Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại đất nước lĩnh vực khoa học kỹ thuật đóng vai trò hết sức quan trọng. Trong đó lĩnh vực Điện Điện Tử đã góp phần rất đáng kể từ những thiết bị dân dụng đến các dây chuyền công nghệ tự động hóa nhằm nâng cao năng suất giảm bớt lao động chân tay, vốn đã lạc hậu khi đất nước ta đã là thành viên của tổ chức thương mại thế giới. Lĩnh vực tự động hóa đã đi vào hầu hết các nhà máy xí nghiệp thay thế dần những cổ máy móc lạc hậu, thay thế con người làm việc trong những lĩnh vực nguy hiểm. Đặc biệt hơn nữa với sự phát triển của công nghệ thông tin đã mang đến nhiều lợi ích to lớn và thiết thực hơn. Kết hợp với tự động hóa giúp con người điều khiển và giám sát được các quá trình công nghệ tham gia trực tiếp điều khiển đối tượng không những trong phạm vi thu nhỏ mà trên cả diện rộng. Góp phần làm giảm chi phí sản suất, quản lý sản xuất dễ dàng, theo dõi quá trình đơn giản, nâng cao năng suất lao động, hiệu quả sản xuất . Với những ứng dụng thiết thực như vậy nên em đã chọn đề tài “Nghiên cứu và ứng dụng PLC S7300 kết hợp với biến tần siemen điều khiển điều khiển nồng độ CO2 trong đường hầm (hệ điều khiển kín dùng PID)”. Đề tài này là cơ hội áp dụng những kiến thức cơ sở từ trong nhà trường vào mô hình thực tế thu nhỏ. PHẦN I GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ AN VIÊN Công ty Cổ phần công nghệ AN VIÊN được xây dựng và thành lập ngày 18 tháng 06 năm 2010. Giám đốc: Ông Nguyễn Duy Tuấn Địa chỉ: Số 36 – Đường vào Ga Hà Đông – Phường Phú La – Quận Hà Đông – Hà Nội. Ngành nghề thực hiện: Tư vấn, thiết kế các hệ thống điều khiển tự động các công trình xây lặp điện và thực hiện chuyển giao kỹ thuật. Một số công trình đã thực hiện: + Hệ thống điều khiển tự động, công trình cung cấp nước Thị trấn Lập Thạch – Huyện Lập Thạch – Vĩnh Phúc. + Tư vấn và giám sát trong quá trình thi công trạm biến áp Bệnh viện 103 – Hà Đông – Hà Nội + Hệ thống đo lường nồng độ khí Gas và điều khiển tự động tầng hầm tòa tháp HH2 – Bắc Hà – Đường Tố Hữu. + Lắp đặt và thi công hệ thống thang máy khách sạn Vân Nam – Ngã Tư Sở Đống Đa – Hà Nội. + Thi công và lắp đặt công trình điện nhà máy nước Thị trấn Vĩnh Tường – Huyện Vĩnh Tường – Vĩnh Phúc. . . vv PHẦN II NỘI DUNG THỰC TẬP CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG PLC 300 1.1. Một số mạng truyền thông trong công nghiệp dùng cho S7300 1.1.1. Modbus Modbus là giao thức do hãng Modicon phát triển. Theo mô hình ISOOSI thì Modbus thực chất là một chuẩn giao thức và dịch vụ thuộc lớp ứng dụng, vì vậy có thể được thực hiện trên các cơ chế vận chuyển cấp thấp như TCPIP, MAP (Manufactoring Message Protocol), và ngay cả qua đường truyền nối tiếp RS232. Modbus định nghĩa một tập hợp rộng các dịch vụ phục vụ trao đổi dữ liệu quá trình, dữ liệu điều khiển và chẩn đoán. Tất cả các bộ điều khiển của Modicon đều sử dụng Modbus là ngôn ngữ chung. Modbus mô tả quá trình giao tiếp giữa một bộ điều khiển với các thiết bị khác thông qua cơ chế yêu cầuđáp ứng. Vì lý do đơn giản nên Modbus có ảnh hưởng tương đối mạnh đối với các hệ PLC của các nhà sản xuất. Cụ thể , trong mỗi PLC người ta cũng có thể tìm thấy một tập hợp con các dịch vụ đã được đưa ra trong Modbus. Đặc biệt trong các hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển giám sát, Modbus hay được sử dụng trên các đường truyền RS232 ghép nối giữa các thiết bị dữ liệu đầu cuối (PLC, PC,...) với thiết bị truyền dữ liệu (Modem). Cơ chế giao tiếp Cơ chế giao tiếp ở Modbus phụ thuộc vào hệ thống truyền thông cấp thấp. Cụ thể, có thể phân chia ra hai loại mạng là Modbus chuẩn và Modbus trên các mạng khác (ví dụ TCPIP, Modbus Plus, MAP) a.Mạng Modbus chuẩn Các cổng Modbus chuẩn trên các bộ điều khiển của Modicon cũng như một số nhà sản xuất khác sử dụng giao diện nối tiếp RS232. Các bộ điều khiển có thể được nối mạng trực tiếp hoặc qua modem. Các trạm Modbus giao tiếp với nhau qua cơ chế chủ tớ (MasterSlave), trong đó chỉ một thiết bị có thể chủ động gửi yêu cầu, còn lại các thiết bị tớ sẽ đáp ứng bằng dữ liệu trả lại hoặc thực hiện một hành động nhất định theo như yêu cầu. Các thiết bị chủ thông thường là các máy tính điều khiển trung tâm và các thiết bị lập trình, trong khi các thiết bị tớ có thể là PLC hoặc các bộ điều khiển số chuyên dụng khác. Một trạm chủ có thể gửi thông báo yêu cầu tới riêng một trạm tớ nhất định hoặc gửi thông báo đồng loạt tới tất cả các trạm tớ. Chỉ trong trường hợp nhận được yêu cầu riêng, các trạm tớ mới gửi thông báo đáp ứng trả lại trạm chủ. Trong một thông báo yêu cầu có chứa địa chỉ trạm nhận, mã hàm dịch vụ bên nhận cần thực hiện, dữ liệu đi kèm và thông tin kiểm lỗi. b. Modbus trên các mạng khác Với một số mạng như Modbus Plus và MAP sử dụng Modbus là giao thức cho lớp ứng dụng, các thiết bị có thể giao tiếp theo cơ chế riêng của mạng đó, mỗi bộ điều khiển có thể đóng vai trò là chủ hoặc tớ trong các lần giao dịch khác nhau. Nhìn nhận ở mức giao tiếp thông báo, giao thức Modbus vẫn tuân theo nguyên tắc chủ tớ mặc dù phương pháp giao tiếp mạng cấp thấp có thể là tay đôi. Khi một bộ điều khiển gửi một yêu cầu thông báo thì nó đóng vai trò là chủ và chờ đợi đáp ứng từ thiết bị tớ. Ngược lại, một bộ điều khiển sẽ đóng vai trò là tớ nếu nó nhận thông báo yêu cầu từ một trạm khác và phải gửi trả lại đáp ứng. c. Chu trình yêu cầu đáp ứng Giao thức Modbus định nghĩa khuôn dạng của thông báo yêu cầu cũng như của thông báo đáp ứng, như minh họa trên hình vẽ. Một thông báo yêu cầu gồm các phần sau : Địa chỉ trạm nhận yêu cầu (0247), trong đó 0 là địa chỉ gửi đồng loạt. Mã hàm gọi chỉ thị hành động trạm tớ cần thực hiện theo yêu cầu. Ví dụ, mã hàm 03 yêu cầu trạm tớ đọc nội dung các thanh ghi lưu giữ và trả lại kết quả. Dữ liệu chứa các thông tin bổ sung mà trạm tớ cần cho việc thực hiện hàm được gọi. Trong trường hợp đọc thanh ghi, dữ liệu này chỉ rõ thanh ghi đầu tiên và số lượng các thanh ghi cần đọc. Thông tin kiểm lỗi giúp trạm tớ kiểm tra nội dung thông báo nhận được. Thông báo đáp ứng cũng bao gồm các thành phần giống như thông báo yêu cầu. Địa chỉ ở đây là địa chỉ của chính trạm tớ đã thực hiện yêu cầu và gửi lại đáp ứng. Trong trường hợp bình thường, mã hàm được giữ nguyên như trong thông báo yêu cầu và dữ liệu chứa kết quả thực hiện hành động, ví dụ nội dung hoặc trạng thái các thanh ghi. Nếu xảy ra lỗi, mã hàm quay lại được sửa để chỉ thị đáp ứng là một thông báo lỗi, còn dữ liệu mô tả chi tiết lỗi đã xảy ra. Phần kiểm lỗi giúp trạm chủ xác định độ chính xác của nội dung thông báo nhận được. Chế độ truyền Khi các thiết bị trong một mạng Modbus chuẩn giao tiếp với chế độ ASCII, mỗi byte trong thông báo được gửi thành hai ký tự ASCII 7 bit, trong đó mỗi ký tự biểu diễn một chữ số Hex. Ưu điểm của chế độ truyền này là nó cho phép một khoảng thời gian trống tối đa một giây giữa hai ký tự mà không gây ra lỗi. Cấu trúc một ký tự khung gửi đi được thể hiện như sau : Mỗi ký tự khung bao gồm : 1 bit khởi đầu (Start bit) 7 bit biểu diễn một chữ số hex của byte cần gửi dưới dạng kí tự ASCII (09 và AF), trong đó bit thấp nhất được gửi đi trước. 1 bit parity chẵnlẻ, nếu sử dụng parity 1 bit kết thúc (Stop bit) nếu sử dụng parity hoặc 2 bit kết thúc nếu không sử dụng parity. Chế độ RTU Khi các thiết bị trong một mạng Modbus chuẩn được đặt chế độ RTU (Remote Terminal Unit), mỗi byte trong thông báo được gửi thành một ký tự 8 bit. Ưu điểm chính của chế độ truyền này so với chế độ ASCII là hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, mỗi thông báo phải được truyền thành một dòng liên tục. Cấu trúc một kí tự khung gửi đi được thể hiện như sau Mỗi ký tự khung bao gồm : 1 bit khởi đầu (Start bit) 8 bit của byte thông báo cần gửi, trong đó bit thấp nhất được gửi đi trước 1 bit parity chẵn lẻ, nếu sử dụng parity 1 bit kết thúc (Stop bit) nếu sử dụng parity hoặc 2 bit kết thúc nếu không sử dụng parity 1.1.2 Mạng Ethernet công nghiệp IE (Industrial Ethernet) mạng Ethernet công nghiệp là mạng phục vụ cho cấp quản lý và cấp phân xưởng để thực hiện truyền thông giữa máy tính và các hệ thống tự động hoá. Nó phục vụ cho việc trao đổi một lượng thông tin lớn, truyền thông trên một phạm vi rộng. Các bộ xử lý truyền thông dùng trong mạng luôn kiểm tra xem đường dẫn có bị chiếm dụng không. Nếu không thì một trạm nào đó trong mạng có thể gửi điện tín đi, khi xảy ra xung đột trên mạng vì có hai trạm gửi thì ngừng ngay lại và quá trình gửi điện tín được thực hiện lại sau một thời gian nhất định, thời gian này được xác định theo luật toán học ngẫu nhiên. Mạng Ethernet công nghiệp có những tính chất đặc trưng sau: Mạng Ethernet công nghiệp sử dụng thủ tục truyền thông ISO và TCPIP (Transmission Control Protocol Internet Protocol). Theo phương pháp thâm nhập đường dẫn đã chọn (CSMACD – Carrier Sense Multiple Access with Collision Detecion) thì các thành viên trong mạng Ethernet công nghiệp đều bình đẳng với nhau. Theo tiêu chuẩn truyền thông ISO và TCP thì các trạm không phải của SIEMENS cũng có khả năng tích hợp vào mạng, nói một cách khác Ethernet công nghiệp là mạng truyền thông mở Các thông số của mạng Ethernet công nghiệp: Cổng truyền thông : IEEE 802.3 Số lượng trạm : Max 1024 trạm Phương pháp thâm nhập đường dẫn : CSMA CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) Môi trường truyền thông : Dây dẫn: Cáp đồng trục Cáp đôi dây xoắn Cáp quang : Cáp thuỷ tinh hoặc chất dẻo Kiểu nối : Đường thẳng, cây, hình sao và vòng tròn Dịch vụ truyền thông : S7FunctionISOTransportISOonTCP
Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO 2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN *** BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP Đề tài: Điều khiển điều khiển nồng độ CO2 trong tầng hầm (hệ điều khiển kín dùng PID) Giáo viên hướng dẫn : DƯƠNG ANH TUẤN Sinh viên thực hiện : HÀ THỊ TUYẾT NHUNG Lớp : CĐ ĐIỆN 2- K13 1 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 1 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO 2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ MỤC LỤC NHẬN XÉT NƠI THỰC TẬP LỜI NÓI ĐẦU PHẦN I: GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ AN VIÊN PHẦN II: NỘI DUNG THỰC TẬP CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG PLC 300 1.1. Một số mạng truyền thông trong công nghiệp dùng cho S7-300 1.1.1. Modbus 1.1.2. Mạng Ethernet công nghiệp 1.1.3. Mạng AS-i 1.2 . Giới thiệu mạng PROFIBUS 1.2.1. Đặc Tính Cơ Bản 1.2.2. Cấu Hình Hệ Thống Và Dạng Thiết Bị 1.2.3. Cấu trúc mạng (TOPOLOGY) 1.2.4. Truy nhập BUS CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH KẾT NỐI PLC ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN 2.1. Tổng quan về biến tần Micromaster 420 và cách thức giao tiếp với PLC qua PROFIBUS 2.1.1. Tổng quan về biến tần Micromaster 420 CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH KẾT NỐI PLC ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN VÀ ỨNG DỤNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO2 TRONG ĐƯỜNG HẦM 3.1. Hệ thống xác định và điều khiển khí Carbon Monoxide (CO) 3.2. Carbon Monoxide và ảnh hưởng của nó 3.3.2 Công nghệ cảm biến 2 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 2 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO 2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ 3.4.4 Lựa chọn hệ thống cảm biến và điều khiển 3.3. Hệ thống phát hiện và điều khiển 3.3.1 Những yêu cầu hệ thống thông gió 3.3.3 Vị trí của những Sensor và bộ điều khiển NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 3 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 3 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO 2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ NHẬN XÉT NƠI THỰC TẬP 4 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 4 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO 2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ LỜI NÓI ĐẦU Trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại đất nước lĩnh vực khoa học kỹ thuật đóng vai trò hết sức quan trọng. Trong đó lĩnh vực Điện -Điện Tử đã góp phần rất đáng kể từ những thiết bị dân dụng đến các dây chuyền công nghệ tự động hóa nhằm nâng cao năng suất giảm bớt lao động chân tay, vốn đã lạc hậu khi đất nước ta đã là thành viên của tổ chức thương mại thế giới. Lĩnh vực tự động hóa đã đi vào hầu hết các nhà máy xí nghiệp thay thế dần những cổ máy móc lạc hậu, thay thế con người làm việc trong những lĩnh vực nguy hiểm. Đặc biệt hơn nữa với sự phát triển của công nghệ thông tin đã mang đến nhiều lợi ích to lớn và thiết thực hơn. Kết hợp với tự động hóa giúp con người điều khiển và giám sát được các quá trình công nghệ tham gia trực tiếp điều khiển đối tượng không những trong phạm vi thu nhỏ mà trên cả diện rộng. Góp phần làm giảm chi phí sản suất, quản lý sản xuất dễ dàng, theo dõi quá trình đơn giản, nâng cao năng suất lao động, hiệu quả sản xuất . Với những ứng dụng thiết thực như vậy nên em đã chọn đề tài “Nghiên cứu và ứng dụng PLC S7-300 kết hợp với biến tần siemen điều khiển điều khiển nồng độ CO2 trong đường hầm (hệ điều khiển kín dùng PID)”. Đề tài này là cơ hội áp dụng những kiến thức cơ sở từ trong nhà trường vào mô hình thực tế thu nhỏ. 5 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 5 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO 2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ PHẦN I GIỚI THIỆU CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ AN VIÊN Công ty Cổ phần công nghệ AN VIÊN được xây dựng và thành lập ngày 18 tháng 06 năm 2010. Giám đốc: Ông Nguyễn Duy Tuấn Địa chỉ: Số 36 – Đường vào Ga Hà Đông – Phường Phú La – Quận Hà Đông – Hà Nội. Ngành nghề thực hiện: Tư vấn, thiết kế các hệ thống điều khiển tự động các công trình xây lặp điện và thực hiện chuyển giao kỹ thuật. Một số công trình đã thực hiện: + Hệ thống điều khiển tự động, công trình cung cấp nước Thị trấn Lập Thạch – Huyện Lập Thạch – Vĩnh Phúc. + Tư vấn và giám sát trong quá trình thi công trạm biến áp Bệnh viện 103 – Hà Đông – Hà Nội + Hệ thống đo lường nồng độ khí Gas và điều khiển tự động tầng hầm tòa tháp HH 2 – Bắc Hà – Đường Tố Hữu. + Lắp đặt và thi công hệ thống thang máy khách sạn Vân Nam – Ngã Tư Sở - Đống Đa – Hà Nội. + Thi công và lắp đặt công trình điện nhà máy nước Thị trấn Vĩnh Tường – Huyện Vĩnh Tường – Vĩnh Phúc. . . vv 6 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 6 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO 2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ PHẦN II NỘI DUNG THỰC TẬP CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG PLC 300 1.1. Một số mạng truyền thông trong công nghiệp dùng cho S7-300 1.1.1. Modbus Modbus là giao thức do hãng Modicon phát triển. Theo mô hình ISO/OSI thì Modbus thực chất là một chuẩn giao thức và dịch vụ thuộc lớp ứng dụng, vì vậy có thể được thực hiện trên các cơ chế vận chuyển cấp thấp như TCP/IP, MAP (Manufactoring Message Protocol), và ngay cả qua đường truyền nối tiếp RS- 232. Modbus định nghĩa một tập hợp rộng các dịch vụ phục vụ trao đổi dữ liệu quá trình, dữ liệu điều khiển và chẩn đoán. Tất cả các bộ điều khiển của Modicon đều sử dụng Modbus là ngôn ngữ chung. Modbus mô tả quá trình giao tiếp giữa một bộ điều khiển với các thiết bị khác thông qua cơ chế yêu cầu/đáp ứng. Vì lý do đơn giản nên Modbus có ảnh hưởng tương đối mạnh đối với các hệ PLC của các nhà sản xuất. Cụ thể , trong mỗi PLC người ta cũng có thể tìm thấy một tập hợp con các dịch vụ đã được đưa ra trong Modbus. Đặc biệt trong các hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển giám sát, Modbus hay được sử dụng trên các đường truyền RS-232 ghép nối giữa các thiết bị dữ liệu đầu cuối (PLC, PC, ) với thiết bị truyền dữ liệu (Modem). Cơ chế giao tiếp Cơ chế giao tiếp ở Modbus phụ thuộc vào hệ thống truyền thông cấp thấp. Cụ thể, có thể phân chia ra hai loại mạng là Modbus chuẩn và Modbus trên các mạng 7 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 7 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO 2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ khác (ví dụ TCP/IP, Modbus Plus, MAP) a.Mạng Modbus chuẩn Các cổng Modbus chuẩn trên các bộ điều khiển của Modicon cũng như một số nhà sản xuất khác sử dụng giao diện nối tiếp RS-232. Các bộ điều khiển có thể được nối mạng trực tiếp hoặc qua modem. Các trạm Modbus giao tiếp với nhau qua cơ chế chủ/ tớ (Master/Slave), trong đó chỉ một thiết bị có thể chủ động gửi yêu cầu, còn lại các thiết bị tớ sẽ đáp ứng bằng dữ liệu trả lại hoặc thực hiện một hành động nhất định theo như yêu cầu. Các thiết bị chủ thông thường là các máy tính điều khiển trung tâm và các thiết bị lập trình, trong khi các thiết bị tớ có thể là PLC hoặc các bộ điều khiển số chuyên dụng khác. Một trạm chủ có thể gửi thông báo yêu cầu tới riêng một trạm tớ nhất định hoặc gửi thông báo đồng loạt tới tất cả các trạm tớ. Chỉ trong trường hợp nhận được yêu cầu riêng, các trạm tớ mới gửi thông báo đáp ứng trả lại trạm chủ. Trong một thông báo yêu cầu có chứa địa chỉ trạm nhận, mã hàm dịch vụ bên nhận cần thực hiện, dữ liệu đi kèm và thông tin kiểm lỗi. b. Modbus trên các mạng khác Với một số mạng như Modbus Plus và MAP sử dụng Modbus là giao thức cho lớp ứng dụng, các thiết bị có thể giao tiếp theo cơ chế riêng của mạng đó, mỗi bộ điều khiển có thể đóng vai trò là chủ hoặc tớ trong các lần giao dịch khác nhau. Nhìn nhận ở mức giao tiếp thông báo, giao thức Modbus vẫn tuân theo nguyên tắc chủ/ tớ mặc dù phương pháp giao tiếp mạng cấp thấp có thể là tay đôi. Khi một bộ điều khiển gửi một yêu cầu thông báo thì nó đóng vai trò là chủ và chờ đợi đáp ứng từ thiết bị tớ. Ngược lại, một bộ điều khiển sẽ đóng vai trò là tớ nếu nó nhận thông báo yêu cầu từ một trạm khác và phải gửi trả lại đáp ứng. c. Chu trình yêu cầu đáp ứng Giao thức Modbus định nghĩa khuôn dạng của thông báo yêu cầu cũng như của thông báo đáp ứng, như minh họa trên hình vẽ. 8 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 8 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO 2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ Một thông báo yêu cầu gồm các phần sau : - Địa chỉ trạm nhận yêu cầu (0-247), trong đó 0 là địa chỉ gửi đồng loạt. - Mã hàm gọi chỉ thị hành động trạm tớ cần thực hiện theo yêu cầu. Ví dụ, mã hàm 03 yêu cầu trạm tớ đọc nội dung các thanh ghi lưu giữ và trả lại kết quả. - Dữ liệu chứa các thông tin bổ sung mà trạm tớ cần cho việc thực hiện hàm được gọi. Trong trường hợp đọc thanh ghi, dữ liệu này chỉ rõ thanh ghi đầu tiên và số lượng các thanh ghi cần đọc. - Thông tin kiểm lỗi giúp trạm tớ kiểm tra nội dung thông báo nhận được. Thông báo đáp ứng cũng bao gồm các thành phần giống như thông báo yêu cầu. Địa chỉ ở đây là địa chỉ của chính trạm tớ đã thực hiện yêu cầu và gửi lại đáp ứng. Trong trường hợp bình thường, mã hàm được giữ nguyên như trong thông báo yêu cầu và dữ liệu chứa kết quả thực hiện hành động, ví dụ nội dung hoặc trạng thái các thanh ghi. Nếu xảy ra lỗi, mã hàm quay lại được sửa để chỉ thị đáp ứng là một thông báo lỗi, còn dữ liệu mô tả chi tiết lỗi đã xảy ra. Phần kiểm lỗi giúp trạm chủ xác định độ chính xác của nội dung thông báo nhận được. Chế độ truyền Khi các thiết bị trong một mạng Modbus chuẩn giao tiếp với chế độ ASCII, mỗi byte trong thông báo được gửi thành hai ký tự ASCII 7 bit, trong đó mỗi ký tự biểu diễn một chữ số Hex. Ưu điểm của chế độ truyền này là nó cho phép một khoảng thời gian trống tối đa một giây giữa hai ký tự mà không gây ra lỗi. Cấu trúc một ký tự khung gửi đi được thể hiện như sau : Mỗi ký tự khung bao gồm : - 1 bit khởi đầu (Start bit) - 7 bit biểu diễn một chữ số hex của byte cần gửi dưới dạng kí tự ASCII (0-9 và A-F), trong đó bit thấp nhất được gửi đi trước. - 1 bit parity chẵn/lẻ, nếu sử dụng parity - 1 bit kết thúc (Stop bit) nếu sử dụng parity hoặc 2 bit kết thúc nếu không sử dụng parity. - Chế độ RTU Khi các thiết bị trong một mạng Modbus chuẩn được đặt chế độ RTU (Remote 9 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 9 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO 2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ Terminal Unit), mỗi byte trong thông báo được gửi thành một ký tự 8 bit. Ưu điểm chính của chế độ truyền này so với chế độ ASCII là hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, mỗi thông báo phải được truyền thành một dòng liên tục. Cấu trúc một kí tự khung gửi đi được thể hiện như sau Mỗi ký tự khung bao gồm : - 1 bit khởi đầu (Start bit) - 8 bit của byte thông báo cần gửi, trong đó bit thấp nhất được gửi đi trước - 1 bit parity chẵn /lẻ, nếu sử dụng parity - 1 bit kết thúc (Stop bit) nếu sử dụng parity hoặc 2 bit kết thúc nếu không sử dụng parity 1.1.2 Mạng Ethernet công nghiệp IE (Industrial Ethernet) mạng Ethernet công nghiệp là mạng phục vụ cho cấp quản lý và cấp phân xưởng để thực hiện truyền thông giữa máy tính và các hệ thống tự động hoá. Nó phục vụ cho việc trao đổi một lượng thông tin lớn, truyền thông trên một phạm vi rộng. Các bộ xử lý truyền thông dùng trong mạng luôn kiểm tra xem đường dẫn có bị chiếm dụng không. Nếu không thì một trạm nào đó trong mạng có thể gửi điện tín đi, khi xảy ra xung đột trên mạng vì có hai trạm gửi thì ngừng ngay lại và quá trình gửi điện tín được thực hiện lại sau một thời gian nhất định, thời gian này được xác định theo luật toán học ngẫu nhiên. Mạng Ethernet công nghiệp có những tính chất đặc trưng sau: Mạng Ethernet công nghiệp sử dụng thủ tục truyền thông ISO và TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). Theo phương pháp thâm nhập đường dẫn đã chọn (CSMA/CD – Carrier Sense Multiple Access with Collision Detecion) thì các thành viên trong mạng Ethernet công nghiệp đều bình đẳng với nhau. Theo tiêu chuẩn truyền thông ISO và TCP thì các trạm không phải của SIEMENS cũng có khả năng tích hợp vào mạng, nói một cách khác Ethernet công 10 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 10 [...]... mỗi trạm được nối với nhau qua một đường nhánh (drop-line) để qua đường trục (Trunk-line): 18 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 18 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ Hình 1.7 Kiểu Trunk-line/Drop-line 19 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 19 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ Và mạch vòng không tích cực là một cấu hình mà đường truyền... 12 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 12 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ Hình 1.2 Mạng AS-I 1.2 Giới thiệu mạng PROFIBUS ProfiBus là một hệ thống Bus trường chuẩn mở rộng dùng để nối các thiết bị trường với các thiết bị điều khiển và giám sát ProfiBus là một thiết bị nhiều chủ, nó cho phép các thiết bị điều khiển tự động, các trạm kỹ thuật và hiển thị quá trình... được quyền ghi dữ liệu đầu ra 15 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 15 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ Các quy định cho cấu hình hệ thống bao gồm số lượng trạm, gán địa chỉ cho các I/O phân tán, đồng nhất dữ liệu I/O, dạng thông báo chuẩn đoán và thông số Bus sử dụng Tùy theo phạm vi chức năng, kiểu dịch vụ thực hiện người ta phân biệt các dạng dịch vụ sau: - DP-Master.. .Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ nghiệp là mạng truyền thông mở Các thông số của mạng Ethernet công nghiệp: Cổng truyền thông : IEEE 802.3 - Số lượng trạm : Max 1024 trạm Phương pháp thâm nhập đường dẫn : CSMA /CD (Carrier Sense... cậy rất cao 23 23 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ Hình 1.14 Cấu trúc hình sao Một nhược điểm nữa của cấu trúc hình sao là tốn dây dẫn nếu khoảng cách các trạm trong mạng nhỏ hơn khoảng cách từ chúng tới trạm trung tâm Tuy nhiên, vấn đề này có thể được khắc phục bằng phương pháp áp dụng kỹ thuật chuyển mạch trong mạng Trong nhiều... cùng trạng thái (Master) phải đảm bảo rằng mỗi một trạm phải có đủ thời gian để thực hiện xong nhiệm vụ truyền thông và đối với sự truyền thông trao đổi dữ liệu theo chu kỳ giữa Master và Slave có càng ít yêu cầu càng tốt Có thể phân loại cách truy nhập Bus theo các cấp sau: 26 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 26 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ Hình 1.16 Phân loại... tớ một nhận dữ liệu và trạm tớ hai gửi dữ liệu thì trạm tớ hai gửi trực tiếp đến trạm tớ một Sau khi trạm tớ một nhận được thông báo kết thúc từ trạm tớ hai thì trạm tớ một gửi thông báo đã nhận xong dữ liệu ngược về trạm chủ: 29 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 29 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ Hình 1.18 Trao đổi dữ liệu trực tiếp giữa hai Slave Một nhược điểm... và phân chia: Hình 1.10 Mạch vòng tích cực không có điều khiển trung tâm 21 21 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ Ưu điểm của cấu trúc này là mỗi một nút mạng là một bộ khuếch đại, nên khi thiết kế mạng theo kiểu cấu trúc vòng có thể thực hiện với khoảng cách và số trạm lớn Mỗi trạm có thể vừa nhận và phát tín hiệu cùng một lúc Việc... K13 16 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ Hình 1.4 Cấu hình mạng ProfiBus-DP Mono-Master Hệ thống Multi-Master Hệ thống này có nhiều Master, chẳng hạn như các thiết bị cấu hình, các thiết bị chuẩn đoán hoặc một số hệ thống con (subsystem) phụ thuộc lẫn nhau trên một Bus Hình 1.5 Cấu hình mạng ProfiBus-DP Multi-Master Việc đặt cấu hình hệ thống được thực. .. hay còn gọi là phương pháp truy nhập Bus Trong mạng truyền thông công nghiệp, các hệ thống có cấu trúc dạng Bus hay các hệ thống Bus có vai trò quan trọng nhất do đảm bảo được những lý do: - Lắp đặt dễ dàng - Chi phí dây dẫn thấp - Làm việc linh hoạt - Khoảng cách truyền vừa và nhỏ 25 Lớp: CĐ.Điện 2 – K13 25 Báo cáo thực tập tốt nghiệp HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NỒNG ĐỘ CO2 TẦNG HẦM NHÀ HH2-BẮC HÀ Đối với . độ ASCII là hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, mỗi thông báo phải được truyền thành một dòng liên tục. Cấu trúc một kí tự khung gửi đi được thể hiện như sau Mỗi ký tự khung bao gồm : - 1 bit khởi. Bus. ProfiBus thực hiện chức năng ứng dụng hoạt động theo chu kỳ, có độ tin cậy cao và có khả năng đáp ứng cao về tính năng thời gian thực. Mạng PROFIBUS được cung cấp theo ba chủng loại tương. Thông tin kiểm lỗi giúp trạm tớ kiểm tra nội dung thông báo nhận được. Thông báo đáp ứng cũng bao gồm các thành phần giống như thông báo yêu cầu. Địa chỉ ở đây là địa chỉ của chính trạm tớ