Tài liệu Mạng truyền thông công nghiệp P5 docx

Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS CHƯƠNG THIẾT LẬP DỰ ÁN TRÊN NỀN SIMATIC PCS 5.1 Các bước để thiết lập dự án: 5.1.1 Giai đoạn lập kế hoạch: Xây dựng biến dựa vào liệt kê biến mơ tả đầy đủ q trình (lập kế hoạch khả thi, số lượng PLC, Trạm vận hành, thành phần khác) Tính chọn số lượng I/O kiểu module Ấn định kênh tín hiệu đặt tên tượng trưng cho chúng Lập bảng kế hoạch dây sensors/actualtors trạm PLC Lựa chọn định kiểu mạng cấu trúc mạng Các kết nối trạm SIMATIC với trạm SIMATIC với trạm điều khiển trình 5.1.2 Thực dự án: Thiết lập dự án Thiết lập cấu hình phần cứng (từng trạm) Thiết lập cấu hình mạng Tạo hệ thống cấp bậc cho nhà máy Lập trình khối chức người dùng khối trao đổi thông tin; kiểm tra lập tài liệu Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 68 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãön SIMATIC PCS Tạo CFC charts (charts module) Sử dụng chức Import/Export Assistant (IEA) để tạo module Template cho điểm đo lường Kiểm tra lập tài liệu cho module Đặt khối module vào thư viện tạo Tạo CFC chart với việc sử dụng IEA model trên; Biên dịch download tới PLC Tạo khối SFC chart (sequential control systems) download chúng tới PLC Cấu hình cho trạm OS: Tạo tranh q trình, tranh thơng báo message, đồ thị (curve) bảng nhật ký (archive) Kết nối liệu OS PLC Sao chép liệu cần thiết từ ES đưa vào OS; Tiến hành khởi động OS Lặp lại trình để kiểm tra vài lần Tiến hành kiểm tra tín hiệu hiệu chỉnh cảm biến, chấp hành trình… tranh trình Nguyãùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 69 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS 5.2 Thiết lập dự án: Trong phần giải thích ứng dụng ES với phần mềm thành phần mang tính chất cấp bậc (HP: Plant Hierarchy) vấn đề IEA (Import/Export Assistant) mối quan hệ nhũng thành phần ES 5.2.1 Phần mềm ES SIMATIC PCS 7: Với phần mềm cần thiết hệ thống ES thuộc gói phần mềm SIMATIC PCS 7, bạn có công cụ (tool), với công cụ bạn tạo cấu hình nhà máy cách tồn diện Đó phần mềm sau đây: - Phần mềm STEP 7: Bao gồm SIMATIC Manager, phần mềm làm tản trung tâm quản lý cho tất thành phần ES Đây hình ảnh sinh động người sử dụng giao diện Windows NT thường sử dụng để quản lý dự án nhà máy - Bạn cấu hình tất thiết bị sử dụng hệ thống như: Các rack PLC, mô đun vào/ra, mô đun giao diện, trạm PC… Hardware Configuration (HW Config.) - PH IEA: PH IEA gói thuộc PCS 7, chúng khơng phải tách biệt với ứng dụng mà chi mở rộng phạm vi SIMATIC Manager PH IEA hỗ trợ cấu hình diện rộng trình điều khiển quản lý liệu nhà máy - CFC (Continuous Function Chart): CFC gói phần mềm định hướng cho nhà máy, cấu hình đồ họa tác vụ tự động hóa Sử dụng CFC thơng qua khối tạo sẵn (đây gói phần mềm lập trình có cấu trúc) Các khối quản lý theo nhóm tùy theo chức chúng thư viện, thực lập trình động tá kéo/thả - SFC (Sequential Function Chart): Là gói phần mềm cấu hình cho hệ thống điều khiển với hệ thống điều khiển tuần tự, chức tự động hóa tiêu sở điều khiển thay đổi trạng thái chọn lọc từ trình - Phần mềm cấu hình cho OS: WinCC sử dụng cho việc cấu hình cho hệ thống điều khiển giám sát nhà máy PCS Với phần mềm này, bạn tạo tranh q trình, báo cáo, thơng báo hệ thống, đồ thị tín hiệu, nhật ký vận hành - SCL (Structured Control Language): Đây ngôn ngữ lập trình giống vớ Pascal để lập trình cho tác vụ phức tạp Trên ES, sử dụng để tạo khối biên dịch yêu cầu CFC/SFC chart 5.2.2 Sự tác động qua lại thành phần: Phần cung cấp cho bạn cách nhìn tổng thể tác động qua lại Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 70 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS cấu hình hệ thống cấp bậc nhà máy, CFC chart, IEA SFC chart OS - Hệ thống cấp bậc nhà máy (PH): Đường dẫn PH với tên đồ thị tên khối chuyển đổi tới text block "origin" (khối nguồn dạng text) với chuyển đổi việc kết nối liệu PLC-PC Từ xuất dòng thông báo (message) OS run-time Tên tag trình quản lý tag WinCC Explorer làm cho dễ dàng quản lý quan sát PH, tên đồ thị, tôn khối, tên giá trị khác Nếu bạn muốn kết nối đối tượng với tag trình tranh trình nhật ký vận hành, bạn phải rõ tên tag từ trình quản lý tag - CFC (Continuous Function Chart): Riêng kiểu khối (ví dụ khối CTRL_PID) lưu trữ thư viện chương trình STEP Mỗi bạn chép nhiều khối từ nột khối ban đầu bạn phải đặt cho khối có tên hình thức khác Thuộc tính đối tượng CFC chart, bạn rõ message khối kích chuột vào biểu tượng message Việc kết nối liệu hiển thị message OS suốt trình OS hoạt động (run time) Trong suốt trình làm việc, tag điều khiển giám sát liên tục thông qua thủ tục chuyển đổi (transfer) liệu liên tục OS PLC Các giá trị nhận từ q trình lưu trữ tag nội (internal tag) trình quản lý tag OS, điều đồng nghĩa với việc dòng text giảm bới trừ text chuyển đổi hiển thị tranh trình - IEA (Import/Export Assistant): Với IEA, bạn tạo tự động chart khối thuộc tính Bạn tùy chọn message có đặc điểm kỹ thuật phù hợp để tạo liệu cho việc import (nhập nội dung) Những message sau xuất điểm thích hợp đối tượng khối chuyển đổi (transfer) tới OS để mô tả cho CFC - SFC (sequential control system ): Trên SFC chart, bạn xem xét thơng số của cấu hình CFC trước SFC chart Những cơng trình sư (những người xây dựng nên cấu hình tổng thể) tạo yêu cầu theo bước, chuyển đổi ấn định công nghệ định hướng cho tên đối tượng Với cấu trúc CFC chart theo bước điểm chuyển đổi (xem phần 4.2.6) sơ đồ OS chuyển đổi (transfer) liệu kết nối OS PLC (sự hoạt động quan sát chuyển đổi trạng thái thông qua chuyển đổi màu sắc CFC) - Chuyển đổi liệu kết nối PLC OS (Transferring PLC-OS Connection Data): Khái niệm tương đối phức tạp, hệ thống làm viều gắn kết thành khối thống đồng cần phải có việc chuyển đổi liệu cấu hình liên tục cấu hình hay thơng số hệ thống có thay đổi, đặc biệt Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 71 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS hệ thống PLC hệ thống OS Dữ liệu kết nối PLC OS phải chuyển đổi tình sau: · Sau thay đổi hệ thống cấp bậc nhà máy (PH) · Sau thêm chart định tên CFC chart · Sau thêm khối đối tượng thay đổi tên khối · Sau thay đổi đơn vị text thuộc chất trình vận hành · Sau thay đổi thuộc tính đối tượng điều khiển giám sát · Sau thay đổi message · Sau thay đổi thêm SFC chart - Ước lượng thành phần yêu cầu nhà máy: Điều quan trọng trước bắt tay vào thiết kế hệ thống tự động cho nhà máy, bạn phải đặt kế hoạch hay phương án mà phương án dựa có sở q trình vận hành nào, dựa vào bạn ước lượng số OS; mức độ, tốc độ, khoảng cách số trạm tham gia kết nối từ bạn ước lượng bus hệ thống sử dụng bus nào; xác định số lượng vị trí đặt điều khiển trung tâm, số lượng mô đun vào tập trung vào phân tán hay yêu cầu điều khiển để xác định loại mô đun phải tính tốn kỹ Ngồi bạn cịn phải dựa vào kích cỡ dự án, u cầu khách hàng, tính sẵn sàn hay nói cách khác hệ thống có độ tin cậy cao, điều kiện vị trí (độ cao) mơi trường xung quanh vị trí dự định lắp đặt, tính đáp ứng hay tính thời gian thực Nói chung cơng việc tích hợp mạng truyền thơng cho nhà máy cơng việc khó khăn phức tạp, địi hỏi người thiết kế khơng am hiểu sâu sắc mặt kỹ thuật hệ thống tự động, am hiểu cơng nghệ mà cịn phải tùy chọn dựa nhiều phương án tiêu chí khác để đưa cấu hình vừa tối ưu tiêu kỹ thật kinh tế - Những yêu cầu cho dự án: Khi bạn bắt đầu cấu hình cho dự án, điều bạn nên phân tích yêu cầu đặc biệt dự án, bạn chắn tất khía cạnh điều kiện suy xét đến sở triết lý hiệu mặt cấu hình Trong suốt trình cấu hình, có nhiều khối kiểu khối khác thư viện bạn Vì bạn phải chắn có version phần mềm sử dụng để cấu hình cho hệ thống suốt trình xây dựng dự án Những kiểu khối lập trình khác dấn đến xung đột chương trình bạn điều khiển giám sát OS 5.3 Cấu hình phần cứng (Hardware Configuring): Cấu hình trạm việc thể tồn cấu trúc trạm Với cấu hình phần cứng, bạn định rõ số rack, số lượng rack ấn định địa khe cắm (slot) tùy theo cấu trúc thực tế trạm Bạn cấu hình tham số cho mơ đun vào tập trung mô đun vào phân tán Khi điều khiển khả lập trình bắt đầu khởi động việc CPU phải thực hiệnn so sánh cấu hình quản lý bên hệ điều hành CPU với cấu hình thực tế Nguyãùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 72 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS phần cứng lắp đặt cho trạm Nếu có tương phản CPU tìm thông báo báo hiệu đương nhiên hệ thống tiếp tục hoạt động thêm 5.3.1 Giới thiệu phần mềm NetPro - Configuring Networks: Phần mềm giới thiệu sơ lược chương 4.2.11 Trên phần mềm này, cấu hình cho trạm đơn lẻ S7-300, S7-400, OS, ES liên kết phầng tử lại với thông qua bus truyền thông Ethernte, Profibus, MPI hay AS-i… - Khởi động phần mềm: Start > Simatic > STEP > NetPro - Configuring Hình 5.1 Khởi động phần mềm NetPro - Configuring Networks Networks - Tạo dự án: Việc tạo dự án tiến hành trực tiếp phần mềm được, bạn phải tiến hành theo cách sau: Nguyãùn Kim AÏnh & Nguyãùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 73 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS + Khởi động phần mềm SIMATIC Manager: Start > Simatic > SIMATIC Hình 5.2 Khởi động phần mềm SIMATIC Manager Manager + Tạo Project mới: File > New, hộp thoại xuất hiện, hộp thoại bạn chọn kiểu Project sau: User Project (dự án đơn), Libraries (thư viện) hay Multi-Project Hình 5.3 Tạo User Project Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 74 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS (nhiều dự án) Nếu bạn chọn User Project kiểu dự án hộp thoại hiển thị tương ứng Project, đặt tên cho dự án bạn vào Name, ví dụ “SAMPLE”, sau chọn OK Project xuất biểu tượng hình 5.4 Như “SAMPLE” dự án sử dụng cho việc lưu trữ liệu chương trình tạo bạn tạo mộ giải pháp tự động giới hạn cho phép Dữ liệu bạn lưu trữ “SAMPLE” bao gồm: · Dữ liệu cấu hình cho phần cứng liệu ấn định tham số cho mô đun · Dữ liệu cấu hình mạng truyền thơng · Chương trình người dùng (các mơ đun chương trình tương ứng khối chương trình) Nhiệm vụ tạo Project chuẩn bị khối liệu khối chương trình Việc bạn cần làm thiết lập cấu hình cho dự án bạn phần mềm NetPro - Configuring Networks Có hai cách để khởi động phần mềm này: · Từ trình Start (xem hình 5.1) · Kích đúp chuột trái vào biểu tượng MPI(1) hình 5.4 (đây biểu tượng để liên kết đến phần mềm cấu hình) Dưới giao diện phần mềm cấu hình cho mạng truyền thơng cấp Hình 5.4 Hình 5.5 Giao diện phần mềm cấu hình mạng Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 75 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS độ cấu hình cho thành phần mạng Phần bên trái tranh cấu hình mà bạn muốn tạo, phần bên phải thư viện thiết bị thành phần mạng thành phần (hay cịn gọi subnet), thơng thường phần thư viện mặc định, khơng có bạn mở cách View > Catalog Khi dự án bạn vừa tạo, phần mềm mặc định subnet MPI có tên MPI(1) để phân biệt với MPI mà bạn tạo Cũng nói thêm rằng, bạn dùng subnet MPI, Ethernet hay Profibus để làm bus hệ thống subnet tạo để sử dụng cho ứng dụng riêng biệt để tận dụng tối đa hiệu suất đường truyền chi phí lắp đặt bảo dưỡng, đó: · Industrial Ethernet chuẩn quốc tế (IEEE 802-3) sử dụng cho truyền thông công nghiệp thiết bị cấp điều khiển phạm vi nhỏ mạng LAN hay mạng diện rộng WAN · MPI (Multi-Point-Interface) chuẩn Siemens tạo để kiểm tra chuẩn đốn hệ thống lập trình cho PLC S7 · PROFIBUS chuẩn quốc tế (EN 50170) kết nối mạng thiết bị cấp trường mạng diện hẹp, trạm tham gia · Mạng PTP (Point-To-Point) chuẩn Siemens tạo theo giao thức đặc biệt để truyền hai nút (node) với · Ngồi cịn có AS-i khơng hiển thị subnet mà chủ (master) mơ đun gắn vào PLC S7 hay chuyển mạng Profibus-DP sang AS-i Từ bạn đặt trạm thành phần hay subnet theo cách tùy vào dự định bạn Ví dụ bạn cấu hình cho trạm PLC S7-300 loại CPU 313 mô đun nguồn PS 307 10A: Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 76 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS Kích chuột trái vào biểu tượng SIMATIC 300 thư viện, kéo thả vào phần nên trái, xem hình bên Hình 5.6 Đây mặc định cho trạm S7-300 chưa cụ thể CPU loại nào, rack, mô đun nguồn, mô đun mở rộng, mô đun giao diện, mơ đun truyền thơng… Để cấu hình cho trạm bạn tiếp tục kích đúp chuột trái vào biểu tượng SIMATIC 300(1) xuất giao diện để cấu hình riêng cho trạm này, xem hình 5.7 Giao diện tương tự giao diện thiết lập mạng sử dụng để thiết lập cấu hình cho tthành phần mạng như: OS, ES, Server, PG, PLC S7-200, S7-300, S7-400, mô đun phân tán ET200… Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 77 Chỉång Thiãút láûp dỉû aïn trãn nãön SIMATIC PCS 365S-R, tối đa rack rack trung tâm rack mở rộng (cả hai sử dụng 365S-R vào slot số 3) Có số CPU cấu hình rack trung tâm (ví dụ CPU 313) Dưới cấu hình cho trạm S7-300 đầy đủ, việc thao tác phần mềm cấu hình NetPro - Configuring Networks trình bày phần 5.3.1 Do việc tạo Project khơng nhắc lại Trong ví dụ sau, bạn cấu hình Project SAMPLE_FULL sử dụng CPU 314 với rack: Mô đun giao diện Hình 5.16 Cấu hình cho trạm S7-300 Trạm S7-300 sau cấu hình: Hình 5.17 Ngồi bạn nên biết nguyên tắc slot cho mô đun đặc biệt như: Dummy (DM 370 Dummy), mô đun Digital Simulation (SIM 374 IN/OUT 16), M7-300: Nguyên tắc đặc biệt cho mô đun Dummy (DM 370 Dummy): Mô đun DM mơ đun bạn chèn vào thay mơ đun mà sau bẹn dự định sử dụng Nguyãùn Kim AÏnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 83 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS Tùy thuộc vào cài đặt switch, mô đun khơng thể dành riêng khơng gian địa Ví dụ khơng gian địa dành riêng cho mô đun vào số số cho mô đun giao diện Nguyên tắc đặc biệt cho mô đun mô (SIM 374 IN/OUT 16): Mô đun mô số SIM 374 IN/OUT 16 sử dụng để mô đầu vào số Bạn khơng thể tìm thấy mơ đun catalog phần cứng (Hardware catalog) window Bạn phải thay mô đun mà bạn muốn mô vào bảng cấu hình thay thay SIM 374 Cài đặt switch mô đun SIM 374 IN/OUT 16 16xOutput 8xOutput 8xInput 16xInput Mã số mô đun 6ES7322-1BH00-0AA0 6ES7323-1BH00-0AA0 6ES7321-1BH00-0AA0 Nguyên tắc đặc biệt cho M7-300: Khi bạn cấu hình cho nhóm mơ đun M7-300, mơ đun nhóm chiếm giữ slot Nếu mơ đun nhóm mơ đun CPU M7-300 slot sau nhóm mơ đun bị chiếm giữ mơ đun giao diện để trống Nhóm mơ đun M7-300 hình thức hóa mô đun mở rộng EXM (expansion module) hay mô đun MSM (mass-storage) sử dụng cho việc mở rộng M7 CPU M7 FM (function module) Tất mơ đun nhóm mơ đun kết nối với bus AT-ISA, “máy tính tự động hóa” Giới hạn mơ đun nhóm mơ đun M7 tuân theo nguyên tắc sau: - M7 CPU M7 FM mô đun nhóm - Mơ đun mass-storage chèn vào vị trí giới hạn nhóm M7 CPU M7 FM khơng thể mở rộng nhiều mô đun (MSM EXM) 5.3.2.2 Cấu hình cho trạm S7-400: 5.3.1.2.1 Nguyên tắc cho việc giới hạn số mô đun: Nguyên tắc cho việc giới hạn số mô đun rack tùy thuộc vào kiểu rack lắp đặt Khác với S7-300 có loại rack chung cho kiểu CPU, S7-400 có nhiều loại rack có số rack dùng riêng cho số CPU định Rack s7-400 có hai loại: slot 18 slot - Nguyên tắc cấu hình cho rack trung tâm: · Slot chèn vào mô đun nguồn (ngoại trừ mơ đun nguồn với lặc dự phịng) · Chèn tối đa mô đun giao diện (send IM), không nhều hai nguồn truyền (power transmission) · Kết nối tối đa 21 rack mở rộng đến mô đun giao diện rack trung tâm · Không kết nối nhiều rack mở rộng với nguồn truyền (power transmission) tới giao diện send IM (IM 460-1 đơi với IM 461-1) Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 84 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS · Kết nối lượng tối đa rack mở rộng ngoại trừ nguồn truyền (IM 4600 với IM 461-0 IM 460-3 với IM 461-3) - Nguyên tắc cấu hình cho rack mở rộng: · Chỉ chèn mô đun nguồn cung cấp vào slot · Chỉ chèn mô đun giao diện nhận (Receive IM) vào slot tận bên phải (slot 18) · Mô đun truyền thông bus nên chèn vào rack mở rộng với lượng không vượt mô đun (nói cách khác, chúng khơng thể có địa số lượng lớn hơn) - Nguyên tắc đặc biệt cho việc cấu hình với mơ đun nguồn với lực dự phịng (redundant): Mơ đun nguồn cung cấp với lực dự phịng chèn vào rack đơi Những mơ đun cơng nhận ngững thông tin dạng văn ”Hardware Catalog” Bạn nên xem xét nguyên tắc sau: · Nó chèn vào mơ đun nguồn với lực dự phòng rack dự định cho mục đích · Mơ đun nguồn với lực dự phịng vận hành kèm với CPU thiết kế cho mục đích này; Những CPU khơng phù hợp khơng thể nhân q trình cấu hình · Mơ đun nguồn với lực dự phòng phải chèn vào slot slot (khơng cho phép để trống) · Mơ đun nguồn khơng có lực không phép chèn chung rack 5.3.1.2.2 Cách cấu hình cho rack trung tâm: - Giới hạn cho rack trung tâm: Lựa chọn rack trung tâm thích hợp thư mực rack cho cấu hình bạn từ thư viện phần cứng Netpro., thư mục có rack sau: Hai rack CR2 (Central rack): CR2(1) thiết kế cho chức rack trung tâm với 18 slot chia làm hai đoạn: 10 slot slot; ngồi rack thích hợp cho chức dự phòng cho nguồn cung cấp CR2(2) thiết kế cho chức rack trung tâm với 18 slot chia làm hai đoạn: 10 slot slot Rack CR3: Được thiết kế cho chức rack trung tâm với slot; lắp mơ đun nguồn theo chế dự phịng Hai rack ER1(Expansion rack): ER1(1) thiết kế cho chức rack mở rộng với 18 slot, cho mô đun SM (P bus), khơng thích hợp cho chức dự phòng cho nguồn ER1(2) thiết kế cho chức rack mở rộng với 18 slot, cho mô đun SM (P bus) Hai rack ER2: ER2(1) thiết kế cho chức rack mở rộng với slot, cho mô đun SM (P bus), khơng thích hợp cho chức dự phịng cho nguồn Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 85 Chỉång Thiãút láûp dỉû aïn trãn nãön SIMATIC PCS ER2(2) thiết kế cho chức rack mở rộng với slot, cho mô đun SM (P bus) Hai rack UR1 (Universal rack): UR1(1) có 18 slot, khơng thích hợp cho chức dự phịng cho nguồn UR1(1) có 18 slot Hai rack UR2 (Universal rack): UR2(1) có slot, khơng thích hợp cho chức dự phịng cho nguồn UR2(1) có slot UR2-H: Được thiết kế cho chức rack trung tâm với x slot, tách biệt đường bus backplane, phù hợp cho chức chuẩn chức dự phòng (redundant) Bằng thao tác kéo thả rack vào phần form thiết kế bên trái, rack xuất form 5.3.1.2.3 Cách cấu hình cho rack mở rộng: Tất rack mở rộng kết nối tới mô đun giao diện gởi send IM rack trung tâm dạng cascade Mỗi nhóm gồm rack mở rộng kết nối đến mô đun giao diện gởi IM rack trung tâm - Nguyên tắc kết nối rack mở rộng: Nếu bạn kết nối rack mở rộng tới mô đun giao diện (send IM) rack trung tâm phải xem xét vấn đề sau: · Nguồn truyền · Kiểu liên kết (tập trung/phân tán) · Bus truyền thơng - Giới hạn rack mở rộng: Hình 5.18 Kết nối rack trung tâm đến rack mở rộng · Lựa chọn rack mở rộng từ thư viện phần cứng · Có thể thay đổi giá trị ấn định cho rack cách kích đúp chuột vào bảng, sau đặt lại giá trị phần Rack no hộp thoại General · Ấn định mô đun vào rack, điều cần lưu ý rack phải tương thích với mô đun giao diện phải chèn vào rack · Tạo kết nối mô đun giao diện rack: + Kích đúp chuột vào mơ đun giao diện gởi send IM + Lựa chọn “Connect” tab · Tab cho phép tất rack khơng kết nối Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 86 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS + Lựa chọn rack độc lập sử dụng nút “Connect” cho việc kết nối chúng tới mô đun giao diện send IM (C1 C2 hình 5.18) Sau thí dụ mơ tả q trình cấu hình cho rack trung tâm rack mở rộng trạm S7-400 CPU 414-1: Bạn tạo Project có tên “SAMPLE S7-400”, cách tiến hành phần 5.3.1: Hình 5.19 Kích đúp chuột trái vào biểu tượng MPI(1), xem hình 5.19, Kéo thả trạm SIMATIC 400 sang phần giao diện bên trái: Hình 5.20 Nguyãùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 87 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS Kích đúp chuột trái vào biểu tượng SIMATIC 400(1) hình 5.20, kéo thả rack trung tâm CR2 vào phần giao diện bên trái Kéo thả mô đun cần thiết như: mô đun CPU 414-1 (trong thư mục CPU); mô đun nguồn PS 405 10A (trong thư mục PS/Standar) vào slot rack trung tâm; mô đun giao diện gởi IM 460-0 vào slot 3, 4, 5, 6, 7, (tối đa mô đun IM đoạn rack), làm tương tự cho đoạn (nếu cần thiết), xem hình 5.21 Kéo thả rack mở rộng ER1: Hình 5.22 Hình 5.21 Hình 5.23 Đặt mô đun giao diện nhận IM 361-0 vào vị trí tận (slot có số lớn nhất) rack mở rộng: Như hình 5.23, rack mở rộng chưa kết nối tới mô đun giao diện rack trung tâm Để kết nối, bạn kích đúp chuột lên mô đun giao diện tương ứng rack trung tâm, trường hợp mô đun giao diện IM 460-0 Slot chọn, hộp thoại properties xuất hiện, xem hình 5.24 Nguyãùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 88 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS Hình 5.25 Hình 5.26 Bạn kết nối rack mở rộng vào vị trí C1 C2 Trên hình 5.26 cho thấy, mơ đun giao diện IM 460-0 quản lý tối đa rack mở rộng Cứ tương tự vậy, bạn kết nối đến tấi nhóm rack mở rộng từ mơ đun giao diện rack trung tâm Xem hình 5.27: Nguyãùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 89 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS Hình 5.27 Kết nối rack mở rộng vào rack trung tâm CPU 414-1 5.3.2.3 Cấu hình cho mơ đun vào/ra phân tán subnet Profibus-DP: Phần lớn hệ thống Tự động hóa cần đến kết nối với mô đun vào/ra phân tán theo kiến trúc (topology) phương thức (phương thức trao đổi liệu) khác Do phần này, đề cập kiểu kết nối mà thực tế địi hỏi Mơ đun vào/ra phân tán đề cập đến hệ thống master, hệ thống bao gồm DP master DP slave Tất thành phần kết nối vào bus theo chuẩn giao thức Profibus-DP - Đối với hệ thống có DP master giao diện DP S7-300 DP slave mô đun phân tán ET200 hay thiết bị trường khác có giao diện DP - Đối với hệ thống có DP master giao diện DP S7-400 DP slave mô đun phân tán ET200 hay thiết bị trường khác có giao diện DP I slave (Intelligent slave) S7-300 có giao diện DP tích hợp sẵn(3152DP, 316-2DP, 318-2DP) hay S7-300 có thêm mơ đun CP 342-5 5.3.2.3.1 Các phương thức trao đổi liệu hệ hống DP master: Cấu hình với “Simple” (Modular hay Compact) DP slave theo cách trao đổi liệu slave↔master: Trong cấu hình này, liệu trao đổi DP master Simple DP slave (nghĩa DP có cấu hình chức đơn giản) Dữ liệu truyền từ địa vào DP slave đến DP master nhận từ DP master để xuất trực tiếp đầu DP slave Đại vào/ra mô đun DP slave ấn định cách tự động phần mềm cấu hình Đây cấu hình tương đối đơn Nguyãùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 90 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS giản cấu trúc chủ liên kết với nhiều tớ thông qua subnet ProfibusDP Hệ thống DP master DP master DP slave DP slave DP slave DP slave Hình 5.28 Sơ đồ nguyên lý trao đổi liệu slave↔master Cấu hình với DP salve thông minh (I slave) theo cách trao đổi liệu I slave↔master: Bạn chia nhỏ hệ thống tự động bạn thành tác vụ nhỏ (subtask) mà tác vụ điều khiển tác vụ điều khiển lập trình (PLC) cấp cao Những tác vụ điều khiển hoàn thành cách độc lập với hiệu suất cao so với việc xử lý lại tác vụ CPU, CPU bổ sung vào đóng vai trị I slave Với cấu hình I slave DP master khơng tru cập trực tiếp mô đun vào/ra I slave mà truy cập vào vùng địa CPU I slave Điều có nghĩa vùng địa ấn định cho mô đun vào thực I slave Việc ấn định phải I slave tạo cấu hình Hệ thống DP master DP master DP slave DP slave DP slave I slave Hình 5.29 Sơ đồ nguyên lý trao đổi liệu slave↔master có tham gia I slave Cấu hình với DP salve thông minh theo cách trao đổi liệu Slave→I slave: Với cấu hình này, liệu vào từ slave truyền thẳng đến I slave subnet Profibus-DP Với chế quản lý này, tất DP slave I slve cung cấp lựa chọn liệu đầu vào theo hướng trao đổi liệu trực tiếp (DX) Nguyãùn Kim AÏnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 91 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS các DP slave Chỉ có I slave (như CPU 315-2DP, 316-2DP hay 3182DP) sử dụng để nhận liệu Hệ thống DP master DP master DX DP slave DP slave DP slave I slave Hình 5.30 Sơ đồ nguyên lý trao đổi trực tiếp DP slave Cấu hình với hai hệ thống DP master theo cách trao đổi liệu slave→I slave: Vài hệ thôngs DP master subnet vật lý Profibus-DP gọi hệ thống multi-master Trong cấu hình này, liệu đầu vào từ DP slave đọc nhanh I salve subnet Những I slave giao tiếp với DP slave nội hệ thống DP master giao tiếp với DP slave hệ thống DP master khác (xem hình 5.31) Hệ thống DP master Hệ thống DP master DP master DP master DP slave DP slave DP slave DP slave DP slave I slave DX Hình 5.31 Trao đổi trực tiếp DP slave hệ thống DP master khác Với chế quản lý này, I slave CPU 315-2DP cho phép liệu vào từ DP slave truyền trực tiếp đến vùng liệu vào Theo nguyên tắc này, DP slave cung cấp lựa chọn liệu vào cho việc trao đổi liệu trực tiếp DP slave Cấu hình với slave→master: hai hệ thống DP master theo cách trao đổi liệu Dữ liệu vào từ I slave DP slave đọc trực tiếp master hệ thống DP master subnet vật lý Profibus-DP (xem hình 5.32) Cơ chế giao tiếp gọi “sự chia liệu đầu vào” liệu vào sử dụng DP master khác Nguyãùn Kim AÏnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 92 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS Hệ thống DP master DX DP master DP slave DP slave Hệ thống DP master DP slave DP master DP slave DP slave I slave Hình 5.32 Trao đổi trực tiếp slave hệ thống DP master khác 5.3.2.3.2 Cách cấu hình cho hệ thống vào/ra phân tán: Tạo hệ thống DP master: Bạn sử dụng biểu tượng DP master sau: - Một CPU với tích hợp mơ đun CP 342-5, CP 443-5 hay DP master tích hợp onboard CPU - Một giao diện submodule ấn định CPU/FM (ví dụ IF 964-DP CPU 488-4) - Một mô đun giao diện với giao diện DP master (ví dụ IM 467) Các bước thực hiện: - Lựa chọn DP master từ “Hardware Catalog” (ví dụ CPU 315-2DP) - Kéo thả mô đun vào hàng thích hợp rack Vào mục ”Properties - PROFIBUS Node” để mở hộp thoại Tại bạn thực sau: · Tạo subnet Profibus lựa chọn subnet có · Đặt thuộc tính cho subnet Profibus (về khoảng cách kết nối, tốc độ truyền…) · Đặt địa Profibus DP master - Để chấp nhận việc cài đặt ấn “OK” Biểu tượng sau xuất hiện: Biểu tượng xem neo DP slave kết nối vào hệ thống DP master Tạo hệ thống gồm vài DP master giao tiếp với DP slave: Tách biệt hệ thống DP master: Nếu bạn chèn CPU với tích hợp sẵn giao diện DP hay CPU có kèm theo mơ đun giao diện DP (cấu I slave), bạn cấu hình cho CPU CP DP master với hệ thống DP master Bạn tách biệt hệ thống DP master theo cách sau: - Lựa chọn giao diện DP master - Lựa chọn menu lệnh: Edit > Master System > Separate; kích chuột phải, lựa menu chọn lệnh Master System > Separate Như bạn thực kết nối trao đổi liệu trực tiếp (DX) Nếu khơng có slave kết nối tới hệ thống master hệ thống master bị hủy bỏ Nguyãùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 93 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS Cách lựa chọn giới hạn cho DP slave: Khi bạn cấu hình cho DP slave, chúng có nhóm sau: - Compact DP slaves (những mơ đun với tích hợp địa vào/ra số analog, ví dụ ET200B) - Modular DP slaves (những mơ đun giao diện với S7 S5, ví dụ ET 200M) - I slave (các CPU S7-300 có tích hợp giao diện DP ET 200X với BM147/CPU) Cấu hình cho Compact DP slaves: - Lựa chọn Compact DP slave (ví dụ ET 200B) từ “Hardware Catalog” Kéo thả mơ đun DP slave vào vị trí thích hợp hệ thống DP master: hộp thoại ”Properties - PROFIBUS Node” mở Tại đây, bạn cài đặt tham số sau: · Thuộc tính cho subnet Profibus (về khoảng cách kết nối, tốc độ truyền…) · Địa Profibus DP slave - Xác nhận lại công việc cài đặt cách nhấn nút “OK” Kết biểu tượng thêm vào hệ thống DP master với diện compact DP slave Cấu hình I/O compact DP slave hiển bảng bên cửa sổ cấu hình Ví dụ: Tạo kết nối hệ thống DP master CPU 414-2DP với compact DP slave sau: v Tạo dự án với tên “compact DP slave” v Tạo cấu hình cho CPU 414-2DP rack trung tâm CR2/18 v Vào thư mục ET 200B ”Hardware Catalog” chọn DP slave thích hợp, kéo thả DP slave vào subnet Profibus giao diện DP master CPU 414-2DP tạo Kết quả: compact DP slave Địa tự động hiển thị Hình 5.33 Cấu hình cho hệ thống compact DP slave Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 94 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS Cấu hình cho Modular DP Slaves: - Lựa chọn mơ đun giao diện cho Modular DP Slave (ví dụ IM 153 cho ET 200M) từ “Hardware Catalog” - Kéo thả DP slave vào subnet Profibus kết nối vào biểu tượng DP master, kích chuột phải lên mơ đun để cài đặt thơng số thích hợp cho mô đun - Xác nhận lại công việc cài đặt cách nhấn nút “OK” Một biểu tượng cho DP slave gắn thêm vào hệ thống DP master Những mô đun “Modular DP Slaves” bao gồm: · Terminal Blocks (TB…SC) cho việc kết nối Smart (họ mô đun ET 200L SC · SC submodules (họ mô đun ET 200L SC) · AS-i slave (DP/AS-i link) · Những mơ đun S7-300 (họ ET 200M) Hình 5.34 Cấu hình cho hệ thống modular DP slave Tạo một hệ thống multi-master subnet Profibus: Ở ví dụ hình 5.35, hệ thống gồm hai DP master là: CPU 416-2DP DP master CPU 412-2DP DP master DP master quản lý DP slave IM 153 có địa IM 153(1), IM 153(2), IM 153(4) DP master quản lý DP slave có địa IM 153(6) Nguùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 95 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãưn SIMATIC PCS Hình 5.35 Hệ thống có nhiều DP master quản lý DP slave riêng biệt Việc tính tốn cài đặt chu kỳ bus xem phần FREEZE help online ! 5.3.2.3.3 Cách cấu hình cho I-Slave: Một I-Slave CPU có kết hợp với mơ đun Profibus CP, xem hình bên dưới: Hình 5.35 I-Slave phối ghép vào hệ thống DP master Sự khác DP slave I-Slave: Đối với DP slave thông thường compact (ET 200B) hay modular (ET 200M) DP master truy cập vào đầu váo/ra phân tán Đối với I-Slave, DP master không truy cập trực tiếp vào đầu vào/ra ISlave mà truy cập khơng gian địa vào/ra q trình xử lý thực CPU I-Slave Ứng dụng I-Slave: I-Slave không thực việc trao đổi liệu với master mà thực việc trao đổi liệu trực tiếp với DP slave mà DP slave làm điều Nguyãùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 96 Chỉång Thiãút láûp dỉû ạn trãn nãön SIMATIC PCS Các bước để cấu hình: Có hai bước u cầu để chèn I-slave vào hệ thống DP master: § Cấu hình trạm với mô đun Profibus-DP CP DP slave (có thể CPU có sẵn giao diện DP CPU ghép thêm mơ đun CP) § Kết nối I-slave vào hệ thống DP cách ấn định với DP Hình 5.37 Cấu hình I-slave vào hệ thống DP master S7-400 master Nguyãùn Kim Ạnh & Nguùn Mảnh H - Tỉû âäüng họa - BKÂN 97 ... suất đường truyền chi phí lắp đặt bảo dưỡng, đó: · Industrial Ethernet chuẩn quốc tế (IEEE 802-3) sử dụng cho truyền thông công nghiệp thiết bị cấp điều khiển phạm vi nhỏ mạng LAN hay mạng diện... lưu trữ liệu chương trình tạo bạn tạo mộ giải pháp tự động giới hạn cho phép Dữ liệu bạn lưu trữ “SAMPLE” bao gồm: · Dữ liệu cấu hình cho phần cứng liệu ấn định tham số cho mô đun · Dữ liệu cấu... đồ nguyên lý trao đổi liệu slave↔master có tham gia I slave Cấu hình với DP salve thông minh theo cách trao đổi liệu Slave→I slave: Với cấu hình này, liệu vào từ slave truyền thẳng đến I slave