1. Trang chủ
  2. » Công Nghệ Thông Tin

Tìm hiểu về hệ thống quản lí tòa nhà thông minh và thiết kế hệ thống điều

89 541 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 89
Dung lượng 2,1 MB

Nội dung

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu, chữ viết tắt Diễn giải BACnet Building Automation and Control Network Mạng điều khiển và tự động tòa nhà Hệ thống quản lí tòa nhà thông

Trang 1

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung trong bản luận văn này là do bản thân tôi tự nghiên cứu và thực hiện dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Phạm Văn Bình

Học viên

Nguyễn Đức Minh

Trang 2

MỤC LỤC

TRANG PHỤ BÌA

LỜI CAM ĐOAN

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG QUẢN LÍ TÒA NHÀ THÔNG MINH 3

1.1 Hệ thống quản lí tòa nhà thông minh là gì? 3

1.2 Mô hình hệ thống quản lí tòa nhà thông minh 4

1.3 Nguyên lí hệ thống BMS quản lí các hệ thống kĩ thuật trong tòa nhà 6

1.3.1 Giới thiệu chung 6

1.3.2 Hệ thống điều hòa trung tâm 6

1.3.3 Hệ thống thông gió 9

1.3.4 Hệ thống thang máy 9

1.3.5 Hệ thống điện 11

1.3.6 Phòng điều khiển trung tâm hệ thống BMS 12

1.4 Các ưu điểm của hệ thống BMS 13

CHƯƠNG 2: CẤU HÌNH PHẦN CỨNG VÀ TRUYỀN THÔNG TRONG HỆ THỐNG BMS 15

2.1 Mở đầu 15

2.2 Mô hình điều khiển, giám sát của các hệ thống BMS 15

2.3 Cấu hình phần cứng của BMS 18

Trang 3

2.3.1 Cấp điều hành giám sát 18

2.3.2 Cấp điều khiển hệ thống/điều khiển vùng 19

2.3.3 Cấp trường 21

2.4 Các kỹ thuật truyền dẫn và giao thức truyền thông thường dùng trong hệ thống BMS 23

2.4.1 Các kỹ thuật truyền dẫn thường dùng trong BMS 23

2.4.1.1 Chuẩn RS232 23

2.4.1.1 Chuẩn RS485 26

2.4.2 Các giao thức truyền thông thường dùng trong BMS 34

2.4.2.1 Modbus 34

2.4.2.2 Ethernet 42

2.5 Kết luận 45

CHƯƠNG 3: TÌM HIỂU VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PLC S7-300 VÀ PHẦN MỀM CỦA HÃNG SIEMENS 46

3.1 Đặt vấn đề 46

3.2 Giới thiệu PLC S7-300 46

3.3 Các module của PLC S7-300 47

3.3.1 Module CPU 48

3.3.2 Các module mở rộng 50

3.4 Cấu trúc bộ nhớ CPU 51

3.5 Xác định địa chỉ cho module mở rộng 54

3.6 Thực hiện chương trình trong PLC S7-300 54

3.7 Lập trình cho PLC S7-300 57

3.7.1 Cấu trúc chương trình 57

Trang 4

3.7.2 Ngôn ngữ lập trình 58

3.7.3 Một số khối lênh LAD 58

3.7.4 Phần mềm Step 7 60

3.8 Phần mềm WinCC 64

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ THỐNG BMS DỰA TRÊN PLC S7-300 VÀ PHẦN MỀM CỦA HÃNG SIEMENS 66

4.1 Bài toán đặt ra 66

4.2 Giải pháp xây dựng hệ thống 67

4.3 Cấu hình chi tiết hệ thống 70

4.3.1 Chọn các module PLC S7-300 70

4.3.2 Chọn các đồng hồ Multimeter 72

4.3.3 Chọn Switch Ethernet 73

4.3.4 Chọn máy tính chủ vận hành, giám sát 73

4.3.5 Khai báo, lập trình PLC S7-300 trong STEP 7 74

4.3.6 Cấu hình mạng cho thiết bị trong phần mềm 75

4.3.7 Màn hình điều khiển, giám sát 77

KẾT LUẬN 79

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

Trang 5

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu,

chữ viết tắt Diễn giải

BACnet Building Automation and Control Network

Mạng điều khiển và tự động tòa nhà

Hệ thống quản lí tòa nhà thông minh

Bộ xử lí trung tâm

Bộ điều khiển số trực tiếp

Giao diện người-máy

Mạng hoạt động nội bộ

OPC Object linking and embedding for Process Control

Liên kết và nhúng đối tượng trong quá trình điều khiển

Bộ điều khiển logic khả trình

Tuyến dẫn các quá trình cấp trường

Dung lượng môi chât làm lạnh biến đổi

Trung tâm điều khiển chạy trên nền Windows

Trang 6

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Tóm tắt các thông số quan trọng của RS-232 25

Bảng 2.2: Tóm tắt các thông số quan trọng của RS-485 27

Bảng 2.3: Một số loại cáp truyền Ethernet thông dụng 44

Bảng 3.1: Sự khác nhau giữa các CPU 50

Bảng 3.2: Các vùng nhớ PLC S7-300 53

Bảng 3.3: Quy tắc xác định địa chỉ cho module mở rộng 54

Bảng 4.1: Bảng liệt kê các tín hiệu của PLC S7-300 điều khiển bơm 71

Bảng 4.2: Địa chỉ các thiết bị 77

Trang 7

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Hình 1.1: Các hệ thống trong một tòa nhà cao tầng 3

Hình 1.2: Mô hình chức năng hệ thống quản lí tòa nhà thông minh 5

Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý của một hệ thống điều hoà kiểu VRV 7

Hình 1.4 Hệ thống điểu hòa không khí VRV sử dụng giao thức BACnet/IP 8

Hình 1.5: Hệ thống thông gió sử dụng giao thức BACnet/IP 9

Hình 1.6: Kết nối hệ thống thang máy với BMS 10

Hình 1.7: Hệ thống tủ điện phân phối trong tòa nhà 11

Hình 1.8: Kết nối tủ điện tầng với hệ thống BMS 11

Hình 1.9: Kết nối đồng hồ Multimeter với hệ thống BMS 12

Hình 1.10: Phòng điều khiển trung tâm hệ thống BMS 12

Hình 2.1: Mô hình điều khiển giám sát của hệ thống BMS 16

Hình 2.2: Giải pháp BMS của Savicnet (phần 1) 17

Hình 2.3: Giải pháp BMS của Savicnet (phần 2) 18

Hình 2.4: Giao diện bus cho PLC với module truyền thông 20

Hình 2.5: Sử dụng CPU tích hợp giao diện PROFIBUS-DP 21

Hình 2.6: Ghép nối thiết bị trường sừ dụng DeviceNet module 22

Hình 2.7: Ghép nối thiết bị trường tích hợp giao diện DeviceNet 23

Hình 2.8: Ứng dụng của chuẩn RS-232 24

Hình 2.9: Qui định trạng thái logic của tín hiệu RS-232 25

Hình 2.10: Một số ví dụ ghép nối 2 thiết bị với RS-232 26

Hình 2.11: Sơ đồ bộ kích thích (driver) và bộ thu (receiver) RS-485 28

Hình 2.12: Qui định trạng thái logic của tín hiệu RS-485 28

Hình 2.13: Định nghĩa một tải đơn vị 29

Trang 8

Hình 2.14: Quan hệ giữa tốc độ truyền và chiều dài dây dẫn tối đa trong RS-485 sử

dụng đôi dây xoắn AWG 24 30

Hình 2.15: Cấu hình mạng RS-485 hai dây 31

Hình 2.16: Cấu hình mạng RS-485 sử dụng 4 dây 32

Hình 2.17: Các phương pháp chặn đầu cuối RS-485/RS-422 33

Hình 2.18: Chu trình yêu cầu-đáp ứng Modbus 36

Hình 2.19: Khung thông báo Modbus chế độ ASCII 39

Hình 2.20: Khung thông báo Modbus chế độ RTU 40

Hình 2.21: Ethernet IEEE 802.3 trong tập chuẩn IEEE 802 43

Hình 3.1: Các thành phần thường thấy của S7-300 48

Hình 3.2: Bố trí trên CPU 49

Hình 3.3: Một cấu hình các module S7-300 51

Hình 3.4: Vòng quét chương trình trong PLC S7-300 55

Hình 3.5: Lập trình tuyến tính 57

Hình 3.6: Lập trình có cấu trúc 58

Hình 3.7: Lưu đồ thời gian của các bộ Timer S7-300 60

Hình 3.8: Khai báo một Project 61

Hình 3.9: Cấu hình phần cứng của một trạm PLC 62

Hình 3.10: Soạn thảo các khối chương trình 63

Hình 3.11: Kết nối máy tính/thiết bị lập trình với CPU 317-2 PN/DP 64

Hình 4.1: Hệ thống cấp nước sinh hoạt cho tòa nhà 66

Hình 4.2: Sơ đồ điều khiển khiển bơm 68

Hình 4.3: Cấu hình mạng cho hệ thống 69

Hình 4.4: PLC S7-300 72

Trang 9

Hình 4.5: Đồng hồ Multimeter PAC4200 72

Hình 4.6: Switch Ethernet 73

Hình 4.7: Khai báo cấu hình phần cứng PLC trong STEP 7 74

Hình 4.8: Chương trình PLC trong STEP 7 75

Hình 4.9: Khai báo mạng Ethernet cho PLC trong STEP 7 76

Hình 4.10: Khai báo mạng Ethernet cho PLC trong WinCC 76

Hình 4.10: Khai báo mạng cho Multimeter 1 trong SPM 77

Hình 4.11: Màn hình HMI giám sát hệ thống bơm sinh hoạt 78

Hình 4.12: Màn hình HMI điều khiển chiếu sáng 78

Trang 10

1

MỞ ĐẦU

Kể từ khi Đảng và Nhà Nước chủ trương hiện đại hóa, công nghiệp hóa để đưa đất nước hội nhập với kinh tế thế giới, Việt Nam đã có những bước phát triển rất nhanh Một trong những thành công đó là qui mô đô thị hóa với hàng loạt các công trình kiến trúc đồ sộ đã và đang được xây dựng trên mọi miền của tổ quốc, góp phần cho sự phát triển kinh tế Trong những năm gần đây, rất nhiều các cao ốc đang được xây dựng tại Việt Nam nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của xã hội Trong các tòa nhà cao tầng có rất nhiều hệ thống kỹ thuật phức tạp như hệ thống điện, hệ thống quản lí điện năng, hệ thống cứu hỏa, hệ thống điều hòa, hệ thống chiếu sáng, hệ thống an ninh… Việc vận hành các hệ thống này trở nên phức tạp Các tiêu chí đánh giá chất lượng các tòa nhà cao tầng đó liên quan đến các mặt kiến trúc, kết cấu xây dựng, tiện nghi, độ an toàn, độ tin cậy, tính kinh tế và tính hiện đại cùa tòa nhà Việc quản trị hiệu quả chi phí hoạt động, năng lượng, thời gian, con người, an toàn, thông tin liên lạc, và bảo trì vận hành những cao ốc này là một nhu cầu bức thiết của tất cả các chủ đầu tư cũng như người sinh hoạt trong đó Để làm được điều đó thì tòa nhà phải có một hệ thống quản lí tòa nhà thông minh BMS (Building Management System)

Hệ thống quản lí tòa nhà thông minh BMS đóng một vai trò quan trọng trong việc duy trì một điều kiện làm việc lý tưởng cho công trình, cho con người và các thiết bị hoạt động bên trong công trình Một hệ thống tự động hoàn chỉnh sẽ cung cấp cho công trình giải pháp điều khiển, quản lý điều kiện làm việc như nhiệt độ, độ

ẩm, lưu thông không khí, chiếu sáng, các hệ thống an ninh, báo cháy, quản lý hệ thống thiết bị kỹ thuật, tiết kiệm năng lượng tiêu thụ cho công trình, thân thiện hơn với môi trường

Ở các nước phát triển, hệ thống quản lý tòa nhà BMS đã có lịch sử phát triển gần một thế kỷ Tuy nhiên việc áp dụng BMS chỉ được phổ biến trong nửa cuối của thế kỷ XX khi các quốc gia phương Tây và một số nước châu Á đi vào giai đoạn phát triển mạnh về kinh tế kỹ thuật Tại Việt Nam, việc áp dụng BMS mới chỉ được

Trang 11

2

quan tâm trong những năm gần đây Và cũng không khó để nhận ra những đóng góp của các hệ thống tự động trong các công trình công nghiệp và dân dụng Các tòa nhà điển hình có thể kể đến như tòa nhà VNPT, Ruby Plaza… đã ứng dụng hiệu quả

hệ thống BMS trong việc vận hành, tiết kiệm năng lượng Những khái niệm về quản

lý tòa nhà, tiết kiệm năng lượng công trình, bảo vệ môi trường…không còn quá mới

mẻ Tuy nhiên, tỷ lệ các tòa nhà sử dụng BMS ở Việt Nam còn thấp và chưa đồng

bộ Tuy nhiên, theo xu hướng của công cuộc hội nhập với nền kinh tế toàn cầu, khi nhịp độ xây dựng những công trình hiện đại ngày càng cao, dần dần hệ thống BMS

sẽ trở thành một tất yếu được áp dụng khi xây dựng các tòa nhà

Xuất phát từ những ý tưởng và những tình hình thực tế đã nêu như ờ trên, tôi

chọn đề tài: “Tìm hiểu về hệ thống quản lí tòa nhà thông minh và thiết kế hệ thống điều khiển dựa trên PLC S7-300” cho luận văn tôt nghiệp với mục đích nghiên cứu

về hệ thống quản lí tòa nhà thông minh BMS và thiết kế một số hệ thống thành phần trong hệ thống BMS

Luận văn được tổ chức thành 4 chương với các nội dung chính như sau:

Chương 1 - Tổng quan hệ thống quản lí tòa nhà thông minh: Giới thiệu tổng

quan về hệ thống quản lí tòa nhà thông minh và các thành phần trong hệ thống

Chương 2 - Cấu hình phần cứng và truyền thông trong hệ thống: Trình bày cấu

hình phần cứng, mạng truyền thông và một số chuẩn truyền thông thường dùng trong hệ thống BMS

Chương 3 - Tìm hiểu về bộ điều khiển PLC S7-300 và phần mềm của hãng Siemens: Trình bày về phần cứng, cách ghép nối, cấu hình cho PLC S7-300 và giới

thiệu phần mềm giao diện người-máy HMI WinCC

Chương 4 - Thiết kế hệ thống BMS dựa trên PLC S7-300 và phần mềm của hãng Siemens: Thiết kế một vài thành phần hệ thống BMS gồm hệ thống bơm

nước sinh hoạt, hệ thông chiếu sáng, hệ thống quản lí điện năng

Trang 12

3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG QUẢN LÍ

TÒA NHÀ THÔNG MINH

1.1 Hệ thống quản lí tòa nhà thông minh là gì?

Hệ thống quản lí tòa nhà thông minh (BMS) là hệ thống tích hợp điều khiển và giám sát các hệ thống kỹ thuật trong tòa nhà nhằm phối hợp vận hành các hệ thống con một cách thống nhất và linh hoạt Hệ thống BMS ra đời trợ giúp cho việc quản

lý các tòa nhà một cách hiệu quả và kinh tế

Hình 1.1: Các hệ thống trong một tòa nhà cao tầng

Trang 13

- Hệ thống điều hoà và thông gió

- Hệ thống cấp nước sinh hoạt

- Hệ thống cứu hỏa, báo cháy tự động

hệ thống âm thanh phải hướng dẫn người thoát ra như thế nào, hệ thống chiếu sáng phải bật đèn dẫn hướng cho người ra, các quạt thông gió điều hòa phải thay đổi chế

độ để không đưa thêm Ôxi vào khu vực cháy mà phải hút khói ra ngoài… Hệ thống BMS khi được áp dụng sẽ tạo ra mối liên kết các hệ thống kỹ thuật trong tòa nhà và phối hợp các hệ thống một cách linh hoạt để có thể phản ứng một cách nhanh nhất với các sự việc bất thường xảy ra

1.2 Mô hình hệ thống quản lí tòa nhà thông minh

Hệ thống quản lý toà nhà BMS là hệ thống toàn diện thực hiện điều khiển, quản lý nhiều thiết bị khác nhau trong toà nhà

Trang 14

5

Hình 1.2: Mô hình chức năng hệ thống quản lí tòa nhà thông minh [3]

Hệ thống quản lí tòa nhà thông minh có thể chia thành các cấp độ:

(1) Hệ thống điều khiển tự động

Hệ thống điều khiển tự động đảm bảo điều khiển liên tục, thường xuyên và tiết kiệm năng lượng đối với các thông số làm việc của máy điều hòa không khí, máy làm lạnh và các thiết bị hỗ trợ…

Trong các máy điều hòa không khí, việc điều khiển nhiệt độ và độ ẩm được thực hiện bằng cách làm mát/sưởi ấm hoặc thông gió Các máy làm lạnh thực hiện điều khiển khối vận hành và điều khiển áp suất các máy bơm nhiệt, máy làm mát và

hệ thống bơm Việc điều khiển mực nước trong bể chứa để cấp nước sạch hoặc xử

lý nước thải cũng được thực hiện tự động

Trang 15

6

không khí Ví dụ, thông qua lịch hoạt động để vận hành thiết bị, điều chỉnh nguồn điện để đảm bảo phù hợp với mọi thiết bị trong khoảng nhà sản xuất yêu cầu Hệ thống có chức năng cập nhật thông tin quản lý của BMS và hiển thị trên các màn hình người dùng từ đó vận hành thiết bị

(3) Hệ thống theo dõi/vận hành

Hệ thống quản lý toà nhà thông minh lựa chọn, lưu giữ và xử lý thông tin đối với nhiều loại thiết bị trong toà nhà và giúp người điều hành thực hiện kiểm tra, bảo dưỡng, tính hoá đơn tiết kiệm năng lượng và giúp người sử dụng quản lý giá cả Ví

dụ, phần mềm đi kèm sẽ hỗ trợ lập sổ quản lý thiết bị, quản lý vận hành, quản lý lịch biểu, ghi đo và kết toán hoá đơn

1.3 Nguyên lí hệ thống BMS quản lí các hệ thống kĩ thuật trong tòa nhà 1.3.1 Giới thiệu chung

Các mục trước đã giới thiệu khái niệm và mô hình hệ thống BMS Mục này sẽ

đề cập đến nguyên lí hệ thống quản lí các hệ thống kĩ thuật trong tòa nhà Để quản lí được như vậy, mỗi hệ thống kĩ thuật đều phải có đầy đủ thiết bị các cấp trong mô hình hệ thống BMS từ cơ cấu chấp hành, thiết bị điều khiển cho đến cấp theo dõi, vận hành trên máy chủ riêng Sau đó, các máy chủ mỗi hệ thống kĩ thuật được liên kết với nhau qua giao thức truyền thông để tạo nên hệ thống BMS tích hợp Mục này sẽ giới thiệu tổng quan nguyên lí BMS quản lí một số hệ thống kĩ thuật chính trong tòa nhà Các khái niệm giao thức truyền thông như Modbus, Ethernet,… sẽ

được giới thiệu chi tiết ở các chương tiếp theo

1.3.2 Hệ thống điều hòa trung tâm VRV

VRV là viết tắt của từ tiếng Anh “Variable Refrigerant Volume”, nghĩa là hệ thống điều hòa không khí có lưu lượng môi chất có thể thay đổi được thông qua điều chỉnh tần số dòng điện Daikin là nhà sản xuất điều hòa không khí đầu tiên đã phát minh ra hệ thống này và cho đến nay đã được hơn 30 năm với 4 thế hệ VRV I,

II, III, IV VRV IV chính là phiên bản cải tiến quan trọng của VRV, đánh dấu một

Trang 16

7

cuộc cách mạng về công nghệ điều hòa không khí cho các tòa nhà Những kỹ thuật mới nhất trong công nghệ điều hòa không khí được áp dụng để đáp ứng mọi yêu cầu của khách hàng

Máy điều hoà VRV ra đời nhằm khắc phục nhược điểm của máy điều hoà dạng rời là độ dài đường ống dẫn ga, chênh lệch độ cao giữa dàn nóng, dàn lạnh và công suất lạnh bị hạn chế Với máy điều hoà VRV cho phép có thể kéo dài khoảng cách giữa dàn nóng và dàn lạnh lên đến 100m và chênh lệch độ cao đạt 50m Công suất máy điều hoà VRV cũng đạt giá trị công suất trung bình

Hình 1.3: Sơ đồ nguyên lý của một hệ thống điều hoà kiểu VRV

Hệ thống VRV bao gồm các thiết bị chính : Dàn nóng, dàn lạnh, hệ thống đường ống dẫn và phụ kiện

- Dàn nóng : dàn nóng là một dàn trao đổi nhiệt lớn ống đồng, cánh nhôm trong

có bố trí một quạt hướng trục Môtơ máy nén và các thiết bị phụ của hệ thống làm lạnh đặt ở dàn nóng Máy nén lạnh thường là loại máy ly tâm dạng xoắn

- Dàn lạnh : Dàn lạnh có nhiều chủng loại như các dàn lạnh của các máy điều hòa rời Một dàn nóng được lắp không cố định với một số dàn lạnh nào đó, miễn

là tổng công suất của các dàn lạnh dao động trong khoảng từ 50->130% công suất dàn nóng Nói chung các hệ VRV có số dàn lạnh trong khoảng từ 4 đến 16 dàn Hiện nay có một số hãng giới thiệu các chủng loại máy mới có số dàn nhiều hơn Trong một hệ thống có thể có nhiều dàn lạnh kiểu dạng và công suất khác nhau Các dàn lạnh hoạt động hoàn toàn độc lập thông qua bộ điều khiển Khi số lượng

Trang 17

8

dàn lạnh trong hệ thống hoạt động giảm thì hệ thống tự động điều chỉnh công suất một cách tương ứng Các dàn lạnh có thể được điều khiển bằng các Remote hoặc các bộ điều khiển theo nhóm thống

- Nối dàn nóng và dàn lạnh là một hệ thống ống đồng và dây điện điều khiển Ống đồng trong hệ thống này có kích cỡ lớn hơn máy điều hòa rời Hệ thống ống đồng được nối với nhau bằng các chi tiết ghép nối chuyên dụng gọi là các REFNET rất tiện lợi

Hệ thống có trang bị bộ điều khiển tỷ tích vi (PID) để điều khiển nhiệt độ phòng Hệ có hai nhóm đảo từ và điều tần (Inverter) và hồi nhiệt (Heat recovery) Máy điều hoà VRV kiểu hồi nhiệt có thể làm việc ở 2 chế độ sưởi nóng và làm lạnh

Hệ thống BMS theo dõi hệ thống VRV thông qua môđun tích hợp với các chuẩn truyền thông BACnet, OPC Các thông số được hiển thị trên màn hình đồ họa máy tính giúp nguời vận hành dễ dàng quan sát trạng thái hoạt động, chế độ vân hành, nhận diện các lỗi trong hệ thống và qua đó nguời vận hành có thể giải quyết các lỗi kỹ thuật đó một cách nhanh chóng, nâng cao hiệu suất cho máy hoạt động

Hình 1.4: Hệ thống điểu hòa không khí VRV sử dụng giao thức BACnet/IP

Trang 18

Hình 1.5: Hệ thống thông gió sử dụng giao thức BACnet/IP

1.3.4 Hệ thống thang máy

Trong các tòa nhà cao tầng với số lượng người rất lớn nên nhu cầu đi lại rất lớn Hệ thống thang máy đã trở thành một bộ phận không thể thiếu trong các tòa nhà cao tầng Các tòa nhà thường trang bị ít nhất 4 thang máy

Hệ thống thang máy thường được kết nối với một máy chủ BMS qua các DDC hoặc PLC để giám sát và điều khiển Sơ đồ kết nối thể hiện ở hình 1.6 Hệ thống thang máy kết nối với hệ thống BMS qua các giao thức OPC, BACNET, TCP/IP Hệ thống thang máy của các nhà cung cấp lớn như Ryoden, Mitsubishi hỗ trợ giao thức TCP/IP

Trang 19

10

Hệ thống BMS với các màn hình hiển thị giúp người vận hành có thể dễ dàng quản lí được hệ thống thang máy:

- Hiển thị tầng nghỉ và hướng đi thang máy

- Trạng thái của động cơ thang máy

- Các cảnh báo của hệ thống

- Quan sát camera và nói chuyện điện thoại với người trong thang khi xảy ra sự

cố như thang dừng hoạt động, thang dừng không đúng vị trí…

Hình 1.6: Kết nối hệ thống thang máy với BMS

Trang 20

bị đóng/cắt các tầng

Hình 1.8: Kết nối tủ điện tầng với hệ thống BMS

Trang 21

12

Để quản lí điện năng trong tòa nhà, ở mỗi tủ điện tầng người ta sử dụng đồng

hồ đo đếm điện năng Multimeter Đồng hồ Multimeter có khả năng đo rất nhiều các thông số điện như U, I, P, Q, cosφ, f… Các đồng hồ kết nối với nhau qua giao thức MODBUS rồi qua bộ chuyển đổi MODBUS/BACnet để tích hợp vào hệ thống BMS Nhờ vậy, người vận hành có thể giám sát từ xa trên màn hình máy tính điện năng của tòa nhà

Hình 1.9: Kết nối đồng hồ Multimeter với hệ thống BMS

1.3.6: Phòng điều khiển trung tâm hệ thống BMS

Các hệ thống kĩ thuật đều có một máy chủ riêng đặt ở phòng điều khiển trung tâm để quản lí, lưu giữ cơ sở dữ liệu Các máy chủ này sẽ được kết nối với nhau và với một máy chủ tích hợp qua các giao thức truyền thông như Ethernet, BACnet,… Ngoài máy chủ tích hợp, phòng điều khiển trung tâm còn đặt các màn hình điều khiển, giám sát, loa báo động nên người vận hành có thể dễ dàng quản lí tòa nhà

Hình 1.10: Phòng điều khiển trung tâm hệ thống BMS

Trang 22

13

1.4 Các ưu điểm của hệ thống BMS

Ưu điểm lớn nhất của hệ thống quản lý toà nhà là cung cấp cho người dùng một môi trường thoải mái, an toàn và thuận tiện Ngoài ra người dung cũng như chủ

sở hữu có thể tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu nhân lực lao động, đảm bảo các thiết bị luôn làm việc tốt, độ bền cao BMS rõ ràng tạo ra những lợi thế vượt trội Đặc biệt, hệ thống điều khiển máy điều hoà không khí cho phép tạo môi trường dễ chịu nhất cho người ở, chống lãng phí năng lượng nhờ điều khiển tối ưu và liên tục duy trì ưu điểm này Các lợi điểm cụ thể như sau:

(1) Quản lý hiệu quả, tiết kiệm nhân công

Do việc tích hợp cho phép điều khiển khối lượng lớn dữ liệu, nên việc vận hành toà nhà và các thiết bị có thể thực hiện được bởi một số ít nhân công Có thể thực hiện nhiều chức năng quản lý hơn nhờ sử dụng hiệu quả các nguồn thông tin (2) Duy trì và tối ưu hóa môi trường

Duy trì điều kiện môi trường tối ưu, như nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ khí CO2, bụi cũng như cường độ sáng cho từng người sử dụng hoặc từng thiết bị sản xuất (3) Tiết kiệm năng lượng, nhiên liệu

Sử dụng hiệu quả năng lượng tự nhiên và hạn chế lãng phí các nguồn nguyên liệu, dùng các biện pháp như điều khiển và duy trì nhiệt độ được đặt trước hoặc sử dụng khí trời khi cần thiết kiểm soát tải trong tòa nhà

(4) Đảm bảo các yêu cầu an toàn

Bằng việc tập trung thông tin toàn bộ các thiết bị về đơn vị xử lý trung tâm, ta

có thể dễ dàng xác định trạng thái của thiết bị, vận hành và khắc phục các sự cố như mất điện, hỏng, cháy Với hệ thống an ninh tích hợp, ta có thể yên tâm về sự an toàn của người sử dụng trong toà nhà, bảo mật thông tin cá nhân mà không làm mất sự thoải mái

Trang 23

14

(5) Nâng cao sự thuận tiện cho người sử dụng toà nhà

Việc tích hợp nhiều tính năng trong các thiết bị giúp người dùng luôn cảm nhận được sự thoải mái Ví dụ, luôn có thể thoải mái ra vào suốt 24 giờ, cài đặt nhiệt độ dễ dàng, đặt chế độ thời gian, theo dõi trạng thái thời tiết bên ngoài và thông tin quản lý, điều hành của toà nhà

Trang 24

15

CHƯƠNG 2 CẤU HÌNH PHẦN CỨNG VÀ TRUYỀN THÔNG

TRONG HỆ THỐNG BMS

2.1 Mở đầu

Chương trước đã giới thiệu tổng quan hệ thống BMS qua đó hiểu được một cách sơ bộ nguyên lí vận hành hệ thống Trong chương này, tác giả sẽ đi sâu vào phân tích mô hình hệ thống BMS từ cấu trúc phần cứng, nguyên lí điều khiển đến các kỹ thuật truyền dẫn và các chuẩn chuẩn truyền thông thường dùng ở mỗi cấp trong mô hình

2.2 Mô hình điều khiển, giám sát của các hệ thống BMS

Về bản chất và cấu hình mạng, BMS giống như một hệ thống điều khiển phân tán thu nhỏ, nó chỉ khác hệ thống điều khiển phân tán trong công nghiệp ở chỗ là BMS không yêu cầu tính thời gian thực cao Do đó, các bộ điều khiển cấp trường thường có cấu hình thấp hơn và phần mềm quản lí giám sát, điều khiển có nhiều tiện ích trong thương mại, dân dụng hơn

Cấu hình phân cấp của hệ thống gồm 3 cấp:

- Cấp điều hành giám sát

- Cấp điều khiển

- Cấp trường gồm các cảm biến, thiết bị quá trình

Hình 2.1 thể hiện thành phần, cách liên kết các các cấp trong hệ thống BMS Cấu trúc phần cứng, và các giao thức truyền thông sẽ được đề cập chi tiết hơn ở các mục tiếp theo

Trang 25

16

Hình 2.1: Mô hình điều khiển giám sát của hệ thống BMS

Từ mô hình chung hệ thống BMS, các hãng đều có các giải pháp riêng của mình Có thể kể đến các hãng nổi tiếng như Schneider, Honywell, Azbil… Sau đây

là một giải pháp của Savic Net

Trang 26

17 Hình 2.2: Giải pháp BMS của Savicnet (phần 1) [3]

Trang 27

18

Hình 2.3: Giải pháp BMS của Savicnet (phần 2) [3]

2.3 Cấu hình phần cứng của BMS

2.3.1 Cấp điều hành giám sát

Trang 28

19

Các thiết bị chính ở cấp điều khiển giám sát bao gồm:

- Máy chủ chính: Trên máy chủ chính cài phần mềm hệ thống quản lí tòa nhà BMS và các phần mềm ứng dụng khác Máy chủ có nhiệm vụ thu thập dữ liệu từ các bộ điều khiển hệ thống hoặc các thiết bị tích hợp các giao thức Ethernet TCP/IP, BACNet…Máy chủ chính chia sẽ dữ liệu với các máy trạm

- Máy chủ dự phòng nóng: Máy chủ và máy dự phòng phải có cấu hình tương tự nhau Tại bất cứ thời điểm nào, một máy tính sẽ hoạt động chủ yếu, máy kia

là dự phòng nóng, khi máy chủ gặp sự cố thì ngay lập tức máy chủ dự phòng nóng được kích hoạt và đảm nhận nhiệm vụ của một máy chủ chính

- Máy trạm vận hành: Với các giao diện đồ họa, người vận hành có thể giám sát

và điều khiển các thiết bị của tòa nhà trực tiếp từ phòng điều khiển trung tâm Một trạm vận hành thường bao gồm các gói phần mềm ứng dụng sau:

An toàn hệ thống, Xâm nhập hệ thống, Định dạng dữ liệu, Tùy biến các chương trình, Giao diện, Lập báo cáo, Quản lý việc bảo trì bảo dưỡng, Tích họp hệ thống Quản lý năng lượng và tài nguyên

2.3.2 Cấp điều khiển hệ thống/điều khiển vùng

Bộ điều khiển hệ thống/điều khiển vùng được dùng để điều khiển các thiết bị như các hệ cung cấp khí, hệ điều hòa trung tâm và hệ thống làm mát, điều khiển ánh sáng Bộ điều khiển hệ thống/điều khiển vùng giao tiếp trực tiếp với các thiết bị được điều khiển thông qua thiết bị chấp hành và cảm biến, hoặc giao tiếp gián tiếp thông qua các bus liên lạc với bộ điều khiển cấp vùng Các bộ điều khiển này có thể

là bộ điều khiển số trực tiếp DDC (Direct Digital Controller), bộ điều khiển logic khả trình PLC (Programmable Logic Controller)…tích hợp khả năng truyền thông

Để ghép nối PLC trong một hệ thống mạng, ví dụ bus trường (liên kết các thiết

bị cấp trường) hoặc bus hệ thống (liên kết các thiết bị điều khiển), có thể sử dụng các module truyền thông riêng biệt hoặc trực tiếp các CPU có tích hợp giao diện mạng

Trang 29

20

Đối với các PLC có cấu trúc kiểu linh hoạt, mỗi thành phần hệ thống như nguồn (PS), bộ xử lý trung tâm (CPU) và các vào/ra (I/O) đều được thực hiện bởi một module riêng biệt, mỗi module chiếm một khe cắm (slot) trên giá đỡ Việc giao tiếp giữa CPU và các module khác được thực hiện thông qua một bus nội bộ đặt trên giá đỡ (backplane bus), theo chế độ truyền dữ liệu song song Khi đó, phương pháp được dùng rộng rãi nhất để nốl mạng là bổ sung thêm một module giao diện (interface module, IM) riêng biệt, tương tự như việc ghép nối các module vào/ra Các module giao diện mạng nhiều khi cũng được gọi là bộ xử lý truyền thông (communication processor, CP), module giao diện truyền thông (communication interface module, CIM) hoặc ngắn gọn hơn nữa là module truyền thông (communication module, CM) Trong hầu hết các trường hợp, các module giao diện này cũng phải do chính nhà sản xuất PLC cung cấp

Hình 2.4: Giao diện bus cho PLC với module truyền thông Hình 2.4 mô tả phương pháp sử dụng hai module giao diện riêng biệt để ghép nối một PLC với hai cấp mạng khác nhau Bus trường (ví dụ PROFIBUS-DP) ghép nối PLC với các thiết bị vào/ra phân tán và các thiết bị trường khác Bus hệ thống (ví dụ Ethernet) ghép nối các PLC với nhau và với các máy tính điều khiển giám sát

và vận hành Lưu ý rằng, ở đây mỗi module giao diện chính là một trạm và có một địa chỉ riêng trong mạng của nó

Trang 30

21

Bên cạnh phương pháp thực hiện thành phần giao diện mạng của một thiết bị dưới dạng một module tách rời, có một bộ vi xử lý riêng như giới thiệu trên đây thì một giải pháp kinh tế cho các thiết bị điều khiển khả trình là lợi dụng chính CPU cho việc xử lý truyền thông Các vi mạch giao diện mạng cũng như phần mềm xử lý giao thức được tích hợp sẵn trong CPU Phương pháp này thích hợp cho cả các PLC

có cấu trúc module và cấu trúc gọn nhẹ Hình 2.5 minh họa việc ghép nối bus trường cho PLC bằng giải pháp sử dụng một loại CPU thích hợp, ví dụ có sẵn một cổng PROFIBUS-DP

Hình 2.5: Sử dụng CPU tích hợp giao diện PROFIBUS-DP

Cần nói thêm rằng, các CPU có khả năng xử lý truyền thông thường không cung cấp toàn bộ các dịch vụ của mạng, mà chỉ thực hiện một số chức năng cơ bản như đặt chế độ làm việc, trao đổi dữ liệu thuần túy và chẩn đoán lỗi Tuy nhiên, các hoạt động giao tiếp trực tiếp giữa CPU và các trạm khác trong mạng đòi hỏi các nhà thiết kế PLC phải tổ chức cách thực hiện vòng quét như thế nào cho thích hợp với phương thức giao tiếp, nếu không hiệu suất trao đổi dữ liệu sẽ rất thấp

2.3.3.Cấp trường

Các thiết bị chính của cấp trường gồm:

- Hệ thống cảm biến: cảm biến chênh áp, cảm biến nhiệt độ (gió, trong phòng, ngoài trời), cảm biến báo cháy, cảm biến độ ẩm

Trang 31

- Bộ contactor đóng cắt động cơ, biến tần bộ điều khiển số

- Các rơle đóng cắt, các bộ chuyển đổi đo đếm điện năng

- Các thiết bị chấp hành (Actuator) như động cơ, đèn…

Các thiết bị đo thông minh, các van điếu khiển, các thiết bị quan sát, các bộ khởi động động cơ, các bộ điều khiển số và các biến tần là những thiết bị trường tiêu biểu có thực hiện chức năng xử lý thông tin và thậm chí chức năng điều khiển tại chỗ Ghép nối các thiết bị trường trực tiếp với nhau và với cấp điều khiển chính

là cấu trúc vào/ra tiên tiến nhất, cho phép thực hiện kiến trúc điều khiển phân tán thực sự

Tương tự như đối với PLC hoặc vào/ra phân tán, việc nối mạng các thiết bị trường với nhau và với cấp điều khiển có thể thực hiện theo hai cách tương ứng là

sử dụng một module truyền thông riêng biệt và sử dụng các thiết bị được tích hợp giao diện mạng Trên Hình 2.6 và Hình 2.7 là các cấu hình minh họa cho các phương pháp ghép nối trên với ví dụ mạng DeviceNet

Hình 2.6: Ghép nối thiết bị trường sừ dụng DeviceNet module

Trang 32

23

Hình 2.7: Ghép nối thiết bị trường tích hợp giao diện DeviceNet

Đối với các hệ bus được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp chế biến, xu hướng hiện nay một mặt là tích hợp sẵn giao diện mạng, mặt khác bổ sung các chức năng xử lý thông tin và điều khiển trên các thiết bị trường Công nghệ vi

xử lý tiên tiến ngày nay cho phép thực hiện toàn bộ các chức năng đó trên một bản

vi mạch nhỏ gọn như minh họa trên Giải pháp này mang lại hàng loạt các ưu điểm như tiết kiệm dây dẫn, đầu tư ít hơn cho bộ điều khiển, tăng độ tin cậy của toàn hệ thống, tăng khả năng trao đổi thông tin Hiện nay, Foundation Fieldbus là công nghệ đi đầu xu hướng này

2.4 Các kỹ thuật truyền dẫn và giao thức truyền thông thường dùng trong BMS

2.4.1 Các kỹ thuật truyền dẫn thường dùng trong BMS

2.4.1.1.Chuẩn RS232

RS-232 (tương ứng với chuẩn châu Âu là CCITT V.24) lúc đầu được xây dựng phục vụ chủ yếu trong việc ghép nối điểm-điểm giữa hai thiết bị đầu cuối (DTE, Data Terminal Equipment), ví dụ giữa hai máy tính (PC, PLC, v.v ), giữa

Trang 33

Chính vì từ -3V tới 3V là phạm vi không được định nghĩa, trong trường hợp thay đổi giá trị logic từ 0 lên 1 hoặc từ 1 xuống 0 một tín hiệu phải vượt qua khoảng quá độ đó trong một thời gian ngắn hợp lý Ví dụ, tiêu chuẩn DIN 66259 phần 2 qui định độ dốc tối thiểu của một tín hiệu phải là 6V/ms họặc 3% nhịp xung, tùy theo gliá trị nào nhỏ hơn Điều này dẫn đến việc phải hạn chế về điện dung của các thiết

bị tham gia và của cả đường truyền

Trang 34

25

Hình 2.9: Qui định trạng thái logic của tín hiệu RS-232 [2]

Tốc độ truyền dẫn tối đa phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn Đa số các hệ thống hiện nay chỉ hỗ trợ tới tốc độ 19.2kBd (chiều dài cho phép 30-50m) Gần đây, sự tiến bộ trong vi mạch đã góp phần nâng cao tốc độ của các modem lên nhiều lần so với ngưỡng 19.2kBd Hiện nay đã có những mạch thu phát đạt tốc độ 460kBd và hơn nữa, tuy nhiên tốc độ truyền dẫn thực tế lớn hơn 115.2 kBd theo chuẩn RS-232 trong một hệ thống làm việc dựa vào ngắt là một điều khó có thể thực hiện

Bảng 2.1: Tóm tắt các thông số quan trọng của RS-232 [2]

(2) Giao diện cơ học

Trang 35

26

Chuẩn ELA/TIA-232F qui định ba loại giắc cắm RS-232 là DB-9 (chín chân), DB-25 (25 chân) và ALT-A (26 chân), trong đó hai loại đầu được sử dụng rộng rãi hơn

(3) Chế độ làm việc

Chế độ làm việc của hệ thống RS-232 là hai chiều toàn phần full- duplex, tức

là hai thiết bị tham gia cùng có thể thu và phát tín hiệu cùng một lúc Như vậy, việc thực hiện truyền thông cần tối thiểu 3 dây dẫn - trong đó hai dây tín hiệu nối chéo các đầu thu phát của hai trạm và một dây đất, như hình 2.10a minh họa Với cấu hình tối thiểu này, việc đảm bảo độ an toàn truyền dẫn tín hiệu thuộc về trách nhiệm của phần mềm

Hình 2.10b minh họa một ví dụ ghép nối trực tiếp giữa hai thiết bị thực hiện chế độ bắt tay (handshake mode) không thông qua modem Qua việc sử dụng các dây dẫn DTR và DSR, độ an toàn giao tiếp sẽ được đảm bảo Trong trường hợp này, các chân RTS và CTS được nối ngắn Lưu ý rằng, trong trường hợp truyền thông qua modem, cấu hình ghép nối sẽ khác một chút

Hình 2.10: Một số ví dụ ghép nối 2 thiết bị với RS-232 [2]

2.4.1.2.Chuẩn RS485

(1) Đặc tính điện học

Trang 36

27

Về các đặc tính điện học, RS-485 sử dụng tín hiệu điện áp chênh lệch đối xứng giữa hai dây dẫn A và B Ngưỡng giới hạn qui định cho VCM đối với RS-485 được nói rộng ra khoảng -7V đến 12V Các thông số quan trọng được tóm tắt trong bảng 2.2

Bảng 2.2: Tóm tắt các thông số quan trọng của RS-485 [2]

Đặc tính cơ bản của RS-485 là khả năng ghép nối nhiều điểm, vì thế được dùng phổ biến trong các hệ thống bus trường Cụ thể, 32 trạm có thể tham gia ghép nối, được định địa chỉ và giao tiếp đồng thời trong một đoạn RS-485 mà không cần

bộ lặp

Để đạt được điều này, trong một thời điểm chỉ một trạm được phép kiểm soát đường dẫn và phát tín hiệu, vì thế một bộ kích thích đều phải đưa về chế độ trở kháng cao mỗi khi rỗi, tạo điều kiện cho các bộ kích thích ở các trạm khác tham gia Chế độ này được gọi là Tri-State Một số vi mạch RS-485 tự động xử lý tình huống này, trong nhiều trường hợp khác việc đó thuộc về trách nhiệm của phần mềm điều khiển truyền thông Trong mạch của bộ kích thích RS-485 có một tín hiệu vào

“Enable” được dùng cho mục đích chuyển bộ kích thích về trạng thái phát tín hiệu hoặc Tri-State Sơ đồ mạch cho bộ kích thích và bộ thu RS-485 được biểu diễn trên hình 2.11

Trang 37

28

Hình 2.11: Sơ đồ bộ kích thích (driver) và bộ thu (receiver) RS-485

Mặc dù phạm vi làm việc tối đa là từ -6V đến 6V (trong trường hợp hở mạch), trạng thái logic của tín hiệu chỉ được định nghĩa trong khoảng từ ±1,5V đến ±5V đối với đầu ra (bên phát) và từ ±0,2V đến ±5V đối với đầu vào (bên thu), như được minh họa trên hình 2.12

(2) Số trạm tham gia

RS-485 cho phép nối mạng 32 tải đơn vị (unit load, UL), ứng với 32 bộ thu phát hoặc nhiều hơn, tùy theo cách chọn tải cho mỗi thiết bị thành viên Định nghĩa một tải đơn vị được minh họa trên hình 2.13 Thông thường, mỗi bộ thu phát được thiết kế tương đương với một tải đơn vị Gần đây cũng có những cố gắng giảm tải xuống còn 1/2UL hoặc 1/4UL, tức là tăng trở kháng đầu vào lên hai hoặc bốn lần, với mục đích tăng số trạm lên 64 hoặc 128 Tuy nhiên, tăng số trạm theo cách này

sẽ gắn với việc phải giảm tốc độ truyền thông, vì các trạm có trở kháng lớn sẽ hoạt động chậm hơn

Hình 2.12: Qui định trạng thái logic của tín hiệu RS-485 [2]

Trang 38

29

Giới hạn 32 tải đơn vị xuất phát từ đặc tính kỹ thuật của hệ thống truyền thông nhiều điểm Các tải được mắc song song và vì thế việc tăng tải sẽ làm suy giảm tín hiệu vượt quá mức cho phép Theo qui định chuẩn, một bộ kích thích tín hiệu phải đảm bảo dòng tổng cộng 60mA vừa đủ để cung cấp cho:

- Hai trở đầu cuối mắc song song tương ứng tải 60Ω (120Ω tại mỗi đầu) với điện áp tối thiểu 1,5V, tạo dòng tương đương với 25mA

- 32 tải đơn vị mắc song song với dòng l mA qua mỗi tải (trường hợp xấu nhất), tạo dòng tương đương với 32mA

Hình 2.13: Định nghĩa một tải đơn vị [2]

(3)Tốc độ truyền tải và chiều dài dây dẫn

RS-485 cho phép khoảng cách tối đa giữa trạm đầu và trạm cuối trong một đoạn mạng là 1200m, không phụ thuộc vào số trạm tham gia Tốc độ truyền dẫn tối

đa có thể lên tới 10Mbit/s, một số hệ thống gần đây có khả năng làm việc với tốc độ 12Mbit/s Tuy nhiên có sự ràng buộc giữa tốc độ truyền dẫn tối đa và độ dài dây dẫn cho phép, tức là một mạng dài 1200m không thể làm việc với tốc độ 10MBd Quan hệ giữa chúng phụ thuộc nhiều vào chất lượng cáp dẫn được dùng cũng như

Trang 39

Hình 2.14:Quan hệ giữa tốc độ truyền và chiều dài dây dẫn tối đa trong RS-485 sử

dụng đôi dây xoắn AWG 24 [2]

(4) Cấu hình mạng

RS-485 là chuẩn duy nhất do EIA đưa ra mà có khả năng truyền thông đa điểm thực sự chỉ dùng một đường dẫn chung duy nhất, được gọi là bus Chính vì vậy mà nó được dùng làm chuẩn cho lớp vật lý ở đa số các hệ thống bus hiện thời Cấu hình phổ biến nhất là sử dụng hai dây dẫn cho việc truyền tín hiệu, như được minh họa trên hình 2.15 Trong trường hợp này, hệ thống chỉ có thể làm việc với chế độ hai chiều gián đoạn (half-duplex) và các trạm có thể nhận quyền bình đẳng trong việc truy nhập đường dẫn Chú ý rằng đường dẫn được kết thúc bằng hai trở tại hai đầu chứ không được phép ở giữa đường đây Vì mục đích đơn giản, dây đất không được vẽ ở đây, tuy nhiên trong thực tế việc nối dây đất là rất cần thiết

Trang 40

31

Hình 2.15: Cấu hình mạng RS-485 hai dây [2]

Một mạng RS-485 cũng có thể được nối theo kiểu 4 dây, như hình 2.16 mô tả Một trạm chủ (master) đóng vai trò điều khiển toàn bộ giao tiếp giữa các trạm kể cả việc truy nhập đường dẫn Các trạm tớ (slave) không thể liên hệ trực tiếp mà đều phải qua trạm chủ Trạm chủ phát tín hiệu yêu cầu và các trạm tớ có trách nhiệm đáp ứng vấn đề kiểm soát thâm nhập đường dẫn ở đây chính là việc khống chế các trạm tớ không trả lời cùng một lúc Với cấu hình này, việc truyền thông có thể thực hiện chế độ hai chiều toàn phần full-duplex), phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi tốc

độ truyền tải thông tin cao, tuy nhiên ở đây phải trả giá cho hai đường dây bổ sung

(5) Cáp nối

RS-485 không phải là một chuẩn trọn vẹn mà chỉ là một chuẩn về đặc tính điện học, vì vậy không đưa ra các qui định cho cáp nối cũng như các bộ nối Có thể dùng đôi dây xoắn, cáp trơn hoặc các loại cáp khác, tuy nhiên đôi dây xoắn là vẫn là loại cáp được sử dụng phổ biến nhất nhờ đặc tính chống tạp nhiễu và xuyên âm

(6) Trở đầu cuối

Do tốc độ truyền thông và chiều dài dây dẫn có thể khác nhau rất nhiều trong các ứng đụng, hầu như tất cả các bus RS-485 đều yêu cầu sử dụng trở đầu cuối tại hai đầu dây sử dụng trở đầu cuối có tác dụng chống các hiệu ứng phụ trong truyền dẫn tín hiệu, ví dụ sự phản xạ tín hiệu Trở đầu cuối dùng cho RS-485 có thể từ 100Ω đến 120Ω Một sai lầm thường gây tác hại nghiêm trọng trong thực tế là dùng trở đầu cuối tại mỗi trạm Đối với một mạng bus có 10 trạm thì trở kháng tạo ra do

Ngày đăng: 25/07/2017, 21:53

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
1. Nguyễn Doãn Phước (2007), Tự động hóa với SIMATIC S7-300, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tự động hóa với SIMATIC S7-300
Tác giả: Nguyễn Doãn Phước
Nhà XB: Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật
Năm: 2007
2. Hoàng Minh Sơn (2006), Mạng truyền thông công nghiệp, Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật Sách, tạp chí
Tiêu đề: Mạng truyền thông công nghiệp
Tác giả: Hoàng Minh Sơn
Nhà XB: Nhà xuất bản Khoa học Kỹ thuật
Năm: 2006
3. Tủ sách khoa học công nghệ xây dựng, Hướng dẫn thiết kế hệ thống quản lí tòa nhà, Nhà xuất bản Xây dựng Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hướng dẫn thiết kế hệ thống quản lí tòa nhà
Nhà XB: Nhà xuất bản Xây dựng
4. Phạm Quang Huy (2009), Scada Mạng Truyền Thông Trong Công Nghiệp (Lý Thuyết, Thực Hành), NXB Dân Trí.B. Tài liệu tiếng Anh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Scada Mạng Truyền Thông Trong Công Nghiệp (Lý Thuyết, Thực Hành)
Tác giả: Phạm Quang Huy
Nhà XB: NXB Dân Trí. B. Tài liệu tiếng Anh
Năm: 2009
1. Simatic, System Software for S7-300 and S7-400, Programming Manual Khác

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w