Giáo trình: Kỹ thuật thông tin công nghiệp

B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip Chng 1: M U 1.1 Mng truyn thụng cụng nghip l gỡ? Ngày với phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp, đòi hỏi phải có cải tiến áp dụng công nghệ vào trình sản xuất nhằm nâng cao hiệu sản xuất Một giải pháp tốt nhất, áp dụng quy trình tự động hóa vào sản xuất Các dây chuyền sản xuất hoạt động độc lập mà cần phải có liên kết với tạo nên mô hình thống Sự kết nối thiết bị công nghiệp với tạo thành hệ thống mạng đợc gọi mạng công nghiệp Mạng công nghiệp hay mạng truyền thông công nghiệp khái niệm hệ thống mạng truyền thông số, truyền bit nối tiếp, đợc sử dụng để ghép nối thiết bị công nghiệp Để phân biệt rõ mạng công nghiệp hệ thống mạng khác ta đa bảng so sánh sau Bng 1.1: So sỏnh mng cụng nghip v cỏc h thng mng khỏc Mạng công nghiệp Các hệ thống mạng viễn thông - Phạm vi địa địa lý hẹp - Đối tợng thiết bị công nghiệp - Dạng thông tin số liệu - Phạm vi địa lý rộng, số lợng thành viên tham gia lớn - Đối tợng ngời thiết bị ngời chủ yếu - Dạng thông tin bao gồm tiếng nói, hình ảnh, văn - Công nghệ phong phú - Kỹ thuật truyền liệu theo chế độ bit nối tiếp - Phức tạp - ơn giản Từ ta kết luận mạng công nghiệp thực chất dạng đặc biệt mạng máy tính, so sánh với mạng máy tính thông thờng điểm giống khác nh sau: Kỹ thuật truyền thông số hay truyền liệu đặc trng chung hai hệ thống mạng Trong nhiều trờng hợp, mạng máy tính đợc sử dụng công nghiệp đợc coi phần mô hình phân cấp mạng công nghiệp Yêu cầu tính thời gian thực, độ tin cậy khả tơng thích môi trờng công nghiệp mạng công nghiệp cao so với mạng máy tính thông thờng, mạng máy tính thờng đòi hỏi chế độ bảo mật cao Mạng máy tính có phạm vi trải rộng khác nhau, nhỏ nh mạng LAN cho nhóm máy tính lớn nh mạng Internet Mạng máy tính sử dụng gián tiếp mạng truyền thông để truyền liệu mạng công nghiệp thờng có tính chất độc lập, phạm vi hoạt động tơng đối hẹp Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip Sự khác phạm vi mục đích sử dụng hệ thống mạng truyền thông công nghiệp với hệ thống mạng viễn thông mạng máy tính dẫn đến khác yêu cầu kỹ thuật nh kinh tế Ví dụ: Do yêu cầu kết nối nhiều mạng máy tính khác cho nhiều phạm vi ứng dụng khác nên kiến trúc, giao thức mạng máy tính phổ thông thờng phức tạp so với kiến trúc giao thức mạng công nghiệp Đối với hệ thống truyền thông công nghiệp, đặc biệt cấp dới yêu cầu tính thời gian thực, khả thực đơn giản, giá thành hạ đc đặt lên hàng đầu 1.2 Phõn loi v c trng cỏc h thng mng cụng nghip Để xếp phân loại phân tích đặc trng hệ thống mạng công nghiệp, ta dựa vào mô hình phân cấp cho công ty, xí nghiệp sản xuất Với mô hình chức đợc phân thành nhiều cấp khác đợc mô tả hình vẽ sau: QL iu hnh sn xut iu hnh Quỏ trỡnh iu khin Chp hnh Hỡnh 1.1 : Mụ hỡnh phõn cp chc nng cụng ty sn xut cụng nghip Càng cấp dới chức mang tính chất đòi hỏi yêu cầu cao độ nhanh nhậy, thời gian phản ứng Một chức cấp đợc thực dựa chức cấp dới, không đòi hỏi thời gian phản ứng nhanh nh cấp dới, nhng ngợc lại lợng thông tin cần trao đổi xử lý lại lớn nhiều Có thể coi mô hình phân cấp chức cho hệ thống tự động hóa nói chung nh cho hệ thống truyền thông nói riêng công ty Tơng ứng với năm cấp chức bốn cấp hệ thống truyền thông Từ cấp điều khiển giám sát trở xuống thuật ngữ "bus" thờng đợc dùng thay cho "mạng" với lý phn ln cỏc h thng mng phớa di u cú cu trỳc vt lý hoc logic theo kiu bus Mụ hỡnh phõn cp chc nng s tin li cho vic thit k h thng v la chn thit b Trong thc t ng dng, s phõn cp chc nng cú th khỏc mt chỳt so vi trỡnh by, tựy thuc vo mc t ng húa v cu trỳc h thng c th Trong nhng trng hp ng dng n gin nh iu khin trang thit b dõn dng (mỏy git, t lnh, iu hũa ), s phõn chia nhiu cp cú th hon ton khụng cn thit Ngc li t ng húa mt nh mỏy hin i nh in nguyờn t, xi mng, lc du, ta cú th chia nh hn na cỏc cp chc nng tin theo dừi Bus trng, bus thit b Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip Bus trng (fieldbus) l mt khỏi nim chung c dựng cỏc ngnh cụng nghip ch bin ch cỏc h thng bus ni tip, s dng k thut truyn tin s kt ni cỏc thit b thuc cp iu khin (PC, PLC) vi v vi cỏc thit b cp chp hnh, hay cỏc thit b trng Cỏc chc nng chớnh ca cp chp hnh l o lng, truyn ng v chuyn i tớn hiu cỏc trng hp cn thit Cỏc thit b cú kh nng ni mng l cỏc vo/ra phõn tỏn (distributed I/O) cỏc thit b o lng (senser, tranducer, transmitter) hoc cỏc cp chp hnh (actuator, value) cú tớch hp kh nng x lý truyn thụng Mt s kiu bus trng ch thớch hp ni mng cỏc thit b cm bin v c cu chp hnh vi cỏc b iu khin, cng c gi l bus chp hnh/cm bin Trong cụng nghip ch to (t ng húa dõy chuyn sn xut, gia cụng, lp rỏp) hoc mt s lnh vc ng dng khỏc nh t ng húa tũa nh, sn xut xe hi, khỏi nim bus thit b li c s dng ph bin Cú th núi, bus thit b v bus trng cú chc nng tng ng, nhng nhng c trng riờng bit ca hai ngnh cụng nghip, nờn mt s tớnh nng cng khỏc Tuy nhiờn, s khỏc ny ngy cng tr nờn khụng rừ rt, m phm vi ng dng ca c hai loi u c m rng v an chộo sang Trong thc t, ngi ta cng dựng chung mt khỏi nim l bus trng Do nhim v ca bus trng l chuyn d liu lờn cp iu khin x lý v chuyn quyt nh iu khin xung cỏc c cu chp hnh, vỡ vy yờu cu v tớnh nng thi gian thc c t lờn hng u Thi gian phn ng tiờu biu nm phm vi t 0,1 ti vi miligiõy Trong ú, yờu cu v lng thụng tin mt bc in thng ch hn ch khong mt vi byte, vỡ vy tc truyn thụng thng ch cn phm vi Mbit/s hoc thp hn Vic trao i thụng tin v cỏc bin quỏ trỡnh ch yu mng tớnh cht nh k, tun hon, bờn cnh cỏc thụng tin tham s húa hoc cnh bỏo cú tớnh cht bt thng Cỏc h thng bus trng c s dng rng rói nht hin l PROFIBUS, ControlNet, INTERBUS, CAN, WordFIP, P-NET, Modbus v gn õy phi k ti Foundation Fielfbus, DeviceNet, AS-i, EIB v Bitbus l mt vi h thng bus cm bin/chp hnh tiờu biu cú th nờu õy Bus h thng, bus iu khin Cỏc h thng mng cụng nghip c dựng kt ni cỏc mỏy tớnh iu khin v cỏc mỏy tớnh trờn cp iu khin giỏm sỏt vi c gi l bus h thng (system bus) hay bus quỏ trỡnh (process bus) Khỏi nim sau thng c dựng lnh vc iu khin quỏ trỡnh Qua bus h thng m cỏc mỏy tớnh iu khin cú th phi hp hot ng, cung cp d liu quỏ trỡnh cho cỏc trm k thut v trm quan sỏt (cú th giỏn tip thụng qua h thng qun lý c s d liu trờn cỏc trm ch) cng nh nhn mnh lnh, tham s iu khin t cỏc trm phớa trờn Thụng tin khụng nhng c trao i theo chiu dc, m cũn theo chiu ngang Cỏc trm k thut, trm hnh v cỏc trm ch cng trao i d liu qua bus h thng Ngoi cỏc mỏy in bỏo cỏo v lu tr d liu cng cú th c kt ni qua mng ny Chỳ ý phõn bit gia cỏc khỏi nim bus trng v bus h thng khụng bt buc nm s khỏc v kiu bus c s dng, m mc ớch s dng hay núi cỏch khỏc l thit b c ghộp ni Trong mt s gii phỏp, mt kiu bus nht c dựng cho c hai cp ny i vi bus h thng, tựy theo lnh vc ng dng m ũi hi v tớnh nng thi gian thc cú c t mt cỏch ngt nghốo hay khụng Thi gian phn ng tiờu biu nm Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip khong mt vi trm miligiõy, lu lng thụng tin cn trao i ln hn nhiu so vi bus trng Tc truyn thụng tiờu biu ca bus h thng nm phm vi t vi trm Kbit/s n vi Mbit/s Khi bus h thng ch c s dng ghộp ni theo chiu ngang gia cỏc mỏy tớnh iu khin, ngi ta dựng khỏi nim bus iu khin Vai trũ ca bus iu khin l phc v trao i d liu thi gian thc gia cỏc trm iu khin mt h thng cú cu trỳc phõn tỏn Bus iu khin thụng thng cú tc truyn khụng cao, nhng yờu cu v tớnh nng thi gian thc thng rt kht khe Do cỏc yờu cu v tc truyn thụng v kh nng kt ni d dng nhiu loi mỏy tớnh, hu ht cỏc bus h thng thụng dng u da trờn nn Ethernet, vớ d Industrial Ethernet, Fieldbus Foundations High Speed Ethernet (HSE), Ethernet/IP, bờn cnh ú phi k n PROFIBUS- FMS, ControlNet v Modbus Plus Mng xớ nghip Mng xớ nghip thc cht l mt mng LAN bỡnh thng cú chc nng kt ni cỏc mỏy tớnh phũng thuc cp iu hnh sn xut vi cp iu khin giỏm sỏt Thụng tin c a lờn trờn bao gm trng thỏi lm vic ca cỏc quỏ trỡnh k thut, cỏc gin mỏy cng nh ca h thng iu khin t ng, cỏc s liu tớnh toỏn, thng kờ v din bin quỏ trỡnh sn xut v cht lng sn phm Thụng tin theo chiu ngc li l cỏc thụng s thit k, cụng thc iu khin v mnh lnh iu khin Ngoi thụng tin cng c trao i mnh theo chiu ngang gia cỏc mỏy tớnh thuc cp iu hnh sn xut, vớ d h tr kiu lm vic theo nhúm, cng tỏc d ỏn, s dng chung cỏc ti nguyờn ni mng (mỏy in, mỏy ch ) Khỏc vi cỏc h thng bus cp di, mng xớ nghip khụng yờu cu nghiờm ngt v tớnh nng thi gian thc Vic trao i d liu khụng din nh k, nhng cú vi s lng ln n hng Mbyte Hai loi mng c dựng ph bin cho mc ớch ny l Ethernet v Token-Ring Trờn c s giao thc chun nh TCP/IP v IPX/SPX Mng cụng ty Mng cụng ty nm trờn cựng mụ hỡnh phõn cp h thng truyn thụng ca mt cụng ty sn xut cụng nghip c trng ca mng cụng ty gn vi mng vin thụng hoc mt mng mỏy tớnh din rng nhiu hn trờn cỏc phng din phm vi v hỡnh thc dch v, phng phỏp truyn thụng v cỏc hỡnh thc dch v, phng phỏp truyn thụng v cỏc yờu cu v k thut Chc nng ca mng cụng ty l kt ni cỏc mỏy tớnh ca cỏc phũng ca cỏc xớ nghip, cung cp cỏc dch v trao i thụng tin ni b v vi cỏc khỏch hng nh th vin in t, th in t, hi tho t xa qua in thoi, hỡnh nh, cung cp dch v truy cp Internet v thg mi in t Hỡnh thc t chc ghộp ni mng cng nh cỏc cụng ngh c ỏp dng rt a dng tựy thuc vo u t ca cụng ty Trong nhiu trng hp, mng cụng ty v mng xớ nghip c thc hin bng mt h thng mng nht v mt vt lý, nhng chia thnh nhiu phm vi v nhúm mng lm vic riờng bit Mng cụng ty cú vai trũ nh mt ng cao tc h thng h tng c s truyn thụng ca mt cụng ty, vỡ vy ũi hi v tc truyn thụng v an ton, tin cy c bit cao, Fast Ethernet, FDDI, ATM l mt vi vớ d cụng ngh tiờn tin c ỏp dng õy hin ti v tng lai Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip Chng 2: C S K THUT 2.1 Cỏc khỏi nim c bn 2.1.1 Thụng tin, d liu v tớn hiu Thụng tin: Thụng tin l mt khỏi nim tru tng, nú phn ỏnh thc ti khỏch quan, cho chỳng ta hiu bit, nhn thc c th gii khỏch quan Thụng tin l mt nhng khỏi nim quan trng nht khoa hc k thut, cng ging nh vt cht v nng lng Cỏc u vo v u ca mt h thng k thut ch cú th l vt cht, nng lng hoc thụng tin Mt h thng x lý thụng tin hoc l mt h thng truyn thụng, hoc l mt h thng k thut ch quan tõm ti u vo v u l thụng tin Tuy nhiờn a s cỏc h thng k thut thng cú cỏc u vo v u hn hp (vt cht, nng lng v thụng tin) Thụng tin l c s cho s giao tip Thụng qua vic giao tip v cỏc i tỏc cú thờm hiu bit ln hoc v cựng mt , mt s kin hoc mt h thng D liu Thụng tin l mt i lng tru tng, vỡ vy cn c biu din di mt hỡnh thc khỏc Kh nng biu din thụng tin rt a dng Dng biu din thụng tin ph thuc vo mc ớch, tớnh cht ca ng dng c bit, thụng tin cú th c mụ t, hay núi cỏch khỏc l c "s lng húa" bng d liu cú th lu tr v x lý bng mỏy tớnh TRong trng hp ú ta núi rng thụng tin c s húa s dng h m nh phõn Khi ú d liu chớnh l phn thụng tin hu ớch c biu din bng cỏc dóy bit {0,1} Trong thc t, cỏc khỏi nim x lý thụng tin v x lý d liu, truyn ti thụng tin v truyn ti d liu hay c dựng vi cỏc ý ngha tng t, ta cn phõn bit rừ rng gia thụng tin v d liu Vớ d, hai d liu khỏc cú th mụ t cựng mt ni dung thụng tin Ngc li, hai d liu ging cú th mang nhng thụng tin khỏc nhau, tựy theo cỏch mụ t Ta cú th so sỏnh quan h gia d liu v thụng tin vi quan h toỏn hc gia s v ý ngha s dng nú Theo ngha th hai, d liu c hiu l phn biu din thụng tin hu dng (thụng tin ngun) mt bc in Tuy nhiờn, cn c vo ng cnh c th m ta khụng s nhm ln gia hai cỏch s dng thut ng ny Lng thụng tin Thụng tin chớnh l s xúa b tớnh bt nh, vớ d mt s khng nh v mt s kin cú xy hay khụng, mt cõu tr li ỳng hay sai Mc ca s xúa b tớnh bt nh ny - hay núi cỏch khỏc, giỏ tr v s hiu bit mt ngun thụng tin mang li - c gi l lng thụng tin Chớnh vỡ d liu l mt dng biu din thụng tin cú th x lý c mỏy tớnh, nờn lng thụng tin cng c o bng n v d liu Trong trng hp thụng tin v s khng nh ỳng/sai, rừ rng ch cn bit biu din, hay núi cỏch khỏc lng tin bng bit biu din cỏc ký t bng gm cú 256 ký t ta cn bit cho mi ch cỏi Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip Tớn hiu Vic trao i thụng tin hay d liu ch cú th thc hin c nh tớn hiu Cú th nh ngha, tớn hiu l din bin ca mt i lng vt lý cha ng tham s thụng tin/d liu v cú th truyn dn c Theo quan im toỏn hc thỡ tớn hiu c coi l mt hm ca thi gian Trong cỏc lnh vc k thut, cỏc loi tớn hiu thng dựng l : quang, in, khớ nộn, thy lc v õm Cỏc tham s sau õy thng c dựng trc tip, giỏn tip hay kt hp biu th ni dung thụng tin: Biờn (in ỏp, dũng ) Tn s, nhp xung, rng xung, sn xung Pha, v trớ xung Ta cú th phõn loi tớn hiu da theo hp giỏ tr ca tham s thụng tin hoc da theo din bin thi gian thnh nhng dng sau: Tng t: Tham s thụng tin cú th cú mt giỏ tr bt k mt khong no ú Ri rc: Tham s thụng tin ch cú th cú mt s giỏ tr (ri rc) nht nh Liờn tc: Tớn hiu cú ý ngha ti bt k thi im no mt khong thi gian quan tõm Núi theo ngha toỏn hc, mt tớn hiu liờn tc l mt hm liờn tc ca bin thi gian mt khong xỏc nh 2.1.2 Truyn thụng, truyn d liu v truyn tớn hiu Giao tip v truyn thụng Giao tip hay truyn thụng l mt quỏ trỡnh trao i thụng tin gia hai ch th vi nhau, c gi l cỏc i tỏc giao tip, theo mt phng phỏp c quy nh trc i tỏc ny cú th iu khin i tỏc kia, hoc quan sỏt trng thỏi ca i tỏc Cỏc i tỏc giao tip cú th l ngi hoc h thng k thut - tc l cỏc thit b phn cng (i tỏc vt lý) hoc cỏc i tỏc phn mm (i tỏc logic) Trong trng hp sau, khỏi nim truyn thụng thng c s dng thay cho khỏi nim giao tip Tuy nhiờn khỏi nim giao tip cú ý ngha bao trựm hn Trong phm vi ti liu ny ch cp ti h thng truyn thụng cụng nghip, nờn cỏc i tỏc thun tỳy l cỏc thit b, h thng k thut, nờn hai thut ng giao tip v truyn thng c s dng vi ngha tng ng thc hin vic giao tip hay truyn thụng ta cn cỏc tớn hiu thớch hp, cú th l tớn hiu tng t hay tớn hiu s S phõn bit gia tớn hiu v thụng tin dn ti s phõn bit gia x lý tớn hiu v x lý thụng tin, gia truyn tớn hiu v truyn thụng Cú th s dng cỏc dng tớn hiu rt khỏc truyn ti mt ngun thụng tin, cng nh mt tớn hiu cú th mang nhiu ngun thụng tin khỏc Trờn c s cỏc dng tớn hiu khỏc nhau, ngi ta cú th phõn bit cỏc kiu giao tip nh sau: Giao tip ting núi Giao tip hỡnh nh Giao tip bn Giao tip d liu Chớnh vỡ d liu l mt dng biu din thụng tin s dng mó nh phõn, truyn ti thụng tin s dng tớn hiu s cng c gi l truyn d liu Cú th núi truyn d liu Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip l phng phỏp truyn thụng nht gia cỏc mỏy tớnh mng mỏy tớnh Ngy k thut s cng c ỏp dng rng rói vic truyn ti ting núi, hỡnh nh v bn, vỡ vy truyn d liu úng vai trũ quan trng hng u S phõn bit gia tớn hiu s v tớn hiu tng t ph thuc vo ý ngha ca tham s thụng tin m tớn hiu ú mang S phõn bit gia phng phỏp truyn tớn hiu s dng k thut s (gi tt l truyn tớn hiu s) vi cỏc phng phỏp truyn tớn hiu truyn thng cng tng t nh vy Trong cỏc h thng truyn thụng cụng nghip hin i ta ch quan tõm ti truyn tớn hiu s, hay núi cỏch khỏc l truyn d liu Cỏc chun giao tip cỏc h thng ny cng l cỏc chun giao tip s Mó húa/Gii mó Thụng tin cn trao i gia cỏc i tỏc cn c mó húa trc c mt h thng truyn dn tớn hiu chuyn ti phớa bờn Trong thut ng truyn thụng, mó húa ch quỏ trỡnh bin i ngun thụng tin (d liu) cn trao i sang mt chui tớn hiu thớch hp truyn dn Quỏ trỡnh ny ớt nht gm hai bc: mó húa ngun v mó húa ng truyn Trong quỏ trỡnh mó húa ngun, d liu mang thụng tin thc dng hay d liu ngun c b xung cỏc thụng tin ph tr cn thit cho vic truyn dn, vớ d a ch bờn nhn v bờn gi, kiu d liu, thụng tin tỡm kim li D liu trc gi i cng cú th phõn chia thnh nhiu gúi d liu bc in phự hp vi phng phỏp truyn, nộn li tng hiu sut ng truyn, hoc mó húa bo mt Nh vy lng thụng tin cha ng mt tớn hiu s nhiu hn lng thụng tin thc dng cn truyn ti i tỏc truyn thụng Mó húa/ Gii mó i tỏc truyn thụng H thng truyn dn tớn hiu Mó húa/ Gii mó Hỡnh 2.1: Nguyờn tc c bn ca truyn thụng Sau ó c mó húa ngun, mó húa ng truyn l quỏ trỡnh to tớn hiu tng ng vi cỏc bit gúi d liu hay bc in theo mt phng phỏp nht nh phự hp vi ng truyn v k thut truyn Trong truyn thụng cụng nghip, mó húa ng truyn ng ngha vi mó húa bit, bi tớn hiu khõu mó húa tng bit to cng chớnh l tớn hiu c truyn dn i vi cỏc h thng truyn thụng khỏc, quỏ trỡnh mó húa ng truyn cú th bao hm vic iu bin tớn hiu v dn kờnh, cho phộp truyn cựng mt lỳc nhiu ngun thụng tin v truyn tc cao Vic dn kờnh cú th thc hin theo phng phỏp phõn chia tn s, phõn chia thi gian hoc phõn chia mó Trong mt tớn hiu c truyn ti i, cn cú mt phng phỏp bờn nhn phõn bit gii hn gia cỏc bit d liu ni tip nhau, quỏ trỡnh ú gi l phng phỏp ng b húa thc hin c cụng vic ny mt cỏch n gin, tớn hiu thng c Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip phỏt theo mt nhp u n, mi nhp ng vi bit Trong quỏ trỡnh ngc li vi mó húa l gii mó, ú l quỏ trỡnh chuyn i cỏc tớn hiu nhn c thnh dóy bit tng ng v sau ú x lý, loi b thụng tin b xung tỏi to thụng tin ngun iu ch v iu bin tớn hiu iu ch v iu bin l hai khỏi nim c dựng vi ngha rt gn iu ch c hiu l quỏ trỡnh to mt tớn hiu trc tip mang tham s thụng tin, th hin qua biờn , tn s hoc pha, ú tham s thụng tin cú th ly mt giỏ tr bt k Mt trng hp c bit ca iu ch l nú c dựng vo mc ớch truyn d liu v tham s thụng tin ch cú th ly hai giỏ tr logic v 0, ngi ta dựng khỏi nim mó húa bit nh ó gii thiu trờn iu ch cũn tỡm thy ng dng cỏc b chuyn i D/A, cỏc b to xung (iu ch rng xung, iu ch mó xung) Khỏc mt chỳt, iu bin ch quỏ trỡnh dựng tớn hiu mang thụng tin iu khin, bin i cỏc tham s thớch hp ca mt tớn hiu th hai (tớn hiu mang) Mc ớch c bn ca iu bin l s dng mt tớn hiu mang cú mt di tn khỏc thc hin phng phỏp dn kờnh phõn chia tn s, hoc trỏnh truyn dn di tn c s d b nhiu ụi ranh gii phõn bit gia iu ch v iu bin cng khụng hon ton rừ rng, vỡ vy thc t khỏi nim th nht thng c s dng chung cho c hai trng hp Trong ting anh ngi ta s dng mt thut ng chung l modulation, nhiờn tựy theo ng cnh m c hiu theo hai ngha khỏc Tc truyn v tc bit Thi gian cn truyn mt d liu, vớ d mt ký t, ph thuc vo hai yu t l tc baud v phng phỏp mó húa bit Tc baud c nh ngha l s ln tớn hiu thay i giỏ tr tham s thụng tin (vớ d biờn ) mt giõy v cú n v l Baud Do hu ht cỏc h thng truyn d liu hot ng theo nhp tun hon, tc baud tng ng vi tn s nhp ca h thng thu phỏt Cng cn lu ý rng, i vi nhiu phng phỏp mó húa bit, tớn hiu khụng bt buc phi thay i trng thỏi mi nhp, vỡ th khỏi nim tc baud khụng hon ton chớnh xỏc Thay vo ú, ngi ta s dng cỏc khỏi nim tc truyn hay tc bit Tc truyn hay tc bit c tớnh bng s bit d liu c truyn i mt giõy, tớnh bng bit/s hoc bps (bit fer second) Nu tn s nhp c ký hiu l f n s bit c truyn i mt nhp l n, s bit c truyn i mt giõy s l v=f*n Nh vy, cú hai cỏch tng tc truyn ti l tng tn s nhp hoc tng s bit truyn i mt nhp Nu mi nhp ch cú nht mt bit c truyn i thỡ v=f Nh vy, ch i vi cỏc phng phỏp mó húa bit s dng hai trng thỏi tớn hiu, v trng thỏi tớn hiu thay i luõn phiờn sau mi nhp thỡ tc bit mi tng tng tc baud, hay baud tng ng bit/s Cn phõn bit gia tc truyn thụng tin hu ớch v tc truyn thụng tin tng th Mt thụng tin cn truyn i (thụng tin hu ớch) s mó húa ngun, tc c úng gúi v b xung cỏc thụng tin ph tr cn thit cho vic truyn ti (overhead) Vỡ vy tc truyn thụng tin tng th cú th ln hn rt nhiu so vi tc truyn thụng hu ớch, ph thuc vo h thng truyn thụng Thc t, tc truyn thụng hu ớch rt khú xỏc nh c mt cỏch chớnh xỏc Thi gian bit/Chu k bit Trong vic phõn tớch ỏnh giỏ tớnh nng thi gian ca mt h thng truyn thụng thỡ thi gian bit l mt giỏ tr hay c dựng Thi gian bit hay chu k bit c nh ngha Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip l thi gian trung bỡnh cn thit chuyn mt bit, hay chớnh bng giỏ tr nghch o ca tc truyn ti: TB= 1/v TB=1/f, trng hp n=1 Thi gian lan truyn tớn hiu Thi gian lan truyn tớn hiu l thi gian cn mt tớn hiu phỏt t mt u dõy lan truyn ti u dõy khỏc, ph thuc vo chiu di dõy v cu to dõy dn Tc lan truyn tớn hiu chớnh l tc truyn súng in t Tuy nhiờn, mụi trng kim loi hoc si quang hc, giỏ tr ny s nh hn tc truyn súng in t hay tc ỏnh sỏng mụi trng chõn khụng Ta cú: TS= l/(k*c), vi TS l thi gian lan truyn tớn hiu; l l chiu di dõy dn, c l tc ỏnh sỏng chõn khụng (300.000.000m/s) v k biu th h s gim tc , c tớnh theo cụng thc , vi l hng s in mụi ca lp cỏch ly i vi cỏc loi cỏp cú lp bc cỏch ly l Polyethylen vi hng s in mụi =2.3, ta cú h s k 0.67 H s cng ỳng vi mụi trng truyn l cỏp quang hc v thng c dựng mt cỏch tng quỏt tớnh toỏn giỏ tr tng i ca thi gian lan truyn tớn hiu nhiu phộp ỏnh giỏ Nh vy TS s ch ph thuc vo chiu di dõy dn: TS (giõy) = l (một)/300.000.000 Lu ý rng, thi gian lan truyn tớn hiu khụng cú quan h trc tip vi tc truyn thụng Tuy nhiờn, tớnh nng thi gian ca mt h thng truyn khụng ph thuc vo hai tham s ny, mt s phng phỏp truyn thụng ũi hi s trao i rng buc gia chỳng Vớ d, ta khụng th ng thi tng chiu di dõy dn v tc truyn thụng mt cỏch tựy ý 2.1.3 Tớnh nng thi gian thc k= Tớnh nng thi gian thc l mt nhng c trng quan trng nht i vi cỏc h thng t ng húa núi chung v cỏc h thng bus trng núi riờng S hot ng bỡnh thng ca mt h thng k thut lm vic thi gian thc khụng ch ph thuc vo chớnh xỏc, ỳng n ca cỏc kt qu u ra, m cũn ph thuc vo thi im a kt qu Mt h thng cú tớnh nng thi gian thc khụng nht thit phi cú phn ng tht nhanh, m quan trng hn l phi cú phn ng kp thi i vi cỏc yờu cu, tỏc ng bờn ngoi Nh vy, mt h thng truyn thụng cú tớnh nng thi gian thc phi cú kh nng truyn ti thụng tin mt cỏch tin cy v kp thi vi cỏc yờu cu ca i tỏc truyn thụng Tớnh nng thi gian thc ca mt h thng iu khin phõn tỏn ph thuc rt nhiu vo h thng bus trng c dựng m bo tớnh nng thi gian thc, mt h thng bus phi cú nhng c im sau : nhanh nhy: Tc truyn thụng hu ớch phi nhanh ỏp ng nhu cu trao i d liu mt gii phỏp c th Tớnh tin nh : D oỏn trc c v thi gian phn ng tiờu biu v thi gian phn ng chm nht vi yờu cu ca tng trm Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip tin cy, kp thi : m bo tng thi gian cn cho vic chuyn d liu mt cỏch tin cy gia cỏc trm nm mt khong xỏc nh Tớnh bn vng : Cú kh nng x lý s c mt cỏch thớch hp khụng gõy hi thờm cho h thng Rừ rng, kh nng tha yờu cu v thi gian thc ph thuc vo bi toỏn ng dng c th Mt mng cụng nghip cú tớnh nng thi gian thc khụng cú ngha l s thớch ng vi mi ng dng ũi hi yờu cu v thi gian thc Nhim v ca ngi tớch hp h thng l phi la chn v thit k mt gii phỏp thớch hp tha yờu cu ny trờn c s phõn tớch cỏc tớnh nng k thut liờn quan, di iu kin rng buc l giỏ thnh chi phớ 2.2 Ch truyn ti Ch truyn ti c hiu l phng thc cỏc bit d liu c chuyn gia cỏc i tỏc truyn thụng Nhỡn nhn t cỏc gúc khỏc ta cú th phõn bit cỏc ch truyn ti nh sau : Truyn bit song song hoc truyn bit ni tip Truyn ng b hoc truyn khụng ng b Truyn mt chiu hay n cụng (simplex), hai chiu ton phn, hai chiu ng thi hay song cụng (duplex, full-duplex) hoc hai chiu giỏn on hay bỏn song cụng (half-duplex) Truyn ti di c s, truyn ti di mang v truyn ti di rng 2.2.1 Truyn bit song song v truyn bit ni tip Truyn bit song song Phng phỏp truyn bit song song c dựng ph bin cỏc bus ni b ca mỏy tớnh nh bus a ch, bus d liu v bus iu khin Tc truyn ti ph thuc vo s cỏc kờnh dn, hay cng chớnh l rng ca mt bus song song, vớ d bit, 16 bit, 32 bit hay 64 bit Chớnh vỡ nhiu bit c truyn i ng thi, ng b húa ti ni phỏt v ni nhn tớn hiu phi c gii quyt iu ny gõy tr ngi ln khong cỏch gia cỏc i tỏc truyn thụng tng lờn Ngoi ra, giỏ thnh cho cỏc bus song song cng l mt yu t dn n phm vi ng dng ca phng phỏp truyn ny ch hn ch khong cỏch nh, cú yờu cu rt cao v thi gian v tc truyn Truyn bit ni tip Vi phng phỏp truyn bit ni tip, tng bit c chuyn i mt cỏch tun t qua mt ng truyn nht Tuy tc bit vỡ th m b hn ch, nhng cỏch thc hin li n gin, tin cy ca d liu cao Tt c cỏc mng truyn thụng cụng nghip u s dng phng phỏp truyn ny 0 10010111 1 10 Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip * iu khin v giỏm sỏt cỏc h thng giao thụng ti * iu phi v giỏm sỏt cỏc h thng phõn phi nng lng T ng húa cỏc thit b v mỏy múc n l bao gm cỏc lnh vc iu khin cn cu, iu khin thang mỏy, iu khin mỏy cụng c, iu khin robot, iu khin phng tin giao thụng õy hu nh ngi ta ch quan tõm ti nhim v iu khin t ng, cũn iu khin giỏm sỏt nu cú thỡ cng ch dng li chc nng giao din ngi mỏy n gin Cỏc bi toỏn iu khin cú th rt khỏc nhau, t iu khin lụgớc ti iu khin quỏ trỡnh v iu khin chuyn ng c thự ca cỏc ng dng ny l yờu cu rt cao v tớnh nng thi gian thc, lng d liu trao i khụng ln Cỏc mỏy múc, thit b c sn xut hng lot, vỡ vy u t cho gii phỏp iu khin trờn mt thnh phm phi tht tit kim Cỏc giao thc n gin, phự hp cho ghộp ni trc tip cỏc cm bin v c cu chp hnh, cú tớnh tin nh v giỏ thnh thp Mt vi vớ d tiờu biu l CAN, AS - i, SwiftNet v Sercos T ng húa quỏ trỡnh T ng húa cụng nghip thng c chia thnh mng l t ng húa quỏ trỡnh (process automation) v t ng húa xớ nghip (factory automation), tng ng vi hai lnh vc ng dng c bn l cụng nghip ch bin, khai thỏc (process industry) v cụng nghip ch to, lp rỏp (manufacturing) Cụng nghip ch bin v khai thỏc bao gm cỏc ngnh du khớ, than, húa du, húa cht, thc phm, dc phm, in lc, xi mng, giy, Cỏc ngnh cũn li nh xe hi, ch to mỏy cụng c, luyn kim, cỏn thộp, in lc c xp vo cụng nghip ch to, lp rỏp c thự ca cỏc ngnh cụng nghip khai thỏc v ch bin l cỏc quỏ trỡnh liờn tc din bin chm Vỡ vy tn sut i d liu thp, nhiờn bc in thng di cha thụng tin v cỏc bin tng t Cụng ngh bus trng õy khụng ũi hi tc cao, nhng ph mng ln, phi cú tớnh tin nh v cú s la chn cho phự hp mụi trng d chỏy n Khụng nghi ng gỡ, hai cụng ngh bus trng i u lnh vc ny l Foundation H1v PROFIBUS - PA T ng húa xớ nghip Trong cỏc ngnh cụng nghip ch to v lp rỏp, bi toỏn iu khin logic v iu khin trỡnh t úng vai trũ trung tõm, nu khụng k ti bi toỏn iu khin mỏy múc v thit b n l, iu khin chuyn ng Cỏc h thng iu khin v giỏm sỏt õy thng cú quy mụ nh hn so vi cụng nghip ch bin, lng d liu cn trao i thng ớt hn nhng cú yờu cu cao hn v thi gian phn ng Cỏc gii phỏp mng tiờu biu l INTERBUS, DeviceNet, PROFIBUS - DP v AS - i T ng húa tũa nh T ng húa tũa nh l mt lnh vc ng dng cú nhiu tim nng, c bit ti cỏc khu vc ang phỏt trin xõy dng mnh nh Vit Nam Cỏc tũa nh cụng s, cỏc khỏch sn, cỏc sõn bay v c cỏc nh chung c cng cú nhu cu t ng húa cao Cỏc h thng lũ si, iu hũa nhit , h thng úng m ca, h thng thang mỏy, h thng chiu sỏng, h thng cnh bỏo chỏy u l cỏc i tng cn iu khin v giỏm sỏt t trung tõm Tuy cỏc bi toỏn iu khin khụng phi quỏ phc tp, nhng s lng cỏc thit b thỡ rt ln v chng loi thỡ a dng Mt s cụng ngh bus cú u th lnh vc ny l LON, EIB v gn õy l truyn thụng qua ng in lc 152 Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip Cỏc h thng giao thụng ti Cỏc h thng iu khin v giỏm sỏt lnh vc giao thụng, vớ d iu khin giao thụng ụ th, ng st, hng hi hoc hng khụng l cỏc h thng cú cu trỳc phõn tỏn mt cỏch t nhiờn Cỏc bi toỏn tiờu biu lnh vc by iu khin tớn hiu cỏc nỳt giao thụng, iu khin phõn lung giao thụng, iu ng phng tin giao thụng v tng lai l cỏc h thng xe t hnh Vic ni mng cú th thc hin qua nhiu phng thc khỏc nhau, vớ d qua ng in lc, qua súng vụ tuyn, qua ng in thoi n hu ht cỏc ng dng ny u da trờn cỏc gii phỏp c bit, úng kớn Tuy nhiờn, õy ta cng cú th ngh ti ỏp dng mt s h thng mng cụng nghip chun nh INTERBUS hoc PROFIBUS - DP kt hp vi s dng cỏp quang, hoc giao thc Modbus kt hp qua ng in lc hoc in thoi cụng cng Cỏc h thng phõn phi nng lng Tng t nh cỏc h thng giao thụng, cỏc mng li phõn phi nng lng nh cung cp in, ga u cú bn cht lai v phõn tỏn mt cỏch t nhiờn c bit, iu phi v giỏm sỏt cỏc mng in lc quc gia l mt bi toỏn tng i phc bi mc tri rng v phõn tỏn cao, mụ hỡnh bt nh, tớnh nng thi gian thc ngt nghốo Vic s dng cỏc cụng ngh truyn thụng qua ng in lc, hoc ng cỏp quang kt hp vi mt s giao thc chun nh MODBUS cú th l mt gii phỏp hp lý 5.2.3 Yờu cu thit k chi tit Mt phng phỏp c ỏp dng ph bin la chn mt h thng bus l phng phỏp loi tr dn da trờn c s cỏc tiờu chun k thut nh sau: * Cu trỳc: Topology, chiu di ti a ca mng, s trm ti a mt on (segment) * c tớnh thi gian: Tớnh nng thi gian thc ( nhanh, kp thi, d oỏn c), thi gian phn ng tiờu biu * Kh nng truyn ti d liu: Tc ti a v di d liu hu ớch ti a mt bc in (telegram) * ti ngun: Kh nng cung cp ngun ca bus cho cỏc thit b tham gia (trm) * linh hot: Kh nng lp t v thay th cỏc trm hnh, kh nng m rng h thng (vớ d m rng sn xut) * an ton: Loi tr kh nng gõy chỏy n, gõy nh hng xu ti mụi trng xung quanh * bn vng, tin cy: Hot ng n nh cú nh hng nhiu t mụi trng xung quanh * Chun húa: iu khin cho kh nng tng tỏc, tớnh nng m ca h thng, trỏnh lc hu tng lai * Cụng c h tr: Phn mm qun tr mng, h tr giỏm sỏt, chn oỏn s c i vi mt ng dng c th, cú th cú nhiu gii phỏp t thớch hp m ch khỏc mt s im nh Trong nhng trng hp nh vy, cn phõn tớch v ỏnh giỏ mt cỏch thn trng, k lng Ngay c cỏc thụng s k thut tng chng tng ng, nhng li khỏc mt cỏch c bn, vỡ th ũi hi phi cõn nhc thn trng Vớ d, khụng phi mt lnh vc ng dng no cng cn cú mt h thng Th.S Vn Ton 153 B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip bus cú tc truyn ti d liu tht cao m yu t quan trng hn l thi gian phn ng phi nh v d oỏn trc c 5.2.4 Yờu cu kinh t Trong yờu cu mang tớnh kinh t ta cn xột hai yu t chớnh: * Giỏ thnh tng th: Tng hp giỏ thnh trang thit b, cụng thit k, lp t v bo trỡ * Hin trng th trng: C hi mua sm thit b v dch v Kinh nghim thc t cho thy, ngi s dng thng hay coi nh vic hoch toỏn giỏ thnh tng th quỏ trung vo cỏc c tớnh k thut v giỏ c trang thit b phn cng Vớ d, trỡnh v kinh nghim sn cú cng nh giỏ dch v thit k, lp t v bo trỡ úng vai trũ rt quan trng u t tng th v lõu di Trong hon cnh Vit Nam, vic mua sm cỏc thit b, cụng c phn mm cng nh cỏc dch v h tr cú nhiu hn ch, vỡ vy yu t hin trng th trng, kin thc v kinh nghim sn cú nh hng ln ti mt quyt nh Tuy nhiờn, ta cng nh khụng nờn c gi nhng mc cm, nh kin v mt h thng no Cng nh bt c lnh vc no in t, tin hc, cỏc cụng ngh bus trng cú nhng i mi, tin b khụng ngng Xu hng thõm nhp ca Ethernet vo cp iu khin v cp chp hnh l mt vớ d tiờu biu 5.3 Mt s chun phn mm tớch hp h thng 5.3.1 Chun IEC 61131 - Mụ hỡnh giao tip mng i tng ca chun IEC 61131 - l cỏc dch v cỏc thit b iu khin kh trỡnh (PLC) thc hin , hoc cỏc dch v cỏc PLC cú th yờu cu t cỏc thit b khỏc, th hin qua cỏc hm/khi chc nng s dng lp trỡnh vi IEC 61131 - Phm vi ca chun ny vỡ vy bú hp vic giao tip gia cỏc PLC hoc gia PLC v mt thit b khỏc Dch v giao tip Thụng tin trng thỏi v ch th s c ca cỏc thnh phn: * Thit b iu khin kh trỡnh (Tng th) * Vo/ra * B x lý trung tõm * Cung cp ngun * B nh * H thng truyn thụng Lu ý rng, status cung cp thụng tin v trng thỏi ca thit b iu khin v cỏc thnh phn phn cng, phn rn ca nú, khụng quan tõm ti thụng tin cu hỡnh D liu trng thỏi cng khụng cung cp thụng tin v quỏ trỡnh c iu khin cng nh chng trỡnh ng dng trờn PLC 154 Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip Mỏy tớnh KGS Client H thng mng truyn thụng Client Client Cỏc thit b khỏc cú giao tip vi PLC Server PLC1 PLC2 Mỏy múc hoc quỏ trỡnh k thut Hỡnh 5.1 Mụ hỡnh giao tip mng theo IEC 61131 Cỏc dch v c lit kờ bng 5.1 di õy Tuy nhiờn, mt PLC khụng bt buc phi cung cp tt c cỏc dch v ny Tờn cỏc chc nng hoc hm tng ng c lit kờ bng 5.2 Bng 5.1 Cỏc dch v giao tip PLC STT PLC yờu cu PLC ỏp ng Khi chc nng sn cú Kim tra thit b X X X Thu thp d liu X X X iu khin X X X ng b húa gia cỏc chng trỡnh ng dng X X X Bỏo ng X X Thc hin chng trỡnh v iu khin vo/ra X Truyn np chng trỡnh ng dng X Qun lý ni X X X Cỏc dch v giao tip cho PLC Bng 5.2: Cỏc chc nng giao tip STT Chc nng Tờn chc nng hoc hm nh a ch cỏc bin t xa REMOTE_VAR Kim tra thit b STATUS, USTATUS Thu thp d liu kiu hi tun t READ Thu thp d liu kiu lp trỡnh USEND, URCV iu khin tham s WRITE iu khin liờn ng SEND, RCV Bỏo ng c lp trỡnh NOTIFY, ALARM Qun lý ni CONNECT Chỳ ý: Cỏc chc nng UXXX th hin cỏc dch v khụng cn yờu cu (Unsolicited sevices) Th.S Vn Ton 155 B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip Kim tra thit b Cỏc chc nng STATUS v USTATUS h tr vic PLC kim tra trng thỏi ca cỏc thit b t ng húa khỏc Thu nhp d liu D liu cỏc thit b khỏc cú th c biu din qua cỏc bin Cú hai phng phỏp PLC truy nhp cỏc d liu ny s dng cỏc CFB * Hi tun t (polled): PLC s dng chc nng READ c giỏ tr ca mt hoc nhiu bin ti thi im c chng trỡnh ng dng PLC xỏc nh Vic truy nhp cỏc bin ny cú th cỏc thit b kim soỏt * Lp trỡnh: Thi im d liu cung cp cho PLC c quyt nh bi cỏc thit b khỏc Cỏc URCV/USEND c s dng cỏc chng trỡnh ng dng PLC nhn d liu t v gi d liu n cỏc thit b khỏc iu khin: Hai phng phỏp iu khin cn c PLC h tr: iu khin tham s (parametric) v iu khin khúa liờn ng (interlocked) * iu khin tham s: Hot ng ca cỏc thit b c iu khin bng thay i cỏc tham s ca chỳng PLC s dng WRITE thc hin hot ng ny t mt chng trỡnh ng dng * iu khin khúa liờn ng: Mt client yờu cu server thc hin mt phộp toỏn ng dng v thụng bỏo kt qu cho client PLC s dng cỏc SEND v RCV thc hin vai trũ client and server Bỏo ng Mt PLC cú th gi bỏo ng ti cỏc client mt s kin xy Client cú th thụng bỏo li ó xỏc nhn ti b iu khin PLC s dng cỏc chc nng ALARM v NOTIFY cỏc chng trỡnh ng dng gi thụng bỏo cn xỏc nhn v khụng cn xỏc nhn Qun lý cỏc mi liờn quan Cỏc chng trỡnh ng dng PLC s dng CONNECT qun lý cỏc mi liờn kt 5.3.2 OPC (OLE for Process Control) Gii thiu chung Tin b ca cỏc h thng bus trng cựng vi s ph bin ca cỏc thit b cn trng thụng minh l hai yu t quyt nh ti s chuyn hng sang cu trỳc phõn tỏn cỏc gii phỏp t ng húa S phõn tỏn húa ny mt mt mang li nhiu u th so vi cu trỳc x lý thụng tin trung c in, nh tin cy v tớnh linh hot ca h thng, nhng mt khỏc cng to hng lot thỏch thc mi cho gii sn xut cng nh cho ngi s dng Mt nhng thng gp phi l vic tớch hp h thng Tớch hp theo chiu ngang ũi hi kh nng tng tỏc gia cỏc thit b t ng húa ca nhiu nh sn xut khỏc Bờn cnh ú, tớch hp theo chiu dc ũi hi kh nng kt ni gia cỏc ng dng c s nh o lng, iu khin vi cỏc ng dng cao cp hn nh iu khin giỏm sỏt v thu thp d liu (supervisory control and data acquistion, SCADA), giao din ngi mỏy (human - machine interface, HMI) v h thng iu hnh sn xut (manufacturing excution system, MES) Vic s dng mt 156 Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip chun giao din vỡ vy tr thnh mt iu kin tiờn quyt Tiờu biu cho hng i ny l chun OPC, c chp nhn rng rói cỏc ng dng t ng húa quỏ trỡnh cụng nghip Da trờn mụ hỡnh i tng thnh phn (D)COM ca hng Microsoft, OPC nh ngha thờm mt s giao din cho khai thỏc d liu t cỏc quỏ trỡnh k thut, to c s cho vic xõy dng cỏc ng dng iu khin phõn tỏn m khụng b ph thuc vo mng cụng nghip c th Trong thi im hin OPC cng nh COM mi c thc hin trờn nn Windows, song ó cú nhiu c gng ph bin sang cỏc h iu hnh thụng dng khỏc Chớnh vỡ OPC c xõy dng trờn c s mụ hỡnh thnh phn COM, nờn cú th s dng qua nhiu phng phỏp khỏc nhau, bng nhiu ngụn ng lp trỡnh khỏc khai thỏc mt cỏch tht hiu qu cỏc dch v OPC, ngi lp trỡnh phi hiu khỏ rừ v cụng ngh hng i tng v phn mm thnh phn núi chung v COM núi riờng Vi mc ớch ban u l thay th cho cỏc dng phn mm kt ni nh trỡnh iu khin vo/ra (I/O - Drivers) v DDE, OPC qui nh mt s giao din chun cho cỏc chc nng nh: * Khai thỏc, truy nhp d liu quỏ trỡnh (Data Access) t nhiu ngun khỏc (PLC, cỏc thit b trng, bus trng, c s d liu ) *X lý s kin v s c (Event and Alarm) * Truy nhp d liu quỏ kh (Historical Access) * Trao i d liu gia cỏc h thng cụng c phn mm (Data Exchange) Trong tng lai OPC s h tr cỏc chc nng khỏc nh an hon h thng (Security) v iu khin m (Batch) OPC s dng c ch COM/COM cung cp cỏc dch v truyn thụng cho tt c cỏc ng dng h tr COM Cú th k hng lot cỏc u im ca vic s dng OPC nh: * Cho phộp cỏc ng dng khai thỏc, truy nhp d liu theo mt cỏch n gin, thng nht * H tr truy nhp d liu theo c ch hi tun t (polling) hoc theo s kin (event - driven) * c ti u cho vic s dng mng cụng nghip * Kin trỳc khụng ph thuc vo nh cung cp thit b * Linh hot v hiu sut cao * S dng c t hu ht cỏc cụng c phn mm SCANDA thụng dng, hoc bng mt ngụn ng bc cao (C ++, Visual Basic, Delphi ) Tng quan v kin trỳc OPC OPC c xõy dng da trờn ý tng ng dng cụng ngh COM nhm n gin húa, chun húa vic khai thỏc d liu t cỏc thit b cn trng v thit b iu khin, tng t nh vic khai thỏc mt h thng c s d liu thụng thng Ging nh COM, OPC khụng qui nh vic thc hin khai thỏc c th, m ch nh ngha mt s giao din chun Thay cho vic dựng C++ dựng nh ngha mt s giao din lp trỡnh nh thụng thng, ngụn ng dựng õy (gi l interface definition language hay IDL) khụng ph thuc vo nn ci t hay ngụn ng lp trỡnh Ct lừi ca OPC l mt chng trỡnh phn mm phc v gi l OPC - Server, ú cha cỏc mc d liu (OPC - ITem) c t chc thnh cỏc nhúm (OPC Th.S Vn Ton 157 B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip Visual Basic, VB Scripts Automation Interface OPC Server OPC Group -Item -Item C++, Java, Delphi, Giao thc riờng Custom Interfaces Cỏc thit b t ng húa GROUP) Thụng thng mt OPC - server i din mt thit b thu thp d liu nh OPC, RTU, I/O hoc mt cu hỡnh mng truyn thụng Cỏc OPC - Items s i din cho cỏc bin quỏ trỡnh, cỏc tham s iu khin, cỏc d liu trng thỏi thit b Cỏch t chc ny cng tng t nh cỏc h thng c s d liu quan h quen thuc vi cỏc cp l ngun d liu (data source), bng d liu (table) v trng d liu (field) Hỡnh 5.2: Kin trỳc s lc OPC Nh c minh trờn hỡnh 5.2 hai kiu i tng thnh phn quan trng nht kin trỳc OPC l OPC - Server v OPC - Gruonp Trong OPC - Server cú nhim v qun lý ton b vic s dng v khai thỏc cỏc d liu (items) thnh tng nhúm tin cho vic truy nhp Thụng thng mi items vi mt bin quỏ trỡnh k thut hay mt thit b iu khin Chun OPC hin quy nh hai kiu giao din l Custon Interfaces (OPC Taskforce, 1998b) v Automation Interface (OPC Taskforce, 1998c) Kiu th nht bao gm mt s giao din theo mụ hỡnh COM thun tỳy, cũn kiu th hai da trờn cụng ngh m rng OLE - Automation S khỏc gia hai kiu giao din ny khụng nhng nm mụ hỡnh i tng, cỏc ngụn ng lp trỡnh h tr m cng cũn tớnh nng, hiu sut s dng OPC Custom Interfaces Ging nh cỏc i tng COM khỏc, hai loi i tng thnh phn quan trng nht ca OPC l OPC - Server v OPC - Group cung cp cỏc dch v qua cỏc giao din ca chỳng, c gi l OPC Custorn Interfaces, nh c minh trờn hỡnh 5.3 Tham kho (OPC Taskforce, 1988b) tỡm hiu ý ngha c th ca tng giao din Chớnh vỡ nhng giao din ny ch l cỏc giao din theo mụ hỡnh COM thun tỳy, vic lp trỡnh vi chỳng ũi hi mt ngụn ng biờn dch Trong thc t, C++ l ngụn ng chim u th tuyt i phc v mc ớch ny Bờn cnh ú, cỏc cụng c khỏc cng cung cp mt s phn mm khung (frameworks) thớch hp h tr ngi lp trỡnh 158 Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip IUnknown IUnknown IOPCCommon OPC Server IOPCItemMgt IOPCServer OPC Group IOPCGroupStateMgt IOPCItemProperties IOPCPublicGroupStateMgt [IOPCPublicGroups] IOPCSynclO [IOPCBrowseServerAddressSpace] IOPCASynclO2 [IPersistFile] IConnectionPointContainer IConnectionPointContainer Hỡnh 5.3: OPC Custom Interfaces S dng OPC Custom Interfaces cho phộp truy nhp d liu vi hiu sut cao nht Tuy nhiờn, nhc im th nht õy l ũi hi ngi s dng phi hiu rừ v lp trỡnh vi COM/DCOM Nhc im tip theo l s cng nhc ca mó chng trỡnh, nu ta dựng nú trc tip ng dng iu khin Thay i mt chi tit nh (tờn mỏy tớnh iu khin, s lng bin vo/ra) cng ũi hi phi biờn dch li ton b chng trỡnh ng dng Rừ rng, khc phc hai nờu trờn, tc l gim nh phc cho ngi lp trỡnh v nõng cao tớnh nng s dng li, cn phi to mt lp phn mm di dng mt th vin i tng nm trờn OPC, OPC Automation Interface chớnh l mt th vin i tng nh vy OPC Automation Interface Ging nh i vi cỏc i tng OLE - Automation khỏc, vic s dng cỏc i tng ca OPC Automation Interface c n gin húa nhiu C th, nhiu th tc phc lp trỡnh vi COM c loi b Ngi lp trỡnh khụng cn thit hiu bit sõu sc v COM cng nh C++, m ch cn s dng thnh tho mt cụng c to dng ng dng RAD (Rapid Application Development) nh Visual Basic Mt trỏi ca li l, s n gin húa ca phng phỏp ny phi tr giỏ bng s hn ch phm vi chc nng, hiu sut s dng v tc trao i d liu Nht l mt gii phỏp t ng húa phõn tỏn, cú s tham gia ca cỏc mng truyn thụng cụng nghip, thỡ hai im yu núi sau tr nờn rt ỏng quan tõm Tc trao i d liu cú th gim ti - ln so vi dựng Custon Interfaces i vi cỏc ng dng cú yờu cu cao v thi gian, phng phỏp s dng OPC Automation Interface rừ rng khụng thớch hp OPC v cỏc cụng c phn mm chuyờn dng Trong thc t, cú mt cỏch s dng th ba, n gin v thun tin hn nhiu so vi hai cỏch trờn l thụng qua cỏc cụng c phn mm chuyờn dng Cú th núi, bt c mt cụngc SCADA hin i no, bt c mt h DCS hin i no cng h tr giao din OPC S dng cỏc cụng c ny, ngi tớch hp h thng ch cn ng ký cỏc OPC Server i kốm thit b vi h iu hnh, sau ú khai bỏo bng cỏch dũ tỡm mng hoc trờn mt trm mỏy tớnh tờn ca Server vi cụng c phn mm Vic cũn li l s dng cỏc nhón (tag name) ging nh cỏc nhón khỏc quen thuc h SCADA hoc DCS Th.S Vn Ton 159 B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip MC LC Chng 1: M U .1 1.1 Mng truyn thụng cụng nghip l gỡ? 1.2 Phõn loi v c trng cỏc h thng mng cụng nghip .2 Chng 2: C S K THUT 2.1 Cỏc khỏi nim c bn 2.1.1 Thụng tin, d liu v tớn hiu 2.1.2 Truyn thụng, truyn d liu v truyn tớn hiu 2.1.3 Tớnh nng thi gian thc 2.2 Ch truyn ti 10 2.2.1 Truyn bit song song v truyn bit ni tip 10 2.2.2 Truyn ng b v truyn khụng ng b 11 2.2.3 Truyn mt chiu v truyn hai chiu 12 2.2.4 Truyn ti di c s, di mang v di rng 13 2.3 Cu trỳc mng Topology 14 2.3.1 Cu trỳc bus 15 2.3.2 Cu trỳc mch vũng (tớch cc) 16 2.3.3 Cu trỳc hỡnh 18 2.3.4 Cu trỳc cõy 18 2.4 Kin trỳc giao thc 19 2.4.1 Dch v truyn thụng 19 2.4.2 Giao thc .20 2.4.3 Mụ hỡnh lp 22 2.4.4 Kin trỳc giao thc OSI .23 2.4.5 Kin trỳc giao thc TCP/IP 29 2.5 Truy nhp bus .31 2.5.1 t 31 2.5.2 Ch/t (Master/Slaver) 33 2.5.3 TDMA 35 2.5.4 Token Passing 36 2.5.5 CSMA/CD 37 2.5.6 CSMA/CA 39 2.6 Bo ton d liu 40 2.6.1 t 40 2.6.2 Bit chn l (Parity bit) 43 2.6.3 Bit chn l hai chiu 43 2.6.4 CRC .45 2.6.5 Nhi bit (Bit Stuffing) 46 2.7 Mó húa bit 47 2.7.1 Cỏc tiờu chun mó húa bit 47 2.7.2 NRZ, RZ 48 2.7.3 Mó Manchester 49 2.7.4 AFP 49 2.7.5 FSK 50 2.8 Chun truyn tin 50 2.8.1 Phng thc truyn dn tớn hiu 51 2.8.3 RS-232 54 2.8.3 RS-422 57 TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU 160 UT TU UT TU UT Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip 2.8.4 RS-485 57 2.8.5 MBP (IEC 1158-2) .62 2.9 Mụi trng truyn dn 64 2.9.1 ụi dõy xon 65 2.9.2 Cỏp ng trc 66 2.9.3 Cỏp quang 67 2.9.4 Vụ tuyn .68 2.10 Thit b liờn kt mng .69 2.10.1 B lp 69 2.10.2 Cu ni .70 2.10.3 Router 71 2.10.4 Gateway .72 Chng 3: CC H THNG BUS TIấU BIU 74 3.1 PROFIBUS 74 3.1.1 Kin thc giao thc 74 3.1.2 Cu trỳc mng v k thut truyn dn 75 3.1.3 Truy nhp bus 77 3.1.4 Dch v truyn d liu 78 3.1.5 Cu trỳc bc in 79 3.1.6 PROFIBUS FMS 81 3.1.7 PROFIBUS DP 85 3.1.8 PROFIBUS PA 90 3.2 CAN 92 3.2.1 Kin trỳc giao thc .92 3.2.2 Cu trỳc mng v k thut truyn dn 93 3.2.3 C ch giao tip 93 3.2.4 Cu trỳc bc in 94 3.2.5 Truy nhp bus 97 3.2.6 Bo ton d liu 97 3.2.7 Mó hoỏ bit 98 3.2.8 Cỏc h thng tiờu biu da trờn CAN 98 3.3 DeviceNet 100 3.3.1 C ch giao tip 100 3.3.2 Mụ hỡnh i tng .101 3.3.3 Mụ hỡnh a ch 102 3.3.4 Cu trỳc bc in .103 3.3.5 Dch v thụng bỏo 103 3.4 Modbus 105 3.4.1 C ch giao tip 106 3.4.2 Ch truyn .107 3.4.3 Cu trỳc bc in .108 3.4.4 Bo ton d liu 111 3.4.5 Modbus Plus 111 3.5 Interbus 113 3.5.1 Kin trỳc giao thc 113 3.5.2 Cu trỳc mng v k thut truyn dn .114 3.5.3 C ch giao tip 116 3.5.4 Cu trỳc bc in .117 TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT UT TU UT TU TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT UT UT TU TU TU UT Th.S Vn Ton 161 B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip 3.5.5 Dch v giao tip 118 3.6 AS - i 119 3.6.1 Kin trỳc giao thc 120 3.6.2 Cu trỳc mng v cỏp truyn .120 3.6.3 C ch giao tip 121 3.6.4 Cu trỳc bc in .122 3.6.5 Mó hoỏ bit 122 3.6.6 Bo ton d liu 124 3.7 Foundation Fieldbus 124 3.7.1 Kin thc giao thc 125 3.7.2 Cu trỳc mng v k thut truyn dn .125 3.7.3 C ch giao tip 127 3.7.4 Cu trỳc bc in .128 3.7.5 Dch v giao tip 129 3.7.6 Khi chc nng ng dng 131 3.8 Ethernet .132 3.8.1 Kin trỳc giao thc 133 3.8.2 Cu trỳc mng v k thut truyn dn .133 3.8.3 C ch giao tip 135 3.8.4 Cu trỳc bc in 135 3.8.5 Truy nhp bus 136 3.8.6 Hiu sut ng truyn v tớnh nng thi gian thc 137 3.8.7 Mng LAN 802.3 chuyn mch 138 3.8.8 Fast Ethernet 139 3.8.9 High speed Ethernet 140 3.8.10 Industrial Ethernet 141 Chng IV: CC THNH PHN H THNG MNG 143 4.1 Phn cng 143 4.1.1 Cu trỳc chung cỏc phn cng giao din mng 143 4.1.2 Ghộp ni PLC 145 4.1.3 Ghộp ni PC .146 4.1.4 Ghộp ni vo/ra phõn tỏn 147 4.1.5 Ghộp ni cỏc thit b trng 148 Chng 5: MT S VN TRONG TCH HP H THNG 149 5.1 Thit k h thng mng 149 5.1.1 Phõn tớch yờu cu .149 5.1.2 Cỏc bc tin hnh 150 5.2 ỏnh giỏ v la chn gii phỏp mng 150 5.2.1 c thự ca cp ng dng 151 5.2.2 c thự ca lnh vc ng dng 151 5.2.3 Yờu cu thit k chi tit .153 5.2.4 Yờu cu kinh t 154 5.3 Mt s chun phn mm tớch hp h thng .154 5.3.1 Chun IEC 61131 - 154 TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU TU UT UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU TU UT UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU TU UT UT TU UT TU UT 5.3.2 OPC (OLE for Process Control) 156 TU 162 UT Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip DANH MC CC HèNH V Hỡnh 1.1 : Mụ hỡnh phõn cp chc nng cụng ty sn xut cụng nghip Hỡnh 2.1: Nguyờn tc c bn ca truyn thụng .7 Hỡnh 2.2 : Truyn bit song song v truyn bit ni tip 11 Hỡnh 2.3 :Nguyờn tc truyn bit ni tip .11 Hỡnh 2.4: Truyn simplex, hafl-duplex v duplex .12 Hỡnh 2.5: Cỏc cu trỳc dng bus 15 Hỡnh 2.6: Cu trỳc mch vũng .17 Hỡnh 2.7: X lý s c mch vũng ỳp 17 Hỡnh 2.8: S dng b chuyn mch by-pass mch vũng .17 Hỡnh 2.9: Cu trỳc cõy 19 Hỡnh 2.10: Dch v cú xỏc nhn v dch v khụng xỏc nhn 20 Hỡnh 2.11: X lý giao thc theo mụ hỡnh lp .23 Hỡnh 2.12: Mụ hỡnh quy chiu ISO/OSI 25 Hỡnh 2.13: Vớ d giao tip theo mụ hỡnh OSI .29 Hỡnh 2.14: So sỏnh TCP/IP v OSI .30 Hỡnh 2.15: Phõn loi cỏc phng phỏp truy nhp bus 33 Hỡnh 2.16: Phng phỏp ch/t 34 Hỡnh 2.17: Ci thin trao i d liu gia hai trm t 35 Hỡnh 2.18: Hai dng ca phng phỏp Token Passing 36 Hỡnh 2.19: Truy nhp bus kt hp nhiu ch (Muti-Master) 37 Hỡnh 2.20: Minh phng phỏp CSMA/CD 38 Hỡnh 2.21: Minh phng phỏp CSMA/CD 39 Hỡnh 2.22: Mó húa bit NRZ v RZ 49 Hỡnh 2.23: Mó húa Manchester-II v AFP 49 Hỡnh 2.24: Mó húa tn s FSK 50 Hỡnh 2.25: Truyn dn khụng i xng (3 kờnh, dõy dn) 52 Hỡnh 2.26: Truyn dn chờnh lch i xng (3 kờnh, dõy dn) 52 Hỡnh 2.27: in ỏp chờnh lch u VOD v in ỏp chờnh lch VOS .53 Hỡnh 2.28: in ỏp ch chung VCM v chờnh lch in ỏp t VGPD .53 Hỡnh 2.29: Giao tip gia hai mỏy tớnh thụng qua Modem v RS-232 .54 Hỡnh 2.30: Quy nh trng thỏi logic ca tớn hiu RS-232 55 Hỡnh 2.31: S gic cm v chiu tớn hiu RS-232 loi DB9 56 Hỡnh 2.32: Mt s vớ d ghộp ni vi RS-232 56 Hỡnh 2.33: S b kớch thớch (driver) v b thu (receiver) RS-485 58 Hỡnh 2.34: Quy nh trng thỏi logic ca tớn hiu RS-485 59 Hỡnh 2.35: nh ngha mt ti n v 59 Hỡnh 2.36: Cu hỡnh mng RS-485 hai dõy 60 Hỡnh 2.37: Cu hỡnh mng RS-485 s dng dõy 61 Hỡnh 2.38: Cỏc phng phỏp chn u cui RS-485/RS-422 .61 Hỡnh 2.39: Di tn ca cỏc phng tin truyn dn tiờu biu .65 Hỡnh 2.40: ụi dõy xon v tỏc dng trung hũa trng in t 65 Hỡnh 2.41: Hai kiu cỏp ụi dõy xon STP v UTP 66 Hỡnh 2.42 : Cu to cỏp ng trc 67 Hỡnh 2.43: Nguyờn tc phn x ton phn 68 Hỡnh 2.44: Nguyờn tc lm vic ca cỏp quang 68 Hỡnh 2.45: Repeater mụ hỡnh OSI 70 TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT UT TU TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT UT TU TU UT TU UT TU UT TU UB TU UB UB UB UB UTB UB UTB TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT UT TU TU UT TU UT UT TU TU UT Th.S Vn Ton 163 B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip Hỡnh 2.46:Bridge mụ hỡnh OSI 71 Hỡnh 2.47:Router mụ hỡnh OSI 71 Hỡnh 2.48: Gateway mụ hỡnh OSI .72 Hỡnh 3.1 : Cu hỡnh Multi-Master Frofibus 77 Hỡnh 3.2 Cỏc dch v truyn d liu PROFIBUS 79 Hỡnh 3.3: Ký t khung UART s dng PROFIBUS 80 Hỡnh 3.4: Kin trỳc FMS mụ hỡnh OSI 81 Hỡnh 3.5: Cỏc kiu quan h giao tip PROFIBUS 84 Hỡnh 3.6: Nguyờn tc trao i d liu tun hon Master/slaver 88 Hỡnh 3.7: Giao tip trc tip gia cỏc trm t .90 Hỡnh 3.8: Phm vi nh ngha ca CAN mụ hỡnh OSI 93 Hỡnh 3.9: Cu trỳc khung d liu CAN .95 Hỡnh 4.10: Cu trỳc khung li CAN 96 Hỡnh 4.11: Cu trỳc khung quỏ ti CAN 97 Hỡnh 3.12: Mụ hỡnh i tng mt trm thit b DeviceNet .102 Hỡnh 3.13: Nguyờn tc nh a ch thuc tớnh v dch v DeviceNet .103 Hỡnh 3.14: Chu trỡnh yờu cu ỏp ng Modbus .107 Hỡnh 3.15: Khung thụng bỏo Modbus ch ASCII 109 Hỡnh 3.16: Khung thụng bỏo Modbus trờn Modbus Plus 112 Hỡnh 3.17: Kin trỳc giao thc INTERBUS .114 Hỡnh 3.18: Cu trỳc mng INTERBUS tiờu biu 115 Hỡnh 3.19: Nguyờn tc lm vic ca INTERBUS .116 Hỡnh 3.20: Giao thc truyn INTERBUS 117 Hỡnh 3.21: Cu trỳc khung giao thc INTERBUS (lp 2) 117 Hỡnh 3.22: Cu trỳc bc in INTERBUS (lp 1) 118 Hỡnh 3.23: Ghộp ni cm bin v c cu chp hnh s vi AS-i .120 Hỡnh 3.24: Nguyờn tc ghộp ni thit b mt h AS-i .121 Hỡnh 3.25: Cu trỳc bc in AS-i 122 Hỡnh 3.26: Cu trỳc cỏc lnh gi t trm ch AS-i .122 Hỡnh 3.27: Mó húa ng truyn AS-i s dng phng phỏp APM 123 Hỡnh 3.28: Kin trỳc giao thc Foundation Fieldbus 125 Hỡnh 3.29: Cu trỳc mng Foundation Fieldbus 126 Hỡnh 3.35: Cỏc c ch giao tip Foundation Fieldbus .128 Hỡnh 3.31: Cu trỳc bc in Foundation Fieldbus 129 Hỡnh 3.32 Mó húa cỏc ụ u&ngn cỏch bc in Foundation Fieldbus 129 Hỡnh 3.33: Cỏc thit b trng o tiờu biu Foundation Fieldbus .130 Hỡnh 3.34: Mụ t cỏc chc nng ng dng 132 Hỡnh 3.35: Ethernet/IEEE 802.3 chun IEEE 802 .133 Hỡnh 3.36: Ba kiu mng Ethernet vi cỏp ng trc v ụi dõy xon 134 Hỡnh 3.37: Cu trỳc khung MAC theo IEEE 802.3/Ethernet 135 Hỡnh 3.38: Hiu sut ng truyn Ethernet 10Mbit/s .138 Hỡnh 3.39: S dng b lp mng LAN 802.3 chuyn mch 138 Hỡnh 3.40: Kin trỳc giao thc HSE 141 Hỡnh 4.1:Phm vi chc nng ca cỏc thnh phn giao din mng 143 Hỡnh 4.2: Cu trỳc tiờu biu mt bng mch giao din bus 144 Hỡnh 4.3: Giao din bus cho PLC vi module truyn thụng .145 Hỡnh 4.4: S dng CPU tớch hp giao din Profibus-DP 146 Hỡnh 4.5: Ghộp ni PC vi bus trng qua cng RS-232 147 TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT 164 Th.S Vn Ton B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip Hỡnh 4.6: Ghộp ni vo/ra phõn tỏn qua module giao din DP 148 Hỡnh 5.1 Mụ hỡnh giao tip mng theo IEC 61131 155 Hỡnh 5.2: Kin trỳc s lc OPC 158 Hỡnh 5.3: OPC Custom Interfaces .159 TU UT UT UT TU TU TU UT Th.S Vn Ton 165 B mụn CNK t ng Giỏo trỡnh: K thut thụng tin cụng nghip DANH MC CC BNG Bng 1.1: So sỏnh mng cụng nghip v cỏc h thng mng khỏc .1 Bng 2.1: Túm tt cỏc thụng s quan trng ca RS-232 .55 Bng 2.2: Túm tt cỏc thụng s quan trng ca RS-422 .57 Bng 2.3: Túm tt cỏc thụng s quan trng ca RS-485 .57 Bng 2.4: Mt s c tớnh ca MBP theo chun IEC 1158-2 .63 Bng 2.5: Mt s b cung cp ngun theo chun IEC 1158-2 .63 Bng 2.6: Chiu di cỏp dn theo IEC 1158-2 63 Bng 2.7: Mt s kiu cỏp STP theo quy chun AWG .66 Bng 3.1 Chiu di ti a mt on mng FROFIBUS (cỏp STP loi A) 76 Bng 3.2: Ng ngha khung bc in FDL 80 Bng 3.3: Cỏc kiu d liu chun FMS .83 Bng 3.4: Túm tt cỏc dch v FMS .85 Bng 3.5: Cu trỳc mó cn cc DeviceNet .103 Bng 3.6 Mó cn cc DeviceNet giao tip ch/t 104 Bng 3.7: Cỏc dch v thụng bỏo hin ca DeviceNet (Explicit Message Services) 105 Bng 3.8: Cỏc hm Modbus c cỏc b iu khin Modicon h tr 110 Bng 3.9: Cỏc loi cỏp in cho Foundation Fieldbus 126 Bng 3.10: Mt s loi cỏp truyn Ethernet thụng dng 133 Bng 3.11: Mt s loi cỏp truyn Fast Ethernet thụng dng .139 Bng 3.12: So sỏnh mt s tớnh nng sn phm Industrial Ethernet v Ethernet .141 Bng 5.1 Cỏc dch v giao tip PLC .155 Bng 5.2: Cỏc chc nng giao tip 155 TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT TU UT 166 Th.S Vn Ton