ứng dụng cho quản lý toàn nhà

LOGO BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN MẠNG TRUYỀN THÔNG MÔN MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP CÔNG NGHIỆP Đề Tài : MODBUS RTU/ASC II ỨNG DỤNG CHO QUẢN LÝ TOÀN NHÀ GVHD: Th.S ĐINH HOÀNG BÁCH www.themegallery.com Mục Lục 1 22 CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ MODBUS CHƯƠNG : MODBUS RTU CHƯƠNG : MODBUS ACSII CHƯƠNG : ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ MODBUS ng • MODBUS Modicon (hiện thuộc Schneider Electric) phát triển năm 1979, phương tiện truyền thông với nhiều thiết bị thông qua cặp dây xoắn đơn • Ban đầu, hoạt động RS232, sau sử dụng cho RS485 để đạt tốc độ cao hơn, khoảng cách dài hơn, mạng đa điểm (multi-drop) • MODBUS hệ thống “chủ - tớ”, “chủ” kết nối với hay nhiều “tớ” “Chủ” thường PLC, PC, DCS, hay RTU “Tớ” MODBUS RTU thường thiết bị trường, tất kết nối với mạng cấu hình multi-drop • Ba phiên MODBUS phổ biến sử dụng ngày là: - MODBUS ASCII - MODBUS RTU - MODBUS/TCP COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ MODBUS Trên RS232 gởi thông điệp tương tự dùng Modbus/TCP qua ethernet Gọi Modbus interface Protocol dùng không quan tâm kiểu kết nối Vì điều Modbus dễ dàng nâng cấp cấu trúc phần cứng phần mềm Một thiết bị truyền thông với vài Modbus node lúc, dù nối kiều giao diện khác nhau, không cần protocol cho kết nối Trên giao diện đơn giản giống RS485 hay RS232, thông điệp Modbus gửi theo dạng đơn giản mạng Cấu trúc thông điệp Modbus peer-to-peer (hàng ngang), có point-to-point multidrop COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ MODBUS hoạt động  Để kết nối với thiết bị tớ, chủ gửi thông điệp có: - Địa thiết bị -Dữ liệu - Mã chức -Kiểm tra lỗi Địa thiết bị số từ đến 247 Thông điệp gửi tới địa (truyền thông điệp) dược tất tớ chấp nhận, số từ 1-247 địa thiết bị cụ thể  Các mã chức năng: Yêu cầu Mã chức 01 Đọc cuộn cảm 02 Đọc đầu rời rạc 03 Đọc ghi phần 04 Đọc bô ghi đầu vào 05 Viết cuộn cảm đơn 06 Viết ghi đơn 07 Đọc trạng thái ngoại lệ 08 Chẩn đoán xx 255 mã chức năng, phụ thuộc vào thiết bị COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ MODBUS ết liệu  MODBUS có tới 255 mã chức năng, (cuộn cảm đọc), (đầu vào rời rạc đọc), (bộ ghi Holding đọc), (bộ ghi đầu vào đọc) chức đọc sử dụng phổ biến để thu thập liệu từ thiết bị tớ Thí dụ, để đọc từ 16 bit liệu analog từ đồ nhớ thiết bị 5, chủ gửi yêu cầu sau: 04 CRC  Trong đó, địa thiết bị, đọc ghi đầu vào, địa khởi đầu (địa 30,002) có nghĩa để đọc giá trị liệu kề xuất phát từ đại 30,002, CRC giá trị kiểm tra lỗi thông điệp Thiết bị tớ, việc nhận liệu này, gửi lại trả lời sau: 04 aa bb cc CRC COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ MODBUS • Trong hầu hết nhà máy, thiết bị đo trường kết nối với hệ thống điều khiển với cặp dây xoắn “home run” (dưới) Khi công cụ đo kết nối dây với hệ thống I/O phân tán NCS Moore Industries (giữa), có nhiều thiết bị bổ sung, có cặp dây xoắn đơn cần để truyền tất liệu Kết nối dây “home run” so với MODBUS COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ MODBUS Một số hình ảnh mạng MODBUS COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ MODBUS COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : MODBUS RTU Tìm hiểu mạng MODBUS/RTU So sánh MODBUS ASC II/RTU/TCP : COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : MODBUS RTU Modbus master address (S7200) : Địa Modbus slave: COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : MODBUS RTU  Việc sử dụng cấu trúc Modbus master MBUS_CTRL thực sau vòng quét, sử dụng MBUS_CTRL để bắt đầu hay thay đổi thông số truyền nhận Modbus master intruction dòng để đọc hay viết vào địa đặc biệt Modbus Modbus slave cần hỗ trợ yêu cầu chức để đọc hay viết địa đặc trưng Modbus    Sừ dụng Modbus slave instruction Chọn khối MBUS_INIT, thực sau vòng quét, sử dụng MBUS_INIT để bắt đầu hay thay đổi thông số truyền nhận Cấu trúc MODBUS_SLAVE hỗ trợ giao thức MODBUS RTU COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : MODBUS RTU Bảng thông số MBUS_INIT COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : MODBUS RTU  • Các mã chức MODBUS Trong ngôn ngữ Modbus, coil giá trị output rời rạc Chức Modbus 01 dùng để đọc trạng thái 1output Chỉ truy vấn device thời điểm Địa Broadcast hỗ trợ chức Modbus Chức yêu cầu coil khác lúc Điều định nghĩa dải output trường liệu message • Khi nhận Modbus query message có chức 01, slave thu thập giá trị output cần thiết dựng answer message Chiều dài message phụ thuộc vào số value mà phải trả Khi giá trị N yêu cầu, số((N+7)mod8) byte cần thiết để lưu giá trị Số thực databyte datablock đặt byte data field COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : MODBUS RTU • Function 02: Đọc trạng thái input Đọc giá trị input với Modbus làm theo cách đọc trạng thái coil Khác biệt cho input Modbus function 02 dùng Broadcast addressing mode không hỗ trợ Bạn giá trị input device lúc Giống với coil, địa input đầu tiên, số input để đọc phải đặt data field query message Các Input device bắt đầu đánh số từ 10001 Giá trị địa tương đương địa Modbus message • Function 03: Đọc holding register Các giá trị bên Modbus device lưu holding register Các register có chiều rộng byte dùng cho mục đích khác Vài ghi chứa tham số cấu hình khác dùng cho giá trị đo lường trả (nhiệt độ ) cho host Các ghi thiết bị tương thích Modbus bắt đầu 40001 Chúng định nghĩa cấu trúc thông điệp Modbus vói địa bắt đầu Modbus function 03 dùng để yêu cầu hay nhiều giá trị ghi holding từ device Chỉ slave device định địa query đơn Các query Broadcast với function 03 không hỗ trợ COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : MODBUS RTU Thực điều khiển truyền thông Modbus: COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : MODBUS ASCII  Với MODBUS ASCII, thông điệp mã hóa hexadeci-mal, sử dụng đặc tính ASCII bit Đối với byte thông tin, cần có byte truyền thông, gấp đôi so với MODBUS RTU hay MODBUS/TCP  Tuy nhiên, MODBUS ASCII chậm số loại protocol, lại thích hợp modem điện thoại hay kết nối sử dụng sóng radio ASC II sử dụng tính phân định thông điệp Do tính phân định này, rắc rối phương tiện truyền dẫn không làm thiết bị nhận dịch sai thông tin Điều quan trọng đề cập đến modem chậm, điện thoại di động, kết nối ồn hay phương tiện truyền thông khó tính khác COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG : MODBUS ASCII Mỗi ký tự khung bao gồm : · bit khởi đầu (Start bit) · bit biểu diễn chữ số hex byte cần gửi dạng kí tự ASCII (0-9 A-F), bit thấp gửi trước · bit parity chẵn/lẻ, sử dụng parity · bit kết thúc (Stop bit) sử dụng parity bit kết thúc không sử dụng parity START P STOP COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ  BMS viết tắt Building Management System, nghĩa hệ thống quản lý tòa nhà, hệ thống tích hợp điều khiển giám sát hệ thống kỹ thuật tòa nhà nhằm phối hợp vận hành hệ thống cách thống linh hoạt, giúp cho việc quản lý tòa nhà cách hiệu kinh tế COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ Hệ thống chiếu sáng gồm nhiều tủ điện tủ điều khiển chiếu sáng cấp cho hàn glang, sảnh, thang máy, khu vực WC, nút nhấn điều khiển thiết kế lắp đặt tất tầng, từ tầng hầm đến tầng kỹ thuật mái Các thao tác đóng cắt chiếu sáng thực chế độ: chế độ chỗ (theo yêu cầu người dùng) chế độ từ xa (theo yêu cầu quản lý vận hành tòa nhà) COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ Ứng dụng MODBUS chủ yếu cho điều khiển tự động hóa trình Mạng ứng dụng cho quản lý tòa nhà: COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ Modbus đa năng: Trong điều khiển đại tiếp tục theo đuổi khái niệm tiên tiến fieldbus mạng mắt lưới, tính đơn giản MODBUS thuận tiện ứng dụng thông qua nhiều phương tiện truyền thông đảm bảo protocol công nghiệp sử dụng rộng rãi giới Khi người sử dụng hệ thống điều khiển hệ cũ phát nhu cầu mở rộng công cụ trường hay bổ sung điều khiển từ xa, họ thường tìm đến MODBUS giải pháp đơn giản cho vấn đề phức tạp Hơn thế, có yêu cầu kết nối thiết bị ngoại lai vào hệ thống điều khiển, sử dụng giao diện MODBUS thiết bị phương pháp dễ dàng Mặc dù MODBUS phương pháp truyền thông cổ nhất, phương pháp phổ biến với nhiều lí đáng Sử dụng MODBUS dễ dàng, tin cậy, không đắt đỏ, kết nối với tất thiết bị cảm ứng điều khiển ngành điều khiển COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ Hiện nay, hầu hết tòa nhà cao tầng giới như: tổ hợp văn phòng, chung cư cao cấp, nhà băng, nhà phủ, tòa nhà sân bay, … trang bị hệ thống Điều khiển & Quản lý nhà COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ COMPANY LOGO LOGO CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮNG NGHE www.themegallery.com ... cầu quản lý vận hành tòa nhà) COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ Ứng dụng MODBUS chủ yếu cho điều khiển tự động hóa trình Mạng ứng dụng cho quản lý tòa nhà: ... chung cư cao cấp, nhà băng, nhà phủ, tòa nhà sân bay, … trang bị hệ thống Điều khiển & Quản lý nhà COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ COMPANY LOGO LOGO CÁM ƠN... parity chẵn/lẻ, sử dụng parity · bit kết thúc (Stop bit) sử dụng parity bit kết thúc không sử dụng parity START P STOP COMPANY LOGO www.themegallery.com CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG QUẢN LÝ TÒA NHÀ  BMS viết