MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP ĐỀ TÀI GIẢI PHÁP CỦA HÃNG PHOENIX CONTACT

NỘI DUNGPhần I : Giải pháp mạng của phoenix contact Phần II : Thống kê và tính năng hỗ trợ của các thiết bị.. • Phương pháp sử dụng truy cập bus Master/slaver kết hợp với TDMA PHẦN I: G

MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP

ĐỀ TÀI

GIẢI PHÁP CỦA HÃNG PHOENIX CONTACT

NỘI DUNG

Phần I : Giải pháp mạng của phoenix contact

Phần II : Thống kê và tính năng hỗ trợ của các thiết bị.

Phần III : Cấu hình giải pháp mạng của hệ thống Phần IV : Các ưu nhược điểm của giải pháp

PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA

PHOENIX CONTACT

I Giải pháp mạng truyền thông

1 Đối với một hệ thống tự động hoá xác định việc lựa chọn giải pháp mạng truyền thông phải dựa vào 4 tiêu chí sau.

• Đặc thù cấp ứng dụng

• Đặc thù lĩnh vực ứng dụng

• Yêu cầu kĩ thuật

• Yêu cầu kinh tế

=> Giải pháp mạng truyền thông cho nhà máy

xi măng trong đề tài này chỉ quan tâm đến 3 tiêu chí đầu tiên

2) INTERBUS

b) Kiến truc giao thức

DTI: Data Interface SGI:Signal Interface MXI: Mailbox Interface API: Application Program Interface

PDC: Process Data channel ALI: Application Layer Interface

PMS: Peripheral message Specification

LLI: Lower Layer Interface PDL: Peripherals Data Link BLL: Basic Link Layer

PHY: Physical Layer

PDC

CT_ỨNG DỤNG

PHY BLL

PDL LLI

ALI PMS

2) INTERBUS

c) Cấu trúc mạng

• Cấu trúc mạch vòng tích cực và có thể sử dụng mạch vòng phân cấp.

• Phương pháp sử dụng truy cập bus

Master/slaver kết hợp với TDMA

PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA PHOENIX CONTACT

2) INTERBUS

PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA PHOENIX CONTACT

PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA

PHOENIX CONTACT

PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA

PHOENIX CONTACT

d) Kĩ thuật truyền dẫn.

• Cho phép sử dụng nhiều đường truyền khác nhau

• Đôi dây xoắn + RS 485 được sử dụng rộng rãi

• Tốc độ 500kb/s=> Chiều dài 2 thiết bị 400m

2) INTERBUS

e) Dịch vụ giao tiếp

• Dịch vụ truyền tuận hoàn

+) Đối với dữ liệu quá trình,trạm chủ sẽ tự động cập nhật nhờ dịch vụ của 2 lớp

+) Chương trình ứng dụng sử dụng dữ liệu toàn hoàn chỉ cẩn sử dụng bộ nhớ đẹm vào

ra của trạm chủ

+) Máy tính cá nhân có thể truy cập trực tiếp dữ liệu

• Dịch vụ truyền thông báo PMS

+) ContextManagement: Thiết lập và giam sát mối liên kết truyền thông

+) Variable Access: Đọc – ghi biến quá trình và tham số

+) Program Invocation: Nạp,khởi động và kết thúc chương trình

PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA

PHOENIX CONTACT

Actuat or

sensor

Actuat or

sensor

Actuat or

sensor

Actuat or

sensor

Actuat or

sensor

Actuat or

sensor

Actuat or

sensor

Actuat or

INTERBUS ETHERNET

CẤU HÌNH MẠNG CẤP ĐiỀU KHIỂN VÀ CẤU TRÚC DỰ PHÒNG NGUỒN 1 NGUỒN 2

I/O MODUL

EN 50 254

AS_I

PHẦN I: GIẢI PHÁP CỦA HÃNG

PHOENIX CONTACT

Từ những phân tích trên ta chọn cấu hình cho 2 line sản

xuất của nhà máy xi măng.

+ Phần mềm lập trình điều khiển giám sát : PC WorX Express

+ 1 IPC (Industrial Personal Computer) : Dùng lập trình điều khiển

giám sát 2 line sản xuất.

+ 2 PLC ILC (In line Controller) 390 với mudun truyền thông : Dùng làm Master trong mỗi line.

+ 10 PLC ILC 170 với modun truyền thông : Dùng làm 10 trạm trong 2 line sản xuất.

+ Bus hệ thống : INTERBUS cáp quang + RS485

Lựa chọn giải pháp mạng:

PHẦN I : GIẢI PHÁP CỦA HÃNG PHOENIX CONTACT

+ Bus trường: AS_I cáp xoắn đôi + RS485.

+ Các trạm với mỗi line:

+ Trạm 1 : 100 input digital : nút nhấn, switch…

64 output digital : Relay,PNP,NPN…

-Truyền dải cơ sở ( baseband).

-Khoảng cách truyền (100m).

-Loại cáp: T (cáp đôi dây xoắn) RJ -45

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ

VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

1.2) Cáp quang.

Cho phép sử dụng nhiều

đường truyền khác nhau

Đôi dây xoắn + RS 485

được sử dụng rộng rãi

1.Phương tiện truyền dẫn.

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ

VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

1.3 ) Chuẩn RS 232

• Đặc điểm chuẩn RS232:

• Chuẩn RS232 gọi là cổng COMphục vụ các

chức năng khác nhau gồm loại 4, 9, 15, 37

chân

• Nếu mục đích chỉ truyền hoặc nhận tín hiệu

giữa hai thiết bị thì ta chỉ cần sử dụng 2 dây

(một dây truyền hoặc nhận) và một dây nối

đất (GND - ground, hay mass)

• RS 232 sử dụng phương thức truyền thông

không đối xứng, tức là sử dụng tín hiệu điện

áp chênh lệch giữa một dây dẫn và đất

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ

VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

1.3 ) Chuẩn RS 232

Các cổng của RS - 232 có ngưỡng điện áp

qui ước là -15V tới -3V , và 3V tới

15V (hoặc -5V, +5V, sự khác biệt giữa hai

giá trị 3, và 5V này được gọi là noise magin

- biên độ dao động của nhiễu)

• + Tín hiệu có áp lớn +3V được coi có

logic 0 hoặc có giá trị cao (H)

• + Tín hiệu có áp nhỏ hơn –3V được coi

có logic 1 hoặc giá trị thấp (L)

• + Điện áp từ -3V tới +3V không có ý

nghĩa

• - Tốc độ truyền : 20 Kbps

• - Chiều dài dây cáp cho phép: 30 – 50m.

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ

VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

1.4 ) Chuẩn RS485

• RS-485 cho phép khoảng cách tối

đa giữ trạm đầu và trạm cuối trong

truyền 2 dây vi sai (vì 2 dây có đặc

tính giống nhau, tín hiệu truyền đi

là hiệu số điện áp giữa 2 dây do đó

loại trừ được nhiễu chung)

• RS-485 cho phép nối 32 trạm, ứng

với 32 bộ thu phát hoặc nhiều hơn

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ

VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

1.Phương tiện truyền dẫn.

1.3) Bộ nối nhỏ dùng cho sự kết nối dây dẫn

nhanh và đơn giản

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ

VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

651-1518685 B SAC-3P-MR/1.5-PUR SCO

3 Rht Ang Male Open 1.5

Single Ended Cord Sets-Right

Angle

1.Phương tiện truyền dẫn(tt)

1.4) Thiết bị kết nối.

Features:

• Simple 1/2 turn connection

• Compatible with all M12 standard

threading

• 90% time savings over standard M12

• No special adapters required

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ

with Connected Master Cable - Speedcon

1.Phương tiện truyền dẫn(tt)

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ

VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

1.6) COMBICON :Bộ kết nối

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ

VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

1.7) I/O module EN 50 254

digital signals

+) Dòng định mức :500mA

*) Input

+) Số ngõ vao : 16 +) Kiểu kết nối : 3 dây +) Tín hiệu mức 0 : DC -3v ->5v +) Tín hiệu mức 1 : Dc 15v ->

30V

Hỗ trợ giao tiếp bus trường.

Máy tính công nghiệp của

Phoenix contact –phù hợp cho

PC công nghiệp dựa trên hệ

thống điều khiển máy móc

PLC cung cấp trong máy tính

công nghiệp nền tảng mạnh mẽ

với việc hỗ trợ kết nối fielbus

trực tiếp Các IPC của Phoenix

contact được trang bị tất cả các

giao tiếp quan trọng theo chuẩn

Processor Pentium M 1,1 GHz Main memory 512 MB DDR SODIMM Processor fan Without fan

Data memory 2.5" HDD min 40 GB

(UDMA) Optical drive No CD-ROM

Graphics card On-board graphics chip

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

*) Giao diện kết nối IPC và ILC

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ

TÍNH NĂNG HỖ TRỢ

Màn hình hỗ trợ.

Interfaces COM 1, COM 2, COM 3

(RS-232), 1x LPT, 1x DVI, 1x PS/2 mouse, 1x PS/2 keyboard, 3x USB

Network 2x Ethernet (10/100 Mbit),

RJ45 Slots 1x PCI Power supply unit 100 240 V AC, 50/60 Hz

Customs tariff number

There are SVGA as 800 x 600

SXGA, more than

1280 x1024

MONITOR

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ

3) Các thiết bị sensor -Actuator

13 Common for supply

14 Shunt calibration enable (TTL

referenced to pin 12)

15 Supply voltage (18-36 volts DC)

SƠ ĐỒ KẾT NỐI VỚI PLC

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

3.2 ) 5) Cảm biến tốc độ : Adsolute encorder : HS

• +) Dòng điện yêu cầu : 120 mA

• +) ngõ ra : song song : mã Gray hoặc,mã

binary

• +) Tần số đáp ứng : 100khz ( 1200 RPM

cho 12 bits)

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ

TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

3.2 )Cảm biến tốc độ : Adsolute encorder : HS 35 (BEI)Cảm biến có hỗ trợ truyền thông nối tiếp bất đồng bộ (SSI : Serial

Synchonous Interface)

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

3.3) Biến tần : 2 biến tần VFD-E cho 2 trạm 1

của 2 line sản xuất

Biến tần series VFD-E thuộc nhóm biến tần

Sensorless Vector AC Micro Drive, kích thước

nhỏ gọn VFD-E đại diện cho dòng biến tần

công suất vừa, mômen ổn định, chỉ số IP20

thiết kế nhỏ gọn có thể gắn thêm nhiều card mở

rộng một cách linh hoạt, và kết hợp thêm chức

năng PLC trên biến tần, cho phép viết và thực

thi chương trình PLC đơn giản Series biến tần

này được sử dụng phù hợp với hầu hết các ứng

dụng

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ

• Tích hợp bộ lọc tín hiệu (Đối với các model 1Pha/230V~ và 3Pha/ 460V~)

• Module giao tiếp với các chuẩn truyền thông khác như: Profibus,

DeviceNet, LonWorks and CANopen,AS-i…

• Dễ dàng chia sẻ DC BUS

• Chức năng kết nối mở rộng tính năng uyển chuyển

• Hoàn chỉnh chức năng bảo vệ

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

3.4 ) Động cơ: Hãng Bador

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ

TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

3.5) Trạm Server : Dùng ILC 390 PN

2TX-IB

• ILC 390 PN 2TX-IB là dòng sản

phẩm Inline PLC với tính năng mô

đun hoá cao của

• Phoenix Contact, cho phép mở rộng

phạm vi ứng dụng của các bộ điểu

khiển dòng Inline, thoả mãn các yêu

cầu phức tạp của công nghệ và

người dùng đặt ra

2 Cổng ethernet RS485/RS232

I/O

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ

* Đặt thông số, lập trình, cấu hình bằng phần mềm lập trình chuẩn PCWorx (dùng cho tất cả các PLC)

* Cho phép trao đổi dữ liệu qua OPC servers

* Khả năng giao tiếp với các thiết bị khác trên mạng qua giao thức TCP/IP

3.5) Trạm Server : Dùng ILC 390 PN 2TX-IB

* Đặt thông số, lập trình, cấu hình bằng phần mềm lập trình chuẩn PCWorx (dùng cho tất cả các PLC)

* Cho phép trao đổi dữ liệu qua OPC servers

* Khả năng giao tiếp với các thiết bị khác trên mạng qua giao thức TCP/IP

PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ

• Bộ thời gian thực (Real time clock)

• hỗ trợ tới 3 modun nhánh bus từ xa

• Bộ điều khiển ILC 170 ngoài INTERBUS

cũng hỗ trợ Modbus TCP để trao đổi dữ liệu

với bất kỳ thiết bị Modbus TCP-capable nào

và sử dụng PC WorX Express, một công cụ

lập trình IEC 61131-based miễn phí hỗ trợ tới

4.096 điểm I/O.

PHẦN III : CẤU HÌNH GIẢI PHÁP MẠNG

Ethernet

I/O modul

PHẦN III : CẤU HÌNH GIẢI PHÁP MẠNG

PHẦN III : CẤU HÌNH GIẢI PHÁP MẠNG

Kết nối PC với PLC ILC1xxx

PHẦN III : CẤU HÌNH GIẢI PHÁP

MẠNG

Kết nối giữa PLC ILC 1xxx với I/O modul

Bộ điều khiển ILC 170 VLC

PHẦN III : CẤU HÌNH GIẢI PHÁP MẠNG Kết nối giữa trạm master với trạm slaver

PHẦN III : CẤU HÌNH GIẢI PHÁP

MẠNG

Cấu hình giải pháp mạng toàn diện nhà máy : Cấu trúc dự phòng+) 2 IPC 1100 PM 1,1

+) 4 PLC ILC 390 PN 2TX-IB (2 trạm master cho 2 line)

+) 20 PLC ILC ILC 170 ETH 2TX ( 10 trạm con 2 line).

+) 2 trạm 1 ở 2 line có : 50 động cơ,200 input digital,128 output digital,80 sensor analog,8 encoder

+) Dùng 8 I/O modul cho 2 trạm 1ở 2 line

+) Trạm 2,3,4,5 của cả 2 line dùng 8 biến tần,8 động cơ,8

encoder,8 loadcel

PHẦN IV :

CÁC ƯU NHƯỢC ĐIỂM CỦA GIẢI PHÁP