Ch ươ ng
4.4Ghép nối qua mạng LAN
Các máy tính ghép nối với nhau thành mạng máy tính. Với loại mạng cục bộ có 3 kiểu topology quen thuộc:
− Hình sao. − Hình vòng. − Kiểu bus.
Mỗi máy tính cần có một card mạng để ghép với đường dây hoặc thiết bị mạng. Các thiết bị mạng thông dụng có thể xem trong mục 1.2.
Việc ghép các máy tính thành mạng LAN, WLAN hoặc Internet sử dụng các giao thức TCP/IP, UDP làm cho việc chia sẻ thông tin, truy cập thông tin từ xa trở nên thuận tiện. Ngày nay người sử dụng có thể truy tìm, truy cập dữ liệu, gửi dữ liệu, gửi thưđiện tử, nghe nhạc, xem phim...qua mạng Internet. Tuy nhiên trong công nghiệp người ta không sử dụng mạng loại này do yếu tố cơ bản là môi trường công nhiệp có cường độ nhiễu lớn (biên độ xung nhiễu nhiều khi đến vài trăm vôn). Để xây dựng các mạng công nghiệp chẳng hạn được sử dụng trong một hệ SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) người ta sử dụng Profield bus.
Fieldbus (hoặc field bus) là tên của một họ các giao thức mạng máy tính công nghiệp được sử dụng trong điều khiển phân tán thời gian thực, ngày nay được tiêu chuẩn hoá là IEC 61158. Một hệ thống công nghiệp phức tạp được tự động hoá cũng như một dây chuyền sản xuất phức hợp thường cần một hệ thống
phân cấp điều khiển. Trên cùng là lớp giao diện người dùng (Human Machine Interface -HMI), đây là lớp người vận hành có thểđiều khiển hệ thống nó liên kết với lớp trung gian của các bộ lo gic lập trình được (programmable logic
controllers -PLC) qua một lớp truyền tin tương tự như Ethernet. Ở phía dưới cùng của vòng điều khiển là fieldbus nó liên kết các PLCs với các cấu thành làm việc thực tế như các sensors, actuators, các mô tơđiện, các bảng điều khiển, các chuyển mạch, các thiết bịđiều khiển, các khởi động từ... Fieldbus có các hình trạng tiêu biểu như kiểu vòng hoa cúc, kiểu sao, kiểu vòng, kiểu nhánh và cây (daisy-chain, star, ring, branch, và tree network topologies).
Đặc tả của IEC 61158
IEC 61158 có các đặc tả mô tả các thông số trong đo lường và điều khiển để sử dụng trong các hệ thống điều khiển công nghiệp:
Phần 1: Tổng quát các hướng dẫn với IEC 61158. Phần 2: Đặc tả lớp vật lý và định nghĩa dịch vụ. Phần 3: Định nghĩa dịch vụ liên kết dữ liệu. Phần 4: Đặc tả giao thức liên kết dữ liệu. Phần 5: Định nghĩa lớp dịch vụứng dụng. Phần 6: Đặc tả giao thức lớp ứng dụng.
Profibus (Process Field Bus):
Là một tiêu chuẩn cho field bus truyền tin trong công nghệ tựđộng được xúc tiến phát triển lần đầu tiên (1989) BMBF (German department of education and research). Từ 1987 vấn đề xây dựng field bus đã được 24 công ty và học viện thống nhất xây dựng. Mục đích để phát triển sử dụng bus trường nối tiếp bit trên cơ sở các yêu cầu cơ bản của thiết bị giao diện trường. Với mục đích này các công ty riêng lẻđã đồng ý trợ giúp một tư tưởng cơ sở dùng chung cho tựđộng hoá quá trình sản xuất. Trước tiên giao thức truyền tin phức tạp Profibus FMS (Field bus Message Specification), giao thức này phục vụ cho các tác vụ truyền tin khắt khe đã được chỉ rõ. Sau đó năm 1993, đặc tả giao thức nhằm thực hiện nhanh và đơn giản đã được đưa ra. PROFIBUS DP (Decentralized Peripherals) đã được hoàn thành. Nó thay thế cho FMS. Có hai biến thể của PROFIBUS; thường thì DP hay được sử dụng hơn, còn PA thì ít được sử dụng hơn:
nghệ sản xuất. Nó có thểđược sử dụng trong điều khiển phân tán thông minh, nối nhiều bộđiều khiển với nhau tương tự như với PROFIBUS FMS. Tốc độ truyền dữ liệu đến 12 Mbit/s qua cáp đôi xoắn và/hoặc cáp quang.
• PROFIBUS PA (Process Automation) được sử dụng để giám sát thiết bịđo lường qua hệ thống điều khiển quá trình trong quá trình thao tác vận hành. Yếu điểm của phương án này là tốc độ truyền dữ liệu chậm hơn với tốc đô 31.25 kbit/s. PROFIBUS được sử dụng rộng rãi trong sản xuất tựđộng và tựđộng hoá quá trình và đã trở thành phổ biến. Cho đến năm 2007 trên thế giới đã có 20 triệu thiết bị PROFIBUS được sử dụng.
CÂU HỎI VÀ BÀI TẬP
1. Xây dựng mạch ghép nối nối tiếp giữa hai máy tính ghép nối RS485
2. Xây dựng mạch ghép nối nối tiếp giữa hai máy tính ghép nối RS232 có dùng vòng dòng điện, ghép quang.
3. Viết chương trình để từ một máy tính ghép với mạng LAN hoặc Internet thu thập dữ liệu/ điều khiển từ/tới một hoặc nhiều máy tính ghép với mạng sử dụng Windows socket.
Chương V