Hệ thống điều khiển CENTUM CS3000 có thể được kết nối với hai hệ thống mạng chính là Vnet ( mạng điều khiển ) và mạng Ethernet ( mạng công ty)
1. Mạng Ethernet
Các HIS và ENG, HIS và hệ giám sát có thể được nối mạng cục bộ (LAN), máy tính giám sát và máy PC trên mạng có thể truy cập các dữ liệu động, các thông tin trong hệ CS3000. Mạng Ethernet cũng được dùng để truyền các tệp dữ liệu từ HIS tới máy tính giám sát hoặc dùng cân bằng dữ liệu trong 2 HIS thay vì sử dụng V/VL. Hệ thống chỉ có một máy thiết kế kỹ thuật thì không cần mạng Ethernet.
Cấu trúc mạng: Topology hình sao, các trạm được nối trên cùng một HUB
Phương pháp truy nhập đường truyền: Ethernet sử dụng phương pháp truy nhập CSMA/CD
2.Mạng Vnet
Mạng Vnet sử dụng để kết nối giữa các trạm điều khiển FCS với nhau, giữa các trạm FCS với trạm giao diện HIS. Đây là mạng bus thời gian thực với tốc độ truyền là 10Mbps, với phương thức truy nhập là di chuyển thẻ bài (token passing) và đặt ở chế độ dự phòng kép.
Có hai kiểu cáp :
- Cáp YCB111: Dùng cho các trạm FCS, CGW với khoảng cách truyền lớn nhất là 500m
- Cáp YCB141: Dùng để nối các trạm HIS với nhau, có khoảng cách truyền lớn nhất là 185m
Nếu ta sử dụng bộ lặp thì :
- Cáp đồng trục: tối đa là 8 bộ, 1.6 km - Cáp quang : tối đa là 8 bộ , 20 km
3. Bus trường Fielbus
Fieldbus là một thủ tục truyền thông giữa các thiết bị trường, Fieldbus là giao thức truyền tin dưới dạng số hai chiều giữa các thiết bị trường. Fieldbus là sự đổi mới
trong công nghệ điều khiển hệ thống và được tin tưởng sẽ thay thế chuẩn truyền tin analog 4÷20mA trước đây.
• Đặc điểm của Fieldbus:
∗ Nhiều thiết bị có thể nối vào một đường cáp nên giảm số lượng cáp truyền.
∗ Giảm giá thành hệ thống dây dẫn nhờ giảm số lượng cáp truyền.
∗ Sử dụng giao thức truyền tin số, đảm bảo độ chính xác cao trong quá trình xử lý thông tin nên sẽ thực hiện điều khiển chính xác.
∗ Hỗ trợ việc truyền tin đa biến giữa hệ thống điều khiển với từng thiết bị - cả biến hệ thống PV lẫn biến điều khiển MV.
∗ Việc truyền tin giữa các thiết bị cho phép phân chia vùng điều khiển độc lập theo các thiết bị chấp hành.
∗ Sự lựa chọn và kết hợp các thiết bị từ nhiều hãng cho phép xây dựng hệ thống tối ưu theo yêu cầu doanh nghiệp.
∗ Cho phép tích hợp các hệ thống khác nhau như cơ khí, điện, tự động hoá xí nghiệp, tự động hoá kinh doanh, tự động hoá văn phòng và người phân tích.
∗ Một vài sự điều chỉnh và kiểm tra các thiết bị có thể được thực hiện từ một địa điểm khác như phòng thiết bị.
CENTUM CS 3000 hỗ trợ Foundation Fieldbus và PROFIBUS-DP
Sự giao tiếp tinh vi của Fieldbus cho phép điều khiển phân tán thông qua các thiết bị trường và điều khiển tối ưu bằng cách giao tiếp với các trạm điều khiển trường (FCS).
3.1 Foundation Fielbus ( FF )
• Cấu trúc phần cứng của bus trường FF
- ALF111 : là một modul giao tiếp tương thích với Fieldbus. Modul này được cài đặt trong một trạm điều khiển , tại đó nó thực hiện chức năng giao tiếp thông qua Foundation Fielbus H1 .
- DD file : là file nhị phân được cung cấp bởi Fieldbus Foundation (FF) hoặc nhà cung cấp thiết bị. Trong đó nó chứa các thông tin hướng dẫn cách thực hiện và thao tác với các tham số của các khối chứa năng tích hợp sẵn trên các thiết bị trường.
- VCR(Virtual Communication Relationship) : đây là kênh giao tiếp giữa các thiết bị trường.
- Capabilities file : là một file text được cung cấp bởi FF hoặc nhà cung cấp thiết bị. Trong đó chứa các thông tin về : Nguồn và khả năng, các giá trị mặc định, và chỉ mục các thông tin khác về một thiết bị trường. Mỗi file được cung cấp theo một model thiết bị nhất định nào đó.
- Khối chức năng : Function Block : đây là bộ phận thực hiện các giải thuật như PID và AI bên trong thiết bị trường. Các khối chức năng này được gọi là Fieldbus block
- Configuration Data File(Value File) : đây là file text mang thông tin mô tả để download xuống thiết trường hoặc liên kết lên thiết bị chủ. Bộ phận download đọc các thông tin trong file này và thực hiện download . File này được mô tả tuỳ theo các format file thông dụng
- Segment : Là một khối đơn vị kĩ thuật bao gồm một số thiết bị trường và cổng ALF111 có thể nối tới một modul giao tiếp trường.
• Cấu hình hệ thống bus trường
Một hệ thống bus trường bao gồm một hệ thống CS 3000, một bus trường kết nối qua một modul giao tiếp trường ALF111 được cài đặt trên trạm KFCS trong hệ thống, và các thiết bị trường, Foundation Fieldbus tương ứng với chuẩn bus truờng gọi là H1. Chuẩn H1 cũng đảm bảo tiêu chuẩn làm việc trong điều kiện làm việc có chất cháy nổ….
Bus trường được kết nối thông qua modul giao tiếp trường ALF111. các Module giao tiếp này được lắp trên các ray của nút cục bộ truyền tải thông tin bus ESBus hoặc trên các nút từ xa truyền tải thông tin ERBus (xem hình vẽ dưới)
Modul giao tiếp trường ALF111 hoạt động như một khối liên kết động có định kỳ và quản lý việc giao tiếp định kỳ thông tin trên fieldbus. Thêm vào đó nó còn giữ chức năng truyền tải thông tin giữa FCS và các thiết bị trường.
Hiện nay, Hệ CENTUM CS3000 đã sử dụng đến phiên bản version R3, Các trạm sử dụng hệ điều hành Windows 2000 hoặc XP và các thiết bị trường đa phần đã tích hợp các chức năng tuỳ theo từng thiết bị và chức năng thực hiện của thiết bị.
Hình 3.21. Các module truyền thông với fielbus
3.2 Truyền thông Modbus :
Đơn vị truyền thông Mobus là đơn vị truyền thông với hệ thống phụ thiết kế cho Modicon PLC sử dụng giao thức Modbus. Việc truyền thông giữa FCS và Modbus PLC có thể được thực hiện mà không cần một chương trình tuỳ chỉnh nào ( customized program)
Hình 3.22. Truyền thông với PLC.