Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Mạng máy tính và hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 2.3 cung cấp đến người học những nội dung kiến thức liên quan đến Foundation Fieldbus như: Lịch sử phát triển của Foundation Fieldbus, Foundation Fieldbus, lợi ích của Foundation Fieldbus,...và các nội dung liên quan khác.
Mạng máy tính & Hệ thống thông tin công nghiệ Đào Đức Thịnh BM Kỹ thuật đo & THCN Foundation Fieldbus - Lịch sử phát triển Sự xuất nhiều hệ bus trờng khác dẫn đến việc đời hai tổ chức ISP Worldfip vào năm 1993, với mục đích xây dựng chuẩn bus trờng thống Trong ISP dựa tảng PROFIBUS, Worldfip đại diện cho giới sản xuất sử dụng sản phẩm FIP Cuối năm 1994, thành phần đại diện phía Bắc Mỹ hai tổ chức tới thống thành lập hiệp hội mang tên Fieldbus Foundation (FF) nhằm chấm dứt phân nhánh việc xây dựng chuẩn Tuy nhiên, t tởng đại diện tổ chức không dựa hẳn vào PROFIBUS hay FIP, mà h−íng tíi mét hƯ bus twêng míi sư dơng líp vËt lý theo IEC 1158-2 Foundation Fieldbus - LÞch sử phát triển Điều dẫn tới việc thành phần đại diện châu âu đà rút lui quay trở lại với hệ thống họ khuôn khổ PNO (PROFIBUS Nutzerorganisation) cịng nh− Worldfip HiƯn Fieldbus Foundation có 130 công ty thành viên khắp giới chiếm đại đa số nhà cung cấp thiết bị đo lờng điều khiển Hệ thống bus trờng wợc phát triển khuôn khổ FF đợc gọi Foundation fieldbus Foundation Fieldbus - Lịch sử phát triển Tơng tự nh PROFIBUS-PA, phạm vi ứng dụng tiêu biểu H1 ngành công nghiệp chế biến Các công ty lớn nh ABB,Fisher-rosemount (Emerson Process Management), Honeywell, National Instruments, Endress+hauser Yokogawa có hàng loạt sản phẩm hỗ trợ Foundation Fieldbus - Tại sao? FF không giao thức thông tin mà có đặc điểm sau: - Thay hoàn toàn cho hệ thống cũ 4-20 mA - Các chức điều khiển, cảnh báo, theo dỗi trình đợc phân tán tới thiết bị hệ - Cho phép nhà thiết bị nhà SX - Hệ thống mở Các thiết bị FF thiết bị thông minh FF hệ đầy đủ với chức điều khiển phân tán thiết bị nhng cho phép hoạt động điều khiển từ phòng điều khiển trung tâm Foundation Fieldbus - T¹i sao? Foundation Fieldbus - T¹i sao? Foundation Fieldbus - T¹i sao? Foundation Fieldbus - T¹i sao? Foundation Fieldbus - Tại sao? Các u điểm hệ thống thông tin số so với chuẩn 4-20 mA: - Độ xác cao, độ đảm bảo liệu cao - Cho phép đa biến - Có thể đặt cấu hình chuẩn đoán từ xa - Giảm đấu dây - Foundation Fieldbus - Data Link Foundation Fieldbus - Data Link Tất thiết bị bus có hội gửi tin không định trước tin tiền định LAS cấp quyền truy cập cho thiết bị bus việc cấp cho thiết bị thẻ Khi thiết bị nhận thẻ phép gửi tin vượt thời gian giữ thẻ lớn có thể.Bản tin đựoc gửi tới đich nhiều đích khác Foundation Fieldbus - Data Link Foundation Fieldbus - CÊu tróc bøc ®iƯn Foundation Fieldbus - Các dịch vụ giao tiếp - Khi giải toán phức tạp nh FF ngời ta cần phải phân tích toán thành phần, chí thành phần tử - Sử dụng thiết kế hớng đối tợng để thiết kế trình ứng dụng khối chức QTƯD - Object lµ mét thùc thĨ cã thĨ thùc hiƯn công việc - Phần mềm sở Obj thực thi công việc có tin gửi nhiệm vụ tới chúng -> TKHĐT Angorithm - Đối tợng đợc chia thành lớp phù hợp Foundation Fieldbus - Các dịch vụ giao tiếp Fieldbus Access Sublayer (FAS) Líp FAS sư dơng hai c¬ chế giao tiếp lớp để cung cấp dịch vụ cho lớp FMS Kiều dịch vụ FAS đợc mô tả quan hệ giao tiếp ảo VCR (Vtrtual Communication Relationships) Ba kiểu VCR đợc định nghĩa nh sau: - Kiểu Client/server: Giao tiếp không lập lịch trạm gửi (server) trạm nhận (client) thông báo đợc xếp hàng đợi theo thứ tự có u tiên Kiểu VCR thờng đợc sử dụng việc nạp chơng trình lên xuống, thay đổi tham số điều khiển xác nhận báo cáo Foundation Fieldbus - Các dịch vụ giao tiếp - Kiểu phân phối báo cáo (Report Distribution): Giao tiếp không lập lịch trạm gửi nhóm trạm nhận, thờng đợc sử dụng việc gửi thông báo báo động - Kiểu Publisher/subscriber: Giao tiếp lập lịch trạm gửi (publisher) nhiều trạm nhận (subscriber), liệu đợc cập nhật mang tính toàn cục nh nằm vùng nhớ chung cho toàn mạng Foundation Fieldbus - Các dịch vụ giao tiếp Fieldbus Message Specification (FMS) Các dịch vụ FMS cho phép chơng trình ứng dụng gửi thông báo cho bus theo chuẩn thống nhắt tập dịch vụ nh cấu trúc thông báo Ngoại trừ sồ dịch vụ báo cáo thông tin kiện, hầu hết dịch vụ FMS khác sử dụng kiểu VCR Client/server Dữ liệu cần trao đổi qua bus đợc biểu diễn qua "Mô tả đối tợng (object description) Các mô tả đối tợng wợc tập hợp thành cấu trúc gọi danh mục đối tợng (object dictionary, OD) Mỗi mô tả đối tợng đợc phân biệt qua số danh mục đối tợng Foundation Fieldbus - Các dịch vụ giao tiếp Trong FMS, mô hình thiết bị trờng ảo (Virtual Field Device, VFDđóng vai trò trung tâm Một VFD đối tợng mang tính chất logic đợc sứ dụng để quan sát liệu từ xa mô tả danh mục đối tợng Một thiết bị thông thờng có nhắt hai VFD, Foundation Fieldbus - Các dịch vụ giao tiếp Foundation Fieldbus - Các dịch vụ giao tiếp Quản lý mạng hệ thống: Gồm hai phần - Phần chính: cung cấp chức mà từ CT ứng dụng xây dng lên - Phần tiện ích: Cung cấp dịch vụ tối u hoá hoạt động chuẩn đoán vấn đề xảy với mạng Foundation Fieldbus - Các dịch vụ giao tiếp Phần bao gồm: - Gán tên vật lý cho thiết bị - Phân địa cho thiết bị - Các khối chức có liên quan - Đồng hoá đồng hồ hệ thống - Lập danh mục trình điều khiển phân tán Foundation Fieldbus - Các dịch vụ giao tiếp Các khối chức năng: khối chức dùng để cấu trúc nên ứng dụng đo điều khiển + Khối chức năng; - Khối chức vào - Khối chức - Khối chức điều khiển - Khối chức tính toán + Các biến đổi; - Khối chức biến đổi vào - Khối chức biến đổi - Khối chức biến đổi hiển thị Foundation Fieldbus - Các dịch vụ giao tiếp + Khối đối tợng vật lý; - Cảnh báo - Sự kiện - Trend -Danh sách hiển thị Foundation Fieldbus - Các dịch vụ giao tiếp - Mô hình khối cho phép ngời dùng sử dụng khối để cấu trúc nên ứng dụng - Trong FF khối phần mềm nằm thiết bị - Trong FF khối cung cấp phần lớn chức cho hệ thèng ®iỊu khiĨn - Ng−êi dïng cã thĨ cÊu tróc nên hệ ĐK cách liên kết khối chức ... liệu cao - Cho phép đa biến - Có thể đặt cấu hình chuẩn đoán từ xa - Giảm đấu dây - Foundation Fieldbus - Tại sao? Các nhợc điểm hệ thống thông tin sè so víi chn 4-2 0 mA: - Tèc ®é thông tin chậm... Fieldbus - Physical Foundation Fieldbus - Physical CÊu tróc mạng: - Cấu trúc dạng Bus ( Đờng trục/nhánh, Daisy-chain) - P-to-P - C©y Foundation Fieldbus - Physical Foundation Fieldbus - Physical... năng; - Khối chức vào - Khối chức - Khối chức điều khiển - Khối chức tính toán + Các biến đổi; - Khối chức biến đổi vào - Khối chức biến đổi - Khối chức biến đổi hiển thị Foundation Fieldbus - Các