46
Hỡnh 2.4: Kết nối ASI.
Giao diện cơ cấu chấp hành cảm biến gọi tắt là ASI là giao diện ở mức thấp nhất trong hệ điều khiển và giỏm sỏt sản xuất. Nú phục vụ cho việc ghộp nối mạng bao gồm cỏc cảm biến và cơ cấu chấp hành số. Dung lượng truyền dữ liệu cực đại cho mỗi trạm là 4 bit.
Một điều cần quan tõm nữa là phương phỏp thõm nhập đường dẫn của cỏc thành viờn trong mạng. Phương phỏp thõm nhập đường dẫn quyết định phương thức và kiểu trao đổi thụng tin của cỏc thành viờn trong mạng. Khi muốn gửi một thụng tin đi cỏc trạm phải được cho phộp gửi ( hay núi một cỏch khỏc là phải được thõm nhập vào mạng). Cú cỏc phương phỏp thõm nhập đường dẫn khỏc nhau:
+ CSMA/CD (Carier Sence Multiple Acess/Collision Detection) + Token
47
+ Master-Slave : Trạm chủ tuần tự gọi từng trạm thứ và đũi hỏi cỏc trạm này gửi hoặc nhận dữ liệu.
Mỗi một phương phỏp thõm nhập đường dẫn thớch ứng cho từng loại subnet.
ASI cú thể ghộp nối với cỏc cơ cấu chấp hành cú dung lượng 1-8 bit theo tiờu chuẩn IP65 và liờn kết trực tiếp với quỏ trỡnh.
Mụi trường truyền thụng chớnh là hệ cỏc đường dẫn (Bussystem), nơi mà cỏc thụng tin trao đổi giữa cỏc trạm được truyền thụng qua nú. Mụi trường truyền thụng được phõn làm hai loại:
+ Cable điện. + Cable quang
Hỡnh 2.5: Giao diện cảm biến và cơ cấu chấp hành(ASI subnet).
Power supply unit S7-300 (Master) SIMATIC C7 LOGO Actuater/sensor (slave)
48
Bảng cỏc sản phẩm của SIMATIC cú thể tớch hợp ASI.
Hệ thống ASI - Master
SIMATIC-S5
AG S5-90U/95U/100U, ET200U, S5-115U, S5-135U, S5-155U
CP 2433 CP2430 SIMATIC S7 S7-200 CP 242-2 SIMATIC S7 S7 300 ET 200X CP 324-2 CP 142-2 CP CP2413 2.2.6 Mạng SINEC L2 của SIEMENS.
Song song với sự hỡnh thành cỏc chuẩn hoỏ của PROFIBUS, hĩng Siemens đĩ cho ra đời mạng cụng nghiệp SINEC L2 với cỏc chuẩn FMS/DP và hàng loạt cỏc sản phẩm tự động hoỏ thuộc nhiều chủng loại cho phộp ứng dụng nối ghộp vào mạng. Mạng cụng nghiệp SINEC L2-DP (sau đõy gọi tắt là L2-DP) là phỏt triển theo chuẩn hoỏ của trường PROFIBUS-DP. Theo đú L2-DP thực hiện việc truyền số liệu giữa cỏc thiết bị điều khiển như PLC với cỏc trạm phõn bố (distributed peripherals) qua bus truyền tốc độ cao. Việc trao đổi số liệu với cỏc trạm phõn bố diễn ra chủ yếu theo chu kỳ quột tuần hồn ( cyclic data transmission). Bộ điều khiển trung tõm(master) đọc thụng tin cỏc tớn hiệu đầu vào từ cỏc trạm phõn bố (slave) và gửi cỏc thụng tin tớn hiệu về đầu ra tới cỏc slave. Để đảm bảo xử lý kịp thời cỏc tớn hiệu vào/ra, chu kỳ quột phải đảm bảo cú thời gian ngắn hơn thời gian vũng quột của bộ điều khiển trung tõm ( thường khoảng 10ms trong đa số cỏc ứng dụng). Ngồi ra L2-DP cũn cung cấp cỏc chức năng chuẩn đoỏn (diagnostics) và cấu hỡnh (configuration) cỏc thiết bị trong mạng cũng như cỏc
49
chức năng cho phộp cả master và slave cựng giỏm sỏt hoạt động hệ thống. L2-DP cho phộp tới 126 trạm nối ghộp vào mạng.
Cụng nghệ truyền ( Transmission technology)
L2-DP hỗ trợ hai cụng nghệ truyền RS485 (sử dụng đụi dõy dẫn) hoặc cỏp quang (fiber optic) hoặc cấu trỳc phức hợp cả hai cụng nghệ này tuỳ theo mức độ và yờu cầu cụ thể của bài toỏn. RS 485 là cụng nghệ thường dựng do tớnh chất đảm bảo tốc độ truyền cao trong khi lắp đặt dễ dàng và chi phớ thấp hơn so với cụng nghệ dựng cỏp quang. Sau đõy là cỏc tớnh chất cơ bản của mỗi cụng nghệ:
RS 485: Sử dụng cấu trỳc bus dạng đường (linear) hoặc hỡnh cõy (tree). Cỏc trạm làm việc được nối với bus thụng qua bộ nối (bus terminal/connector), nhiều nhất đến 32 trạm (master, slave) trong mỗi đoạn bus truyền (segment) và tới 126 trạm khi dựng bộ khuyếch đại đường truyền (repeater). Độ dài lớn nhất cho phộp đối với mỗi segment phụ thuộc vào tốc độ truyền sử dụng ( từ 9.6 kbits/s đến 12 Mbits/s) như bảng dưới và độ dài tồn hệ mạng lớn nhất lờn đến 9.6 km.
Baud rate
(kbits/s) 9.6 19.2 93.75 187.5 500 1500 12000 Độ dài
segment (m) 1200 1200 1200 1000 400 200 100
- Fiber optic: Cú thể cấu hỡnh với cấu trỳc bus dạng đường (linear), dạng vũng (ring) hoặc hỡnh sao (star) sử dụng cỏc bộ kết nối quang học. Đặc điểm của cụng nghệ này là đảm bảo tốc độ truyền cao (từ 9.6 kbits/s đến 1.5 Mbits/s) ngay trong mụi trường nhiễu điện từ lớn với độ dài xa hơn (max 23.8 km).