b. Chuẩn RS 422 Một cái tiến quan trọng của chuẩn RS 232C là chuẩn RS 422A.
Chuẩn này sử dụng việc truyền dữ liệu sai lệch (differential data) trên những đường truyền cân bằng. Một dữ liệu sai lệch cần hai dây, một cho dữ liệu không đảo (non-inverted) và một đường cho dữ liệu đảo (inverted). Dữ liệu được truyền trên đường dây cân bằng, thường là cặp dây xoán với một trở ở đầu cuối. Một IC lái (driver) sẽ biến đổi các mức logic thông thường thành một cặp tín hiệu sai lệch để truyền. Bên nhận sẽ có một mạch chuyển đổi tín hiệu sai lệch thành các mức logic tương ứng. Các IC lái RS 422A hầu hết hoạt động với nguồn +5V như các chip logic khác.
Thông số Điều kiện Tối thiểu Tối đa
Điện áp đầu ra hở mạch 25V
Điện áp đầu ra khi có tải 3kΩ 7k Ω 5V 15V Trở kháng đầu ra khi cắt nguồn -2V 2V 300Ω
Dòng ra ngắn mạch 500mA
Điện dung tải 2500pF
Trở kháng đầu vào 3V 25V 3kΩ 7k Ω
Ngưỡng cho giá trị logic 0 3V
Với chuẩn mới này, tốc độ cũng như khoảng cách truyền được cái thiện rất nhiều. RS 422 truyền tối đa 1200m mà không cần bộ lặp
Thông số Điều kiện Tối thiểu Tối đa
Điện áp đầu ra hở mạch ±
10V
Điện áp đầu ra khi có tải RT = 100Ω ± 2V
Trở kháng đầu ra 100Ω
Dòng ra ngắn mạch ±
150mA Thời gian quá độ đầu ra RT = 100Ω 10%TB*
Điện áp chế độ chung đầu raVoc RT = 100Ω ± 3V
Độ nhạy cảm đầu vào -7V7V ±
200mV
Điện áp chế độ chung VCM -7V 7V
Trở kháng đầu vào 4k Ω
c. Chuẩn RS 485
Việc truyền dữ liệu được thực hiện trên 2 dây A, B. Chuẩn này truyền tín hiệu theo phương pháp lấy vi sai cân bằng. Có nghĩa là tín hiệu truyền đi nhờ cả 2 dây. Dữ liệu nhận được được căn cứ theo sự sai lệch giữa 2 tín hiệu này.
- Ưu điểm:
• Giảm được sự sai lệch dữ liệu ở thiệt nhận • Truyền thông tin đi được xa hơn
• Có thể kết nối được nhiều thiết bị trên cùng một mạng (do sử dụng cách kết nối multidrop)
Thông số Điều kiện Tối thiểu Tối đa
Điện áp đầu ra hở mạch 1,5V 6V
Điện áp đầu ra khi có tải = 54 1,5V 5V
Dòng ra ngắn mạch 250 mA
Thời gian quá độ đầu ra = 54
= 54pF -1V 3V
Độ nhạy cảm đầu vào -7V 12V 200mV
Điện áp chế độ chung -7V 12V
Trở kháng đầu vào 12
4. Giới thiệu về OPC server
OLE for Process Control (OPC) được xây dựng và phát triển bởi OPC Foundation (gồm 150 ty thành viên trong đó có Microsoft Corporation). OPC dựa trên kỹ thuật Microsoft’s Object Linking and Embeddeding (OLE) và Component Object Model (COM). OLE cung cấp một chuẩn giao tiếp chung cho những thiết bị và những ứng dụng dùng để giao tiếp. Những thiết bị mà thu thập hoặc hình thành dữ liệu trở thành OPC server, nó cung cấp cho những ứng dụng của OPC client.
Trọng tâm của OPC là mô hình client/server trong đó OPC server cung cấp và giao tiếp đến đối tượng của OPC, cho phép những ứng dụng trên client điều khiển thiết bị và quản lý dữ liệu của thiết bị. Những OPC server có thể được truy cập thông qua hầu hết các phần mềm HMI và dùng các ngôn ngữ khác nhau bao gồm C++, Visual Basic và Delphi. OPC server tập hợp dữ liệu từ các thiết bị vật lý để phân tán đến những ứng dụng của OPC client và cũng có trách nhiệm cập nhật dữ liệu của thiết bị khi OPC client thay đổi
OPC client kết nối và giao tiếp với OPC server thông qua một trong hai giao thức được định nghĩa trong đặc điểm của OPC. Giao tiếp OLE cho phép người dùng truy cập dữ liệu thông qua việc sử dụng ngôn ngữ chung. Giáo tiếp COM thì phức tạp hơn, nhưng cung cấp cấp điều khiển mới hơn và mềm dẻo cho người phát triển và người dùng thành thạo ngôn ngữ lập trình, như là C hoặc C++. Những ứng dụng của OPC client có thể truy cập OPC server cục bộ trong máy tính hoặc mạng server
a. Đối tượng của OPC
OPC client có thể kết nối đến OPC server được cung cấp bởi một hoặc nhiều nhà cung cấp. Nhà cung cấp cấp mã xác định thiết bị và dữ liệu mà trên server truy cập
OPC client
b. OPC Data Access
Ở mức độ cao, OPC Data Access server bao gồm nhiều đối tượng: server, group và item. Đối tượng OPC server duy trì thông tin từ server và server như là một nơi chứa các nhóm đối tượng OPC. Nhóm đối tượng OPC lưu trữ thông tin của chính nó và cung cấp cơ cấu lưu trữ, sắp xép các OPC item cục bộ
Mối quan hệ giữa Server và Group
Nhóm OPC cung cấp cách thức cho các client sắp xếp dữ liệu. Dữ liệu có thể được đọc hoặc ghi. Ngoài ra, các kết nối cơ bản được tạo ra giữa client và item trong group còn có cho phép hoặc không cho phép kết nối. OPC client có thể cấu hình tốc độ để OPC server cung cấp dữ liệu truyền đến OPC client
Có 2 loại group: nhóm công cộng và nhóm cục bộ. Nhóm công cộng thì dùng chia sẻ cho nhiều client, nhóm cục bộ thì chia sẻ cho client cục bộ. Trong mỗi nhóm client có thể có một hoặc nhiều OPC item
Mối quan hệ giữa Group/Item
OPC item đại diện cho kết nối nguồn dữ liệu bên trong server. Giao diện người dùng không thể truy cập OPC item như là đối tượng bằng OPC client. Vì thế không có định nghĩa giao tiếp bên ngoài cho OPC item. Tất cả các OPC item được truy cập thông qua nhóm đổi tượng OPC mà chứa OPC item, hoặc một cách đơn giản hơn là nới đó có định nghĩa OPC item
Chú ý rằng, item không phải là nguồn dữ liệu mà nó chỉ là phương tiện kết nối đến dữ liệu. Ví dụ, các tag trong hệ thống DCS tồn tại bất chấp sự truy cập hiện tại của OPC client. OPC item hiểu rằng đó là địa chỉ của dữ liệu chứ không phải là nguồn dữ liệu vật lý
c. OPC Alarm and Event Handling
Phương thức giao tiếp này cung cấp cơ chế cho OPC client để thông báo sự cố của những sự kiện đặc biệt và điều kiện đưa ra cảnh báo. Nó cũng cung cấp công cụ cho phép OPC client giải quyết sự kiện và điều kiện được hỗ trợ bởi OPC server, và biết tình trạng hiện tại. Trong OPC, cảnh báo xuất hiện trong điều kiện bất thường và đặc biệt. Cảnh báo có tên gọi là OPC Event Server
Mặt khác, sự kiện là sự cố có thể phát hiện mà nó là tâm điểm của OPC server, thiết bị và OPC client. Sự kiện có thể được liên kết hoặc không liên kết với điều kiện. Ví dụ, trạng thái chuyển từ HighAlarm sang Normal là sự kiện liên kết với điều kiện. Tuy nhiên, hành động của người điều khiển, cấu hình hệ thống thay đổi và lỗi hệ thống là ví dụ của sự kiện không liên quan đến điều kiện. OPC client có thể góp phần báo sự kiện đặc biệt của sự cố
Giáo tiếp OPC Event Server cung cấp phương thức cho phép OPC client: - Giải quyết các sự kiện mà OPC server hỗ trợ