Báo cáo môn học Mạng truyền thông công nghiệp và scada giới thiệu đến các bạn những nội dung về kiến trúc giao thức, cấu trúc mạng, kỹ thuật truyền dẫn, cơ chế giao tiếp, cấu trúc bức điện,... Với các bạn đang học chuyên ngành Công nghệ thông tin thì đây là tài liệu tham khảo hữu ích cho các bạn.
BÁO CÁO MƠN HỌC MẠNG TRUYỀN THƠNG CƠNG NGHIỆP & SCADA INTERBUSS GVHD: Nguyễn Thị Kim Trúc SVTH: Lê Văn Vũ Nguyễn Thanh Vũ Trần Minh Tuấn Ksor Yu (NHĨM 4) Nội dung trình bày: Giới thiệu chung Kiến trúc giao thức Cấu trúc mạng Kỹ thuật truyền dẫn Cơ chế giao tiếp Cấu trúc bức điện Dịch vụ giao tiếp Sản phẩm I.Giới thiệu chung Trong tồn bộ lĩnh vực cơng nghệ tự động hóa hiện đại, cách thức mới để trang bị cho các máy điện và nhà máy đang được phát triển. Các chi phí cạnh tranh và áp lực rất lớn mà đè nặng trên tất cả các lĩnh vực sản xuất và q trình tự động hóa, đòi hỏi phải khai thác tiềm năng hợp lý hóa hiện có. Từ quan điểm này, hệ thống dây điện song song thơng thường của cảm biến và cơ cấu chấp hành trong một máy tính hoặc hệ thống hóa ra là khơng linh hoạt, tiêu tốn chi phí và thời gian đó là các yếu tố nghiêm trọng. Một biện pháp khắc phục cho điều này là kết nối nối tiếp của các thành phần trên ở mức thấp nhất của hệ thống phân cấp tự động hóa bằng phương tiện của cái gọi là "hệ thống fieldbus". Đây là cơ hội tuyệt vời để giảm chi phí. Từ đó hãng Phoenix Contact cho ra đời 1 sản phẩm có tên là INTERBUS Chuẩn hóa quốc tế IEC 61158 2 Khả năng kết nối được nhiều thiết bị khác nhau I.Giới thiệu chung INTERBUSSINTERBUSS là một bus nối tiếp, hệ thống master / slave truyền thơng fieldbus để truyền dữ liệu giữa các hệ thống điều khiển (máy tính, PLC, máy tính VMEbus, điều khiển robot, vv) và phân phối các module I/O mà giao tiếp với cảm biến và cơ cấu chấp hành / chuyển mạch. INTERBUSS với cáp Bus từ xa chứa ba dây xoắn cặp với một điểm, giao tiếp chung cho thơng tin liên lạc khơng điện Việc lắp đặt INTERBUS_S tương tự như các BUS khác, ngoại trừ việc nó chứa thêm ba dây dẫn để cung cấp điện năng thơng tin liên lạc (lên đến 4,5 amps) với các thiết bị khác nhau Hệ thống hoạt động trong mơ hình vòng tròn (với các chi nhánh) bao gồm một tổng thể và lên đến 511 thiết bị liên quan. Tốc độ có thể đạt được là 500kbps hoặc 2Mbps. Lắp đặt được thực hiện với các loại cáp xoắn đơi được che chắn và 9pole kết nối Dsubminiature. Chiều dài cáp tối đa giữa hai thiết bị là 400m và tổng số lên đến 13km. Ngồi ra, phương tiện truyền thơng sợi quang cũng có thể được sử dụng INTERBUSS hiện nay được tích hợp trong PROFINET IO, cùng với PROFIBUS II.Kiến trúc giao thức 3 lớp theo mơ hình ISO/OSI Lớp vật lý định phương pháp mã hóa bít, kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu và giao diện giữa 1 thiết bị mạng với mơi trường truyền… Lớp liên kết dữ liệu có vai trò đảm bảo việc truyền dữ liệu tin cậy, chính xác, hỗ trợ cả dữ liệu q trình (tuần hồn) và các dữ liệu tham số (khơng tuần hồn) Lớp ứng dụng: PMS (peripheral message specification) là 1 tập con của MMS, về cơ bản tương thích với các dịch vụ của PROFIBUSFMS * Hỗ trợ tối đa việc trao đổi dữ liệu giữa bộ điều khiển trung tâm với các vào/ ra phân tán, các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành II.Kiến trúc giao thức Giao diện dữ liệu Giao diện tín hiệu Giao diện hộp thư Giao tiếp lập trình ứng dụng Kênh dữ liệu q trình Lớp giao diện ứng dụng Đặc điểm kĩ thuật thơng số ngoại vi Lớp giao diện thấp hơn Thiết bị ngoại vi liên kết dữ liệu Lớp liên kết cơ bản Lớp vật lý III.Cấu trúc mạng * Nổi tiếng với cấu trúc mạch vòng tích cực * Có thể sử dụng mạch vòng phân cấp * Phương pháp truy nhập BUS kết hợp giữa Master/Slave và TDMA III.Cấu trúc mạng Ưu điểm: • Phạm vi phủ mạng rất lớn • Dễ dàng sử dụng cáp quang • Được thiết kế để dễ lắp đặt • Dễ chẩn đốn • Truyền hai chiều đồng thời • Định địa chỉ lưu động dựa theo thời gian vị trí vật lý của 1 trạm trên mạch vòng • Việc bảo dưỡng, sửa chữa, mở rộng hệ thống đơn giản hơn IV.Kỹ thuật truyền dẫn • • • • • Cho phép sử dụng nhiều nhiều loại đường truyền khác nhau, ví dụ cáp đơi xoắn, cáp quang, hồng ngoại, vv… Đơi dây xoắn + RS485 được sử dụng rộng rãi nhất ( 5 dây giữa 2 thiết bị) Tốc độ truyền là 500kbit/s => khoảng cách tối đa giữa 2 thiết bị là 400m Chiều dài tổng cộng max. 256 Mã hóa bit NRZ V.Cơ chế giao tiếp • • • • • Truy cập Bus : chủ tớ kết hợ TDMA Cơ chế giao tiếp kiểu xe đẩy cơ vòng trục( bức điện tổng)=> rất hiệu quả Tính năng thời gian rất tốt Chu kỳ bus: Đảm bảo vài miligiay Có cơ chế đồng bộ hóa dữ liệu 10 V.Cơ chế giao tiếp Kết h ợp q trình dữ liệu và tham số 11 VI.Cấu trúc bức điện 12 VI.Cấu trúc bức điện 13 VII.Dịch vụ giao tiếp Dịch vụ truyền tuần hồn Đối với dữ liệu q trình, trạm chủ có nhiệm vụ tự động cập nhật nhờ các dịch vụ truyền của lớp 2 Các chương trình ứng dụng của dữ liệu tuần hồn chỉ cần sử dụng bộ nhớ đệm vào/ra của trạm chủ Đối với các thiết bị có khả năng tự lập trình như máy tính cá nhân, có thể trực tiếp truy cập dữ liệu Dịch vụ truyền thơng báo PMS: 25 dịch vụ được định nghĩa tiêu biểu trong PMS là: Context Management: thiết lập và giám sát các mối liên kết truyền thơng Variable Access: Đọc và ghi biến các q trình hoặc tham số Program Invocation: Nạp chương trình, khởi động chương trình và kết thúc chương trình 14 IIV.Sản phẩm INTERBUS được phát triển bởi tổ chức Phoenix Contact và ngày nay được INTERBUS Club user organization quản lý. INTERBUS là 1 mạng mở Fieldbus, được chuẩn hóa theo chuẩn quốc tế IEC 61158. INTERBUS thơng dụng trong sản xuất ơ tơ. Ngày nay, cơ sở lắp đặt > 6 triệu điểm nút INTERBUS. INTERBUS được chứng nhận bởi INTERBUS club cho khả năng tương tác và tương thích với chuẩn INTERBUS. Được sử dụng xun suốt trong hệ thống (Bus trường, bus điều khiển, bus chấp hànhcảm biến) Ứng dụng chủ yếu trong ngành cơng nghệ chế tạo, lắp ráp và sản xuất vật liệu xây dựng Được sử dụng nhiều trong nhà máy gạch, sứ, thủy tinh ở Việt Nam 15 Cảm ơn cô và các bạn đã lắng nghe 16 ... Lớp vật lý định phương pháp mã hóa bít, kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu và giao diện giữa 1 thiết bị mạng với mơi trường truyền Lớp liên kết dữ liệu có vai trò đảm bảo việc truyền dữ liệu tin cậy, chính xác, hỗ trợ cả dữ liệu q trình (tuần hồn) và các dữ liệu tham số (khơng tuần ... cập dữ liệu Dịch vụ truyền thơng báo PMS: 25 dịch vụ được định nghĩa tiêu biểu trong PMS là: Context Management: thiết lập và giám sát các mối liên kết truyền thơng Variable Access: Đọc và ghi biến các q trình hoặc tham số... INTERBUSSINTERBUSS là một bus nối tiếp, hệ thống master / slave truyền thơng fieldbus để truyền dữ liệu giữa các hệ thống điều khiển (máy tính, PLC, máy tính VMEbus, điều khiển robot, vv) và phân phối các module I/O mà giao tiếp với cảm biến và cơ cấu chấp hành / chuyển mạch.