúc kiểu đường trục/đường nhánh, trong đó đường trục được

coi là cốt lõi của mạng, có chiều dài tối đa là 500m Trở kháng đầu cuối của mạng là

120 Ohm, 0.25w Các đường nhánh có chiều dài tối đa là 6m, dùng để kết nối các nút với trục chính của mạng

DeviceNet cho phép ghép nối 64 trạm Trong mạng chỉ sử dụng 1 hệ dây cáp, dây này vừa là dây nguồn đồng thời cũng là dây truyền tải dữ liệu ngoài ra mạng sử dụng một điện trở đầu cuối để đánh dấu điểm cuối cùng của mạng

Hình 2.1 Mô hình kết nối thiết bị qua mạng DeviceNet

- Mỗi thành viên trong một mạng DeviceNet được đặt một địa chỉ trong khoảng từ

0-63, được gọi là MAC-ID (Medium Access Control Identifier) Việc bổ sung hay bỏ đi một trạm có thể thực hiện ngay khi mạng còn đóng nguồn

Hình 2.2 Cấu trúc của mạng DeviceNet

- Phương pháp mã hóa bit: DeviceNet sử dụng phương pháp mã hóa bit của mạng CAN, tốc độ truyền 125Kbps, 250Kbps, 500Kbps tương ứng với chiều dài dây là 500m, 250m, 100m

- Gói dữ liệu: Tối đa 8 byte

- Kỹ thuật bus: Truyền thẳng hoặc rẽ nhánh, nguồn và tín hiệu trên cùng một cáp mạng

- Địa chỉ bus: Peer to Peer, MultiMaster hoặc Master/Slave

Hình 2.3 Mô hình kiến trúc giữ mạng CAN và DeviceNet

DeviceNet phát triển dựa trên CAN, vì vậy nó có nhiều điểm tương đồng với

mạng CAN, nó chuẩn hóa lớp 1,2 và 7 theo chuẩn tham chiếu OSI (Open Systems Interconnection Reference Model, viết ngắn là OSI Model hoặc OSI Reference Model)

- tạm dịch là Mô hình tham chiếu kết nối các hệ thống mở - là một thiết kế dựa vào nguyên lý tầng cấp, lý giải một cách trừu tượng kỹ thuật kết nối truyền thông giữa các máy vi tính và thiết kế giao thức mạng giữa chúng Mô hình này được phát triển thành

một phần trong kế hoạch kết nối các hệ thống mở (Open Systems Interconnection)

Mô hình OSI phân chia chức năng của một giao thức ra thành một chuỗi các

tầng cấp Mỗi một tầng cấp có một đặc tính là nó chỉ sử dụng chức năng của tầng dưới

nó, đồng thời chỉ cho phép tầng trên sử dụng các chức năng của mình Một hệ thống

cài đặt các giao thức bao gồm một chuỗi các tầng nói trên được gọi là "chồng giao

thức" (protocol stack) Chồng giao thức có thể được cài đặt trên phần cứng, hoặc phần

mềm, hoặc là tổ hợp của cả hai Thông thường thì chỉ có những tầng thấp hơn là được cài đặt trong phần cứng, còn những tầng khác được cài đặt trong phần mềm

Hình 2.4 Mô hình OSI

Bên cạnh đó DeviceNet còn là một công nghệ mở và mạng lưới tiêu chuẩn hóa

Có lớp ứng dụng sử dụng các CIP (Common Application Layer), cùng với ControlNet

và Ethernet/IP, đây là 3 cấu trúc tương đối phổ biến, có thể kết hợp để tạo ra một nền tảng kết nối tổng quát giữa các thành phần trong một hệ thống tự động hóa tới cấp Internet

2.2 Truyền thông trong mạng Devicenet

Truyền thông qua Devicenet dựa vào sự thay đổi tin nhắn (message) Một tin nhắn mang dữ liệu có chiều dài trong khoảng từ 0 đến 8 byte Hai loại tin nhắn được

sử dụng để truyền thông qua Devicenet là Explicit Message và I/O message

Trước khi truyền dữ liệu I/O với thiết bị Slave DeviceNet, thiết bị Master phải kết nối với các thiết bị Slaver bằng kết nối thông báo rõ ràng để xác định đối tượng kết nối Hình dưới đây mô tả một kết nối thông báo rõ ràng và các kết nối I/O

Application layer

(Tầng ứng dụng)

Presentation layer

Hình 2.5 Mô hình truyền thông trong mạng DeviceNet

2.2.1 Explicit Message

Explicit Message: kiểu truyền thông mang một thông điệp rõ ràng mà không yêu cầu cập nhật liên tục Với kiểu truyền này một thông báo mang địa chỉ đầy đủ thuộc tính của dịch vụ cần truy cập

Hình 2.6 Định dạng tin nhắn Explicit Message

Số byte được chỉ định cho Class ID, ID thể hiện và ID thuộc tính phụ thuộc vào Đơn

vị chủ Khi được gửi từ một Master DeviceNet của OMRON, ID Lớp và ID thể hiện là

2 byte (4 chữ số) và ID thuộc tính là 1 byte (2 chữ số)

- Data: Dữ liệu được ghi đến thiết bị

2.2.2 I/O message

Là loại dữ liệu I/O xác định theo thời gian(Time critical), được chia làm các loại: Polled I/O Message, Strobe Message, Cyclicye Message và Chage Of State Message

* Polled I/O Message: Hỏi tuần tự

* Strobe Message: Quét đồng loạt

* Cyclicye Message: Tuần hoàn

* Chage Of State Message: Thay đổi trạng thái

Hình 2.7 Cấu hình các loại I/O Message trong mạng DeviceNet

Trong cơ chế giao tiếp kiểu chủ/tớ của DeviceNet, khái niệm “Predefined Master/Slave Connection Set” được dùng để chỉ một tập hợp các mối quan hệ chủ/tớ được định nghĩa trước với các dịch vụ tương ứng

3 Nội dung chính

3.1 Phân tích yêu cầu công nghệ

Nghiên cứu mạng truyền thông DeviceNet, kết hợp PLC CP1L điều khiển động

cơ 3 pha

Sơ đồ khối điều khiển hệ thống như sau:

Hình 3.1 Sơ đồ khối điều khiển hệ thống

- PLC chủ: Chứa chương trình điều khiển được nhập vào từ máy tính Thu nhận thông tin từ khối truyền thông DeviceNet Master

- Master: Nhận dữ liệu từ PLC chủ đưa tới, truyền thông tin đến module slave và nhận thông tin từ module slave để đưa về PLC chủ thông qua dây cáp 5 sợi

- Slave: Nhận dữ liệu từ module vào/ra truyền về module Master và nhận lệnh từ module Master để điều khiển module vào/ra

- GT I/O: Nhận dữ liệu từ module slave để điều khiển thiết ra Truyền thông tin đầu vào/ra về module Master

- Biến tần: Nhận lệnh điều khiển từ module I/O

- Động cơ: Tải xoay chiều 3 pha

3G3JV-quay thuận, 3G3JV-quay ngược, nút start, nút Stop

3.2.1 Đấu nối và cấu hình riêng cho các Moduler

Bước 1: Kết nối PLC chủ CJ2M-CPU32 với Master DRM21

Bước 2: Kết nối Master DRM21 với Slave DRT1-Com

- Đấu nối cáp truyền thông

Hình 3.2 Quy ước màu các chân trên đầu kết nối

- Hai đầu CAN H và CAN L nối với điện trở đầu cuối 121

- Cấp nguồn 24V vào chân: V+ và V-

- Nối dây cho module slave:

Hình 3.3 Nối dây cho modul slave

Bước 3: Cài đặt cho Master DRM21 và Slave DRT1-COM

a Master CJ1W-DRM21

Hình 3.4 Sơ đồ chức năng các chi tiết DRM21

Bảng 3.1 Phân bổ trong vùng nhớ CIO

0 CIO 1500 đến CIO 1524 8 CIO 1700 đến CIO 1724

1 CIO 1525 đến CIO 1549 9 CIO 1725 đến o CIO 1749

2 CIO 1550 đến CIO 1574 10 CIO 1750 đến CIO 1774

3 CIO 1575 đến CIO 1599 11 CIO 1775 đến CIO 1799

4 CIO 1600 đến CIO 1624 12 CIO 1800 đến CIO 1824

5 CIO 1625 đến CIO 1649 13 CIO 1825 đến CIO 1849

6 CIO 1650 đến CIO 1674 14 CIO 1850 đến CIO 1874

7 CIO 1675 đến CIO 1699 15 CIO 1875 đến CIO 1899

- Cài đặt Unit number để xác định vùng nhớ trao đổi dữ liệu trên CPU

Chuyển mạch cài đặt chế độ làm việc:

Chân 1 và 2 : Tốc độ BaudChân 3 : Run/Stop quá trình liên lạc để báo các lỗi Pin 4 : Giữ/xóa các I/O trong quá trình hệ thống lỗi

- Cài đặt địa chỉ node

Hình 3.5 Chuyển mạch chọn địa chỉ Unit và Node của Master CJ1W-DRM21

Lưu ý: Cài đặt Unit No và Node Adr để xác định vùng nhớ trao đổi dữ liệu với CPU Vùng nhớ này phụ thuộc vào Unit Number và Node Adr

Tính địa chỉ vùng nhớ trao đổi dữ liệu với CPU:

n=(1500+m*25) trong đó m là Unit Number

Cài đặt DIP Switch

Hình 3.6 DIP Swich của Master CJ1W-DRM21

Bảng 3.3 Chức năng các chân DIP Swich của Master CJ1W-DRM21

1

Tốc độ Baud Quan sát bảng dưới

2

3 Tiếp tục / Stop quá trình liên lạc để báo

các lỗi ( khi sử dụng như một Master)

OFF: Tiếp tục ON: Stop

4 Giữ / xóa các I / O cho lỗi trong quá trình

liên lạc ( khi sử dụng như một slaver)

OFF: Xóa ON: Giữ

Chân 1 Chân 2 Tốc độ Baud

- Cài đặt Unit number để xác định vùng nhớ trao đổi dữ liệu trên CPU bằng “0”

- Cài đặt địa chỉ node bằng “1”

- Cài đặt DIP Switch:

1 Chân 1 bằng “OFF”, Chân 2 bằng “ON” để lựa chọn tốc độ truyền thông là 500kbps

2

3 ON: để dừng khi báo lỗi

4 OFF: Để dừng các đầu ra khi hệ thống lỗi

b Slaver DRT1-COM

Hình 3.7 DIP Swich của Slaver DRT1-COM

Bảng 3.4 DIP Swich của Slaver DRT1-COM

Giữ / xóa đầu ra cho các

lỗi truyền thông

OFF: Xóa tất cả dữ liệu đầu ra sẽ bị xóa về 0 khi một lỗi truyền thông xảy ra

ON: Giữ Tất cả các dữ liệu đầu ra sẽ được giữ lại khi một lỗi truyền thông xảy ra

Ghi chú: Địa chỉ Node khác nhau tùy theo các thiết lập của các chân 1-6, như thể hiện trong bảng sau Địa chỉ Node có thể được thiết lập bất kỳ giá trị nào trong phạm vi, miễn là họ không trùng với các Node khác (Master, Slave) hoặc số Node trong cùng một mạng

Bảng 3.5 Thiết lập địa chỉ Node của Slaver DRT1-COM

Lưu ý Hãy chắc chắn tắt nguồn điện của Slaver khi thực hiện cài đặt

Thiết lập tốc độ truyền tương tự cho tất cả các Node (Master, Slave) trên mạng để đồng bộ tốc độ truyền

Không đặt tốc độ Baud khác nhau ở trong mạng vì như vậy sẽ không thể truyền thông giữa Master và Slaver mà còn gây ra lỗi truyền thông

Nối dây cho driver và kết nối tới module MD211

Quy ước màu và các chân trên các đầu kết nối

Hình 3.8 Quy ước màu dây trên MD21

Các điểm đầu cuối cần được nối trở 120 Ohm giữa hai đầu CAN H và CAN L Kiểm tra điện trở đầu cuối bằng đồng hồ, trong khoảng từ 50 đến 70 ôm là chấp nhận được

Hình 3.8 Trở đầu cuối MD21

Sử dụng nguồn 24 VDC để cấp nguồn nuôi cho đường dây:

Hình 3.8 Sơ đồ cấp nguồn cho cáp

Nối dây cho module slave:

Hình 3.9 Sơ đồ nối dây cho module Slave

Sơ đồ cấp nguồn cho từng module

Hình 3.10 Sơ đồ cấp nguồn cho cáp

Bước 4: Đấu nối nút bấm với module Slave, đầu ra module Slave với biến tần

Hình3.11 Sơ đồ kết nối đầu vào Slave với nút bấm, đầu ra slave với đầu vào đa chức

năng của biến tần

Bước 5: Đấu nối biến tần với động cơ điện xoay chiều 3 pha

Hình 3.12 Sơ đồ kết nối biến tần với động cơ điện xoay chiều 3 pha

Nút dừng (NC) Quay thuận (NO)

Quay nghịch (NO)

FR FS FC

VR

A2007

3G3JV-Hình 3.13 Mạch điều chỉnh tốc độ động cơ sử dụng biến trở

Trong mạch điện sử dụng biến trở VR có giá trị 2K-1/4W để điều chỉnh tốc độ động cơ.Thực chất thay đổi giá trị của biến trở là thay đổi điện áp đưa vào chân FS của biến tần Điện áp này có giá trị nằm trong khoảng từ 0V÷10V được cấp bởi chân FR

và FC (trong đề tài lựa chọn phương thức thay đổi tốc độ động cơ bằng phương pháp thay đổi điện áp cấp vào chân FS của biến tần)

Bước 6: Cài đặt thông số cho biến tần

- Cài đặt chế độ logic 3 dây (thông số n37)

Chuyển thông n37 từ giá trị 0 lên giá trị 2 để khởi tạo đầu vào đa chức năng làm việc ở chế độ logic 3 dây

3.2.2 Cài đặt cấu hình cho hệ thống

Bước 1:

Khởi động chương trình CX-Programmer sau khi đã được cài đặt trên máy tính

Từ menu File, chọn để tạo mới Project

Một bảng tin hiện ra:

Đặt tên cho PLC, chọn kiểu PLC là CJ2M, nhấn vào Setting… , chọn kiểu CPU32 Kiểu kết nối máy tính với CPU này để mặc định là kết nối USB

Giao diện sau khi tạo dự án:

Bước 2

Tạo IO table and Unit setup

Nhấn đúp vào mục IO table and Unit setup sẽ hiện ra bảng sau:

Thực hiện việc khai báo các module phần cứng vào trong phần mềm Tại từng vị trí trên rack, nhấn đúp vào Empty Slot để thêm một module cần khai báo:

Kết quả cuối cùng:

Bước 3:

Đặt địa chỉ IP cho module Ethernet

Trong IO table and Unit Setup, chọn Built-in Port/Inner Board, kích đúp vào EIP21

CJ2M-Điền vào mục IP Address:

Sau khi cài đặt xong, nhấn OK và thoát ra ngoài cửa sổ dự án

Bước 4:

Kết nối với PLC và download chương trình

Nhấn vào biểu tượng Work online để kết nối tới PLC:

Nhấn vào biểu tượng Transfer to PLC

Chọn mục cần nạp cho PLC

Nhấn OK và đợi đến khi hoàn thành

Lưu ý: Khi nạp setting cho PLC thì cần khởi động lại PLC để các thông số được chấp nhận

3.2.3 Test mạng Device Net sau khi đã cấu hình

Cấp nguồn cho hệ thống, tạo dự án và cài đặt cho module master

Tạo dự án theo các bước ở trên, kết quả

Online và bật PLC về chế độ Program Mode

Với n = 1500 + (unit number x 25)

Bật bit Master Enable Switch (word n, bit 06)

Bật bit Scan List Clear Switch (word n, bit 01)

Bật bit Master Fixed Allocation Setting Switch (word n, bits 08 to 10), nếu để mặc định thì bỏ qua bước này

Bật bit Scan List Enable Switch (word n, bit 00)

Chú Ý: Quá trình bật các Bit chỉ xảy ra trong một xung, sau khi bật thì các bit này sẽ trở về trạng thái ban đầu

Bật CPU sang chế độ RUN

Kiểm tra các đèn MS, NS, TS đều sáng màu xanh là mạng Device Net đã được cấu hình đúng và làm việc

Vùng nhớ truyền nhận dữ liệu phụ thuộc vào node address:

Trong ví dụ này, slave có node = 1 nên địa chỉ đầu vào ID16 là CIO 3303, địa chỉ đầu ra ROS16 là CIO 3201

Chú Ý:

- Trạng thái vào của ID16 sẽ được tác động đến CIO 3303 vì Slaver đang được đặt ở Node 1 có địa chỉ

từ CIO 3301, nhưng dành 2 Word CIO 3301 và CIO 3302 để chứa thông tin của DRT1-COM

- Trạng thái ra của ROS16 sẽ được tác động đến CIO 3201 vì Slaver đang được đặt ở Node 1 có địa chỉ từ CIO 3200, nhưng dành 1 Word CIO 3200 để chứa thông tin của DRT1-COM

3.3 Lập trình cho PLC

V Kết luận

Sau thời gian nghiên cứu kết quả đạt được như sau:

- Tìm hiểu của mạng DeviceNet

- Nghiên cứu các cách thiết lập, các chế độ truyền thông trong mạng

- Nghiên cứu các địa chỉ truy cập vùng nhớ

- Tiến hành cấu hình ghép nối các thiết bị trong mạng để thực hiện điều khiển động cơ

3 pha

Thực hiện vận hành hệ thống và quan sát được sự thay đổi dữ liệu các vùng nhớ trên giao diện của phần mềm CX-ONE