V. THIẾT KẾ PHẦN CỨNG
1.Trạm thiết bị chủ CIE-MCS01 và PC-Server
Trạm thiết bị chủ CIE-MCS01 thiết kế bao gồm cỏc thành phần sau
Hỡnh 3: Trạm điều khiển trung tõm CIE-MCS.01 và PC server.
Bộ điều khiển: sử dụng PLC SIMATIC S7-300 CPU315-2DP hỗ trợ cỏc giao thức truyền thụng MPI (dựng cho kết nối với mỏy tớnh PC-Server) và Profibus- DP (phục vụ kết nối với cỏc trạm thiết bị đo qua mạng Profibus-DP). Địa chỉ
trạm chủ khi hoạt động trong mạng MPI và mạng Profibus-DP đều được đặt mặc
định là 2.
Module truyền thụng CP340/CP341: dựng cho kết nối trạm chủ qua modem với mạng điện thoại hoặc mạng vụ tuyến.
Module SM323: cung cấp 16/16 đầu vào/ra số 24V DC phục vụ giao diện với cỏc tớn hiệu vào (đặt chếđộ hoạt động, cỏc tớn hiệu kiểm tra, ...) và đưa ra cỏc tớn hiệu điều khiển (đốn/cũi cảnh bỏo, bỏo động, điều khiển tại chỗ cỏc thiết bị khỏc, ...)
Giao diện HMI: sử dụng bộ thao tỏc màn hỡnh sờ TP170 cho phộp theo dừi, chỉnh định cỏc thụng số làm việc trực tiếp và cú khả năng thay thế tạm thời PC- Tới cỏc trạm điều khiển từ 1 đến 16 tương ứng địa chỉ DP từ4đến 19 Profibus (RS 485) RS 232 MPI (RS 485) 2 Trạm ĐKTT CIE-MCS.01 Profibus-DP Network PC Server 1 Telephone network Operators (PC Clients) 18 CP5613/5614 Touch Panel TP170 19 5 4 3 2 PC master Modem
Server. TP170 được kết nối trong mạng Profibus-DP (cỏp điện RS485) và cú địa chỉ 3.
Cỏc module chuyển đổi giao thức và tớn hiệu: sử dụng để chuyển đổi cỏc giao thức khỏc nhau về giao thức chuẩn Profibus-DP nhằm phục vụ cho trao đổi dữ
liệu giữa trạm chủ với cỏc trạm thiết bịđo trong mạng.
Phần mềm ứng dụng xõy dựng cho CPU315-2DP được thiết kế sử dụng kết hợp cỏc ngụn ngữ lập trỡnh STL (Statement List) và SCL (Structured Control Language) trong bộ phần mềm STEP 7 Professional V5.3.
Trạm mỏy tớnh PC-Server được sử dụng cú cấu trỳc như sau:
• Mỏy tớnh PC: cấu hỡnh Pentium IV, tốc độ 2.6 GHz, bộ nhớ SDRAM 512MB, HDD 40GB, (internal) modem 56kbps.
• Card giao diện truyền thụng CP5613/CP5614 nhằm hỗ trợ giao thức truyền thụng MPI phục vụ trao đổi số liệu với PLC.
• Hệđiều hành Windows 2000 Professional + Service Pack 4.
• Nền phần mềm SCADA: phỏt triển trờn nền SIMATIC WinCC V6.0.
Thiết kế cỏc khối nối ghộp mạng
Truyền thụng giữa CIE-MCS.01 với PC-Server.
• Module truyền thụng trờn trạm CIE-MCS.01: CPU315-2DP, cổng MPI. • Module truyền thụng sử dụng trờn PC-Server: CP5613
• Profile: giao thức truyền MPI, đường truyền RS485. • Tốc độ truyền sử dụng: 187.5 kbps.
• Địa chỉ mạng: mặc định 0 (PC-Server) và 2 (CIE-MCS.01). • Địa chỉ mạng lớn nhất (HSA): 31.
• Khoảng cỏch truyền cho phộp lớn nhất giữa 2 trạm: 50 m.
Truyền thụng giữa CIE-MCS.01 với cỏc trạm thiết bịđo qua mạng Profibus-DP. • Module truyền thụng sử dụng trờn trạm CIE-MCS.01: CPU315-2DP, cổng
truyền thụng Profibus-DP.
• Cỏc module truyền thụng sử dụng để trao đổi dữ liệu với cỏc trạm thiết bị đo: sử dụng cỏc module chuyển đổi giao thức Profibus-DP chuẩn do Siemens sản xuất như DP/RS232, EM277, DP/RS485,…
• Tốc độ truyền sử dụng: 9,6 kbpsữ1,5Mbps, mặc định 500 kbps.
• Địa chỉ mạng: mặc định 2 (CIE-MCS.01) và 4ữ7 cho 04 trạm Slaves. Địa chỉ mạng lớn nhất (HSA): 31.
• Khoảng cỏch truyền cho phộp lớn nhất trong mạng: max. 3000 m giữa 2 trạm kết nối qua OLM-G12 (bước súng truyền 860 nm) sử dụng loại cỏp quang sợi thủy tinh 62.5/125 àm, 3.5 dB/km và 2000m với cỏc trạm kết nối qua chuẩn truyền RS-485.
Truyền thụng giữa CIE-MCS.01 qua modem với mạng điện thoại và mạng vụ tuyến.
• Module truyền thụng sử dụng trờn trạm CIE-MCS.01: CP340/CP341. • Profile: lập trỡnh tự do trao đổi khối dữ liệu, đường truyền RS232C.
• Tốc độ truyền sử dụng: mặc định 19.2 kbps. • Địa chỉ mạng: mặc định 2 (CIE-MCS.01). • Địa chỉ mạng lớn nhất (HSA): 31.
Khoảng cỏch truyền cho phộp lớn nhất trong mạng: chỉ giới hạn bởi thụng số kỹ
thuật của mạng thoại, mạng vụ tuyến và của loại modem được sử dụng.
Hỡnh 4: Sơđồ khối module kết nối chuyển đổi giao thức với cỏc trạm thiết bịđo trong mạng Profibus DP.