GIOI THIEU HE THONG SIMATICS PCS 7

GIỚI THIỆU HỆ THỐNG SIMATICS PCS Các thuật ngữ 1.1 Truyền thông Truyền thông để truyền liệu hai nhiều thành phần truyền thơng với nhau, truyền thơng người ta gọi cộng (communications partner) Trao đổi lấy gởi thơng tin, trạng thái, tín hiệu… Hình 1.1 Các thành phần truyền thơng 1.2 Hệ thống truyền thơng có dự phòng Là hệ thống có độ dự trữ tăng lên gấp đơi đơi gấp ba lần số CPU, nguồn cung cấp cho hệ thống điều khiển môi trường truyền thông (các bus truyền) Hình 1.2 Dự phòng CPU bus truyền Hình 1.3 Dự phòng Server, CPU AC800 bus truyền thông kết nối ABB thông kết nối S7 400H - Độ dự phòng nóng (Host Standby): thời gian chuyển mạch < 10 ms - Độ dự phòng ấm: 10 ms < thời gian chuyển mạch < 100 ms - Độ dự phòng lạnh (nguội): dự phòng dạng phải ngừng hệ thống khoảng thời gian ngắn để thay thiết bị Truyền thơng có tính khả dụng (sẵn sàng) cao (High - Availability communication) - S7 400H ví dụ minh họa kết nối truyền thông kiểu Truyền thông mang lại độ tin cậy, tăng suất sản xuất, giảm thời gian dừng máy bảo dưỡng hai khắc phục cố… Ngược lại giá thành đầu tư cao 1.3 Các nút (node) dự trữ Kiểu dự phòng thực hiên hệ thống có độ dự phòng cao để phục vụ cho việc thay nâng cấp Khi cố nút mạng khơng làm ảnh hưởng đến nút khác mạng 1.4 Trạm (Station) Trạm thiết bị kết nối vào subnet liên kết subnet với (Gateway sử dụng PLC PC), phải có riêng địa kết nối vào mạng Ví dụ trạm là: PC, PLC, PG, OP, TD, CP… 1.5 Mạng (subnet) Subnet toàn thành phần vật lý, chuẩn, giao thức, dịch vụ đồng để thực kết nối thống để phục vụ cho việc trao đổi quản lý liệu Các kết nối trạm nối vào subnet không qua gateway Một subnet coi môi trường truyền thơng Ví dụ subnet là: MPI, Profibus, Ethernet, Modbus Mỗi subnet có subnetID Hình 1.4 Ví dụ minh subnet liên kết chúng 1.6 Mạng (Network) Mạng bao gồm nhiều subnet (cùng loại khác loại) liên kết lại với 1.7 Gateway Gateway thiết bị sử dụng để kết nối subnet lại với Nó liên kết subnet giống khác Như mạng có nhiều subnet cần phải có gateway Hình 1.5 Lên kết Profibus DP Profibus PA sử modul IM 157 3.3 Bus hệ thống sử dụng với PCS 7: Những bus hệ thống từ họ gia đình SIMATIC NETWORK với hệ thống điều khiển trình PCS - Fast Industrial Ethernet - Industrial Ethernet (SINEC H1) - PROFIBUS (FMS) - PROFIBUS-DP - PROFIBUS-PA - AS-Interface Hệ thống bus dựa sở truyền thông tin tín hiệu điện quang, Những mơi trường sau sử dụng với PCS 7: - Cáp đôi dây vặn xoắn ITP (Industrial Twisted Pair) - Cáp đồng trục (Triaxial/coaxial cable)_Chỉ sử dụng cho Ethernet 10Mbps Cáp quang (Fiber-optic cable)  Các bus hệ thống bậc: - Fast Industrial - Industrial Ethernet - PROFIBUS - Sự thay đổi kiểu bus, kiến trúc, môi trường hỗ trợ cách mềm dẻo Các thông số hệ thống bus này: - Số trạm kết nối từ hai đến vài trăm trạm - Khoảng cách từ 50 m đến 150 km - Tốc độ từ 1.5 Mbps đến 100 Mbps - Chịu nhiễu điện từ tiếng ồn - Có thể kết nối theo hệ dự phòng (redundancy)  Industrial Ethernet: Bus Industrial Ethernet kết nối với thành phần hệ thống PCS sau: - Các PLC (thông qua mô đun giao diện truyền thông CP 343-1 S7 300 CP 443-1 S7 400) - OS Server, stand-alone OS, ES, client thông qua giao diện card mạng CP 1613  Mô đun OLM (Optical Link Module): Hình 3.6 Kết nối sử dụng mơ đun OLM hệ thống redundant Ethernet Hình 3.7 Mơ tả kết nối sử dụng mô đun OSM hệ thống redundant Ethernet Hình 3.8 Hệ thống cấp bậc có phối hợp OLM OSM  Frofibus: Tất thành phần PCS kết nối tới bus hệ thống Profibus dựa phương thức sau: - Trung tâm điều khiển logic lập trình (PLCs) thơng qua mơ đun giao diện CP 343-3 (đối với S7 300) CP 443-5 S7 400 - OS ES thông qua card giao diện CP 5412 A2 Môi trường truyền thông: - Đôi dây vặn xoắn - Cáp quang (có kết hợp với mô đun OLM) Để tăng độ tin cậy cho hệ thống, kết nối redundant thực bus 3.3 Kết nối bus trường (Field Bus) hệ thống PCS 7: Có bus trường sau: - Profibus-DP - Profibus-PA - AS-Interface - HART (Highway Addressable Remote Transducer) Hình 3.9 Kết nối hệ thống bus trường PCS  Profibus-DP: Hình 3.10 Kết nối redundant Profibus-DP Kết nối redundant với Profibus-PA: Hình 4.18 Kết nối DP PA thơng qua DP/PA link DP/PA Coupler  AS-Interface (Actuator/Sensor): Đối với PCS 7, thành phần sau sử dụng để kết nối AS-i: - AS-Interface CP 342 master cho ET 200M - DP/AS interface link cho kết nối AS-i với ProfibusDP Mô đun xử lý truyền thông CP 342-2 mơ đun master AS-i Hình 3.11 Mơ hình kết nối AS-i master với cảm biến cấu chấp hành 3.5 Bộ điều khiển logic khả trình (PLC): Cấu hình cho điều khiển trung tâm S7-400: - Bộ điều khiển trung gồm có thành phần sau: - Rack cho S7-400 với 18 slot (tương ứng với 18 mô đun thành phần lắp đặt vào vị trí này) - Một CPU - Nguồn cung cấp có hai loại: 24 VDC 115/230 VAC - Bộ nhớ: 768 Kbyte/1600 Kbyte/3200 Kbyte/4000 Kbyte - SRAM: Mbyte/2 Mbyte/4 Mbyte - License giới hạn thời gian cho PCS (Những khối Driver cho PCS 7) Hình 3.12 Kết nối Profibus-DP tới thành phần trung Ngồi mơ đun cho ứng dụng truyền thơng bạn đưa thêm mơ đun tín hiệu, mơ đun chức … vào vị trí lại rack trung tâm rack mở rộng S7-400 Xem hình bên dưới: Hình 3.13 Cấu hình rack trung tâm ... Converting S5 file LAD, STL, FBD Programm ing S7 Blocks TI 505 - S7 Converting TI File TI 405 - S7 STEP Converting TI File Setting the PG-PC Interface S7 - DIAG Configurati ng Proccess Diagnotics... hệ thống PCS 7: - PCS hệ thống chuẩn cấu trúc xây dựng hệ thống có giải pháp tự động cấp thấp, trung bình cấp cao Từ cấp đơn giản đến cấp phức tạp mà nhà máy u cầu Mơ hình mẫu hệ thống PCS Ưu điểm... động hóa.) Hình 2.3 Mơ tả bước chuyển trạng thái chương trình GRAPH 2 .7 S7 - DIAG - Configurating Proccess Diagnotics  S7 PDIAG sử dụng để tạo định nghĩa lỗi, tạo cho người sử dụng tiện lợi