BÁO CÁO THỰC TẬP GIẢI TÍCH MẠNG

Chia sẻ: Hoangtampho Pho | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:113

0
216
lượt xem
97
download

BÁO CÁO THỰC TẬP GIẢI TÍCH MẠNG

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mạng truyền thông công nghiệp là khái niệm chung để chỉ các hệ thống truyền thông số ,truyền bít nối tiếp dùng ghép nối các thiết bị dùng trong công nghiệp . Các hệ thống truyền thông công ngiệp hiện nay cho phép liên kết mạng ở nhiều mức khác nhau ,từ các cơ quan chấp hành ,cảm biến đến cấp điều khiển giám sát,cấp điều hành xí nghiệp và quản lý công ty.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: BÁO CÁO THỰC TẬP GIẢI TÍCH MẠNG

  1. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ Bé c«ng th¬ng Trêng ®¹i häc kinh tÕ – kü thuËt c«ng nghiÖp Khoa ®iÖn - ®iÖn tö BÁO CÁO THỰC TẬP GIẢI TÍCH MẠNG Gi¸o viªn híng dÉn : TrÇn §øc ChuyÓn Sinh viªn thùc hiÖn : VŨ QUANG PHỐ Líp ̣ : ĐIÊN 1A_ND NĂM : 2010 nhËn xÐt cña gi¸o viªn híng dÉn VŨ QUANG PHỐ 1 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  2. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ ………………………………………………………. …………………….. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………. …………………….. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………. …………………….. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………. …………………….. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………. …………………….. ……………………………………………………………………………… …………………………………………………………. …………………. ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ̣ ̀ NAM ĐINH,Ngay……/……../ 2010 Giao viên hướng dân ́ ̃ PHẦN I VŨ QUANG PHỐ 2 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  3. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ GIỚI THIỆU VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP PROFIBUS VÀ MẠNG ETHERNET A – mạng truyền thông công nghiệp I - khái niệm Mạng truyền thông công nghiệp là khái niệm chung để chỉ các hệ thống truyền thông số ,truyền bít nối tiếp dùng ghép nối các thiết bị dùng trong công nghiệp . Các hệ thống truyền thông công ngiệp hiện nay cho phép liên kết mạng ở nhiều mức khác nhau ,từ các cơ quan chấp hành ,cảm biến đến cấp điều khiển giám sát,cấp điều hành xí nghiệp và quản lý công ty. 1)ƯU điểm của mạng công nghiệp: .Đơn giản hóa cấu trúc liên kết giũa các thiết bị công nghiệp .Giảm đáng kể giá thành dây nối và công lắp đặt hệ thống .Nâng cao độ tin cậy và độ chính xác của thông tin nhờ truyền thông số. .Nâng cao độ linh hoạt,tính năng mở của hệ thống .Đơn giản hóa ,tiện lợi hóa việc chuẩn đoán ,định vị lỗi,sự cố của các thiết bị VŨ QUANG PHỐ 3 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  4. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ *Cấp chấp hành : -Các chức năng chính của cấp chấp hành là đo lường ,dẫn động và chuyển đổi tín hiệu trong trường hợp cần thiết -Các thiết bị chính trong cấp này là sensor và cơ cấu chấp hành,chúng có thể được nối mạng trực tiếp hoặc thông qua đường bus để nối với cấp trên là cấp điều khiển -Hệ thống đường bus dùng để kết nối các thiết bị ở cấp chấp hành với cấp điều khiển gọi là bus trường -Các sensor và cơ cấu chấp hành được nối trên đường bus có thể là các thiết bị thông minh hoặc cũng có thể là các thiết bị thông thường có thể sử dụng thêm các bộ chuyển đổi giao thức tương thích -Điển hình của bus trường là :Profibus-DP:Profibus-PA:Foundation Fielbus;Divecenet *Cấp điều khiển : -Nhiện vụ chính của cấp điều khiển là nhận thông tin từ các bộ cảm biến,xử lý các thông tin theo thuật toán nhất định và truyền đạt kết quả xuống các chấp hành VŨ QUANG PHỐ 4 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  5. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ -Do đặc điểm nổi bật của cấp chấp hành là xử lý thông tin,nên khái niện cấp xử lý cũng hay được xử dụng -Cấp điều khiển và cấp chấp hành cũng hay được gọi chung là cấp trường chính vì các bộ điều khiển ,cảm biến và chấp hành được cài đăth rực tiếp tại hiện trường ,gần kề với hệ thống kỹ thuật *Cấp điều hành : -Điều hành quá trình là điều khiển và vận hành một quá trình kỹ thuật.khi đa số các chức năng như đo lường điều khiển ,điều chỉnh b,bảo trì hệ thống được các cấp cơ sở thực hiện thì nhiện vụ của cấp điều hành quá trình là hỗ trợ người sử dụng trong việc cài đặt ứng dụng,thao tác,theo dõi,giám sát vạn hành và xử lý các tình huống bất thường -Ngoài ra trong một số trường hợp ,cấp này còn thực hiện các bài toán cao cấp như điều khiển phối hợp ,điều khiển khởi động/dừng và điều khiển theo công thức.khác với các cấp dưới ,việc thực hiện các chức năng ở cấp điều hành quá trình thương không đòi hỏi phương tiện,thiết bị phần cứng đặc biệt có giao dienj mạng ngoài các máy tính điều hành VŨ QUANG PHỐ 5 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  6. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ *Bus hệ thống, bus quá trình Các hệ thống mạng công nghiệp được dùng để kết nối các máy tính điều khiển và các máy tính trên cấp điều khiển giám sát với nhau được gọi là bus hệ thống (system bus) hay bus quá trình (process bus). Bus quá trình thường chỉ được dùng trong lĩnh vực điều khiển quá trình. Qua bus hệ thống mà các máy tính điều khiển có thể phối hợp hoạt động, cung cấp dữ liệu quá trình cho các trạm kỹ thuật và trạm quan sát (có thể gián tiếp thông qua hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu trên các trạm chủ) cũng như nhận mệnh lệnh, tham số điều khiển từ các trạm phía trên. Thông tin không những được trao đổi theo chiều dọc, mà còn theo chiều ngang. Các trạm thao tác và các trạm chủ cũng trao đổi dữ liệu qua bus hệ thống. Ngoài ra các máy in báo cáo và dữ liệu lưu trữ cũng được kết nối qua mạng này. Sự phân biệt giữa các khái niệm bus trường và bus hệ thống không bắt buộc nằm ở sự khác nhau về kiểu bus được sử dụng, mà ở mục đích sử dụng hay nói cách khác là VŨ QUANG PHỐ 6 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  7. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ ở các thiết bị được ghép nối. Trong một số giải pháp, một kiểu bus duy nhất được dùng cho cả hai cấp này. Đối với bus hệ thống, tuỳ theo lĩnh vực ứng dụng mà đòi hỏi về tính năng thời gian thực có được đặt ra một cách ngặt nghèo hay không. Thời gian phản ứng tiêu biểu nằm trong khoảng một vài trăm ms, trong khi lưu lượng thông tin cần trao đổi lớn hơn nhiều so với bus trường. Tốc độ truyền thông tiêu biểu của bus hệ thống nằm trong phạm vi từ vài trăm kBit/s đến vài Mbit/s. Do các yêu cầu về tốc độ truyền thông và khả năng kết nối dễ dàng nhiều loại máy tính, kiểu bus hệ thống thông dụng nhất làEthernet cũng như Industrial Ethernet. Ngoài ra còn sử dụng PROFIBUS-FMS, Modbus Plus và Fieldbus Foundation’s High Speed Ethernet. * Mạng xí nghiệp Mạng xí nghiệp thực ra là một mạng LAN bình thường, có chức năng kết nối các máy tính văn phòng thuộc cấp điều hành với cấp điều khiển giám sát. Thông tin được đưa lên trên bao gồm trạng thái làm việc của các quá trình kỹ thuật, các giàn máy cũng như của hệ thống điều khiển tự động, các số liệu tính toán, thống kê về diễn biến quá trình sản xuất và chất lượng sản phẩm. Thông tin theo chiều ngược lại là các thông số thiết kế, công thức điều khiển và mệnh lệnh điều hành. Ngoài ra, thông tin cũng được trao đổi mạnh theo chiều ngang giữa các máy tính thuộc cấp điều hành sản xuất, ví dụ: hỗ trợ kiểu làm việc theo nhóm, cộng tác trong dự án, sử dụng chung các tài nguyên nối mạng (máy in, máy chủ...). Khác với các hệ thống bus cấp dưới, mạng xí nghiệp không yêu cầu nghiêm ngặt về tính năng thời gian thực. Việc trao đổi dữ liệu thường diễn ra không định kỳ, nhưng có khi với số lượng lớn tới hàng MBytes. Hai loại mạng được dùng phổ biến cho mục đích này là Ethernet và Token-Ring, trên cơ sở các giao thức chuẩn như TCP/IP và IPX/ SPX. * Mạng công ty Mạng công ty nằm trên cùng trong mô hình phân cấp hệ thống truyền thông của một công ty sản xuất công nghiệp. Đặc trưng của mạng công ty gần với một mạng viễn thông hoặc một mạng máy tính diện rộng nhiều hơn trên các phương diện phạm vi và hình thức dịch vụ, phương pháp truyền thông và các yêu cầu về kỹ thuật. Chức năng của mạng công ty là kết nối các máy tính văn phòng của các xí nghiệp, cung cấp các dịch vụ trao đổi thông tin nội bộ và với khách hàng như thư viện điện tử e-library, thư điện tử email, hội thảo từ xa qua điện thoại, hình ảnh, cung cấp dịch vụ truy cập Internet và thương mại điện tử e-commerce,... Hình thức tổ chức ghép nối mạng, cũng như các công nghệ được áp dụng rất đa dạng, tuỳ thuộc vào đầu tư của công ty. Trong nhiều trường hợp, mạng công ty và mạng xí VŨ QUANG PHỐ 7 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  8. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ nghiệp được thực hiện bằng một hệ thống mạng duy nhất về mặt vật lý, nhưng chia thành nhiều phạm vi và nhóm mạng làm việc riêng biệt. Mạng công ty có vai trò như một đường cao tốc trong hệ thống hạ tầng cơ sở truyền thông của một công ty, vì vậy đòi hỏi về tốc độ truyền thông và độ an toàn, tin cậy đặc biệt cao. Ví dụ một số công nghệ tiên tiến được áp dụng ở cấp mạng này trong hiện tại và tương lai như là Fast Ethernet, FDDI, ATM. *Mạng truyền thông công nghiệp của SIEMENS B - Các chuẩn kết nối . 1 - Chuẩn truyền dẫn RS 232. - Tên chính thức: EIA/ TIA-232, do Electronic Industrial Association và Telecommunication Industry Association cùng xây dựng - Tên thừơng dùng: RS-232 (RS: Recommended Standard) - Các phiên bản: RS-232c, RS-232f, chuẩn sử dụng cho cổng COM của máy VŨ QUANG PHỐ 8 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  9. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ tính cá nhân thường là RS-232c - Tương ứng với chuẩn châu Âu là CCITT V.24) Mức tín hiệu : Phương thức truyền : Đơn cực. Đặc tính điện học : - Phương thức truyền dẫn không đối xứng - Chế độ truyền hai chiều đồng thờii (full duplex) - Ghép nối điểm-điểm - Tốc độ truyền thấp (chuẫn: 19.2 kbps) - Khoảng cách truyền ngắn (thông thường 15-30m). VŨ QUANG PHỐ 9 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  10. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ - Mức điện áp được sử dụng giao động trong khoảng từ -15V tới 15V. Khoảng từ 3V – 15V ứng với giá trị logic 0, khoảng -15V đến - 3V ứng với giá trị logic 1. Giao diện cơ học : Tên chân Ý nghĩa DSR Cả hai môdem chuyển mạch DSR sang ON khi một đường truyền đã được thiết lập giữa hai bên ( Data Set Ready) RTS Khi chuyển sang ON, một trạm được thông báo rằng Modem của nó đã sẵn sàng nhận dữ liệu từ trạm và kiểm soát đường điện thoại cho việc truyền dữ liệu đi xa. (Request To Sent) CTS Sẵn sàng để gửi (Clear To Send) RI Khi modenm nhận được một lời gọi , mạch RI chuy ển ON/OFF một cách tuần tự với chuông điện thoại để báo hiệu cho trạm đầu cuối.Tín hiệu này chỉ thị rằng một modem xa yeu cầu thiết lập kết nối Dial – up (Ring Indicator) VŨ QUANG PHỐ 10 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  11. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ DCD Dùng để kiểm soát truy nhập dường truyền (Data Carrier Detect) RxD Đường nhận dữ liệu (Receive Data) TxD Đường gửi dữ liệu ( Transmit Data) DTR Thường ở trạng thái ON, thiết bị đầu cuối cho phép DCE của nó ở chế độ ‘tụ trả lời ‘ chấp nhận lời gọi không yêu cầu.Mạch DTR ở trạng thái OFF chỉ khi thiết bị đầu cuối không muốn DCE của nó chấp nhận lời gọi từ xa (chế độ cục bộ). GND Nối đất ( Ground) 2 - Truyền dẫn RS 422. RS-422, sử dụng tín hiệu điện áp chênh lệch đối xứng giữa hai dây dẫn A và B, như vây giảm được nhiễu và cho phép tăng chiều dài dây dẫn một cách đáng kể. RS-422 thích hợp cho phạm vi truyền dẫn tới 1200 mét mà không cần b ộ lặp. Điện áp chênh lệch dương ứng với trạng thái logic 0 và âm ứng với trạng thái logic 1. Điện áp chênh lệch ở đầu vào bên nhận có thể xuống tới 200mV. Một vài thông số quan trọng được tóm tắt trong bảng sau: VŨ QUANG PHỐ 11 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  12. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ TB -Thời gian bit Trong cấu hình ghép nối tối thiểu cho RS-422 cần một đôi dây dùng truyền dẫn tín hiệu (A và B). Trong cấu hình này chỉ có th ể dùng phương pháp truyền một chiều (simplex) hoặc hai chiều gián đoạn (half-duplex), tc trong một thời điểm chỉ có một tín hiệu duy nhất được truy ền đi. Để th ực hiện truyền hai chiều toàn phân (full-duplex) ta cần hai đôi dây. RS-422 có kh ả năng ghép nối điểm - điểm, hoặc điểm - nhiều điểm trong 1 mạng - cụ thể là duy nhất một trạm được phát và 10 trạm có thể nh ận tín hiệu. Tuy v ậy trong thực tế RS-232 cho khoảng cách truyền thông lớn và tốc độ cao hơn. Trong cả hai trường hợp sử dụng cấu hình hai dây hay bốn dây, việc sử d ụng thêm một dây đất (C) đóng vai trò khác rất quan trọng, tuy không giúp gì cho việc xác định giá trị lôgic tương ứng với mức tín hiệu. Trên một khoảng cách vài trăm đến hàng ngàn mét, mức điện áp rất có thê rât khác nhau. Điều cần thi ết ở đây là giữ một mức điện áp chế độ chung VCM cho các trạm tham gia ở một mức giới hạn quy định, nếu không dữ liệu truyền đi sẽ bị mất và các cổng kết nối mới sẽ bị phá hỏng. Ngưỡng giới hạn quy định cho VCM đối với RS-422 là ±7V. 3 Truyền dẫn RS 485. VŨ QUANG PHỐ 12 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  13. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ Tên chính thức EIA/TIA-485, phiên bản mới nhất là EIA/TIA-485b. Là chuẩn được sử dụng thông dụng nhất trong các hệ thống truyền thông công nghiệp (Profibus FMS/DP,Interbus, AS-Interface và các giao thức riêng khác...) Các thông số quan trọng : Một số đặc điểm cơ bản : - Phương thức truyền dẫn chênh lêch đối xứng. - Chế độ truyền chủ yếu là hai chiều gián đoạn. - Ghép nối nhiều điểm, số trạm tối đa trên một đoạn mạng là 32. - Tốc đọ truyền cao ( có thể đạt tới trên 10Mb/s). - Khoảng cách truyền lớn( có thể đatk tới 1200m). - Có thể dùng tới 3 bộ lặp(4 đoạn mạng ). - Trở đầu cuối có thể là 100 hay 120 Ohm. - 4 -Chuẩn USB . USB (Universal Serial Bus) là bus truyền dẫn đa năng cho phép các thiết bị đầu cuối giao tiếp với máy chủ . Các thiết bị USB . VŨ QUANG PHỐ 13 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  14. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ Những thiết bị sử dụng kiểu giao tiếp truyền dẫn USB thường rất phổ biến. Chúng ta có thể bắt gặp ở nhiều nợi như : - HUB : cung cấp điểm lắp thêm vào USB. - Máy tính - Các thiết bị hiểu được giao tiếp USB Tốc độ truyền dữ liệu. Có 3 tôc do truyên dữ liệu: - USB tốc độ cao (USB high-speed): 480Mb/s. - USB toàn tốc (USB full-speed): 12Mb/s. - USB tốc độ thấp (USB low-speed): 1.2Mb/s. Đặc trưng cơ bản . - Mở rộng tới 127 thiết bị có thể kết nối cùng vào một máy tính trên một cổng USB duy nhất (bao gồm các hub USB). - Nhứng sợi cáp USB riêng lẻ có thể dài tới 5 mét; với những hub, có th ể kéo dài tới 30 mét (6 sợi cáp nối tiếp nhau thông qua các hub) tính từ đầu cắm trên máy tính. - Với USB 3.0 (tốc độ cao), đường truyền đạt tốc độ tối đa đến 480 Mbps. - Cáp USB gồm hai sợi nguồn (+5V và dây chung GND) cùng một cặp gồm hai sợi dây xoắn để mang dữ liệu, trên sợi nguồn máy tính có thể cấp dòng lên tới 500mA, ở điện áp 5VDC - Những thiết bị USB có đặc tính cắm nóng, điều này có nghĩa các thi ết b ị có th ể được kết nối (cắm vào) hoặc ngắt kết nốt (rút ra) trong mọi th ời đi ểm mà người sử dụng cần mà không cần phải khởi động lại hệ thống. - Nhiều thiết bị USB có thể được chuyển về trạng thái tạm ngừng hoạt động khi máy tính chuyển sang chế độ tiết kiệm điện. VŨ QUANG PHỐ 14 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  15. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ 5 -Cáp truyền dẫn . Phù hợp cho việc truyền số liệu ở dải tần số tới 350 MHz - 622 Mbit/s ATM - 1000 BASE-Tx gigabit ethernet (IEEE 802.3ab) - 100 BASE-Tx fast ethernet (IEEE 802.3) - 10 BASE-T ethernet (IEEE 802.3) - 16 Mbit/s Token Ring (IEEE 802.5) Cấu trúc: - Dây dẫn : Dây đồng (Cu) mềm đường kính 0.51 mm - Bọc cách điện : HDPE (CM, CMR) / FEP Teflon (CMP) - Vỏ bọc : FR-PVC (CM,CMR) / Low Smoke PVC (CMP). Đặc tính điện. - Điện trở một chiều : 9.38 ohms (cực đại) - Mất cân bằng điện trở một chiều : 5% (cực đại) - Điện dung công tác : 5.59 nF/ 100m (cực đại) - Mất cân bằng điện dung giữa đôi dây đất : 330 pF / 100m (cực đại) - Trở kháng đặc tính : 100 ± 15% ohms (1-350 MHz). C – PROFIBUS I-khái quát VŨ QUANG PHỐ 15 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  16. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ PROFIBUS là chữ viết tắt của Process Field Bus, là một tiêu chu ẩn m ạng tr ường được phát triển đầu tiên tại Đức năm 1987, sau này trở thành tiêu chu ẩn c ủa châu Âu EN 50 170 vào năm 1996 và trở thành tiêu chuẩn quốc tế IEC 61158 vào đầu năm 2000 PROFIBUS - Process Field Bus. Đây là một chuẩn truyền thông được SIEMENS phát triển từ năm 1987 trong DIN 19245. PROFIBUS được thiết lập theo phương pháp hệ truyền thông mở, không phụ thuộc vào nhà chế tạo (Open Communication Network) phục vụ cho các cấp phân xưởng và cấp trường. Mạng PROFIBUS tuân theo chuẩn EN 50170 cho phép kết nối các bộ điều khiển PLC, các thiết bị vào/ra phân tán, các bộ lập trình PC/PG, các cơ cấu chấp hành, các thiết bị hãng khác. Mạng PROFIBUS được cung cấp theo ba chủng loại tương thích nhau: PROFIBUS – DP (Distributed Peripheral) phục vụ cho việc trao đổi thông tin nhỏ nhưng đòi hỏi tốc độ truyền nhanh. PROFIBUS – DP được xây dựng tối ưu cho việc kết nối các thiết bị trường với máy tính điều khiển. PROFIBUS – DP phát triển nhằm đáp ứng yêu cầu cao về tính năng thời gian trong trao đổi dữ liệu, giữa cấp điều khiển cũng như các bộ PLC hoặc các máy tính công nghiệp với các ngoại vi phân tán ở cấp trường như các thiết bị đo, truyền động và van. Việc trao đổi chủ yếu được thực hiện tuần hoàn theo cơ chế Master/Slave. Với số trạm tối đa trong một mạng là 126, PROFIBUS – DP cho phép sử dụng cấu hình một trạm chủ (Mono Master) hoặc nhiều trạm chủ (Multi Master). Một đặc trưng nữa của PROFIBUS – DP là tốc độ truyền cao, có thể lên tới 12 Mbit/s. PROFIBUS – FMS (Fieldbus Message Specification) trao đổi lượng thông tin trung bình giữa các thành viên bình đẳng với nhau trong mạng. PROFIBUS – FMS được dùng chủ yếu cho việc nối mạng các máy tính điều khiển và giám sát. Mạng này chỉ thực hiện ở các lớp 1, 2, 7 theo mô hình quy chiếu OSI. Do đặc điểm của các ứng dụng trên cấp điều khiển và điều khiển giám sát, dữ liệu chủ yếu được trao đổi với tính chất không định kỳ. PROFIBUS – PA (Process Automation) được thiết kế riêng cho những khu vực nguy hiểm. PROFIBUS – PA là sự mở rộng của PROFIBUS – DP về phương pháp truyền dẫn an toàn trong môi trường dễ cháy nổ theo chuẩn IEC 61158-2. PROFIBUS – PA là loại bus trường thích hợp cho các hệ thống điều khiển phân tán trong các ngành công nghiệp hoá chất và hoá dầu. Thiết bị chuyển đổi (DP/PA-Link) được sử dụng để tích hợp đường mạng PA với mạng PROFIBUS DP. Điều này đảm bảo cho toàn bộ thông tin có thể được truyền liên tục trên hệ thống mạng PROFIBUS bao gồm cả DP và PA VŨ QUANG PHỐ 16 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  17. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ Profibus là một chuẩn thông tin công nghiệp mở phù hợp với nhiều ứng dụng tự động hóa và điều khiển các quá trình công nghiệp. Profibus có 3 Communication Profiles: FMS (Fieldbus Message Specification) thường được sử dụng cho Bus h ệ thống ở cấp điều khiển giám sát; DP (Distributed Peryphery) s ử dụng đ ể k ết n ối thi ết bị điều khiển với các ngoại vi phân tán; VŨ QUANG PHỐ 17 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  18. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ Hình 1: Tổng quan thông tin với Profibus Do cấu trúc mạng dạng Bus nên Profibus đòi hỏi một giao thức điều khiển truy nhập đường truyền. Phương pháp điều khiển truy nhập đường truyền của Profibus là sự kết hợp của hai phương pháp Master/Slave và Token Bus. Trong mạng Profibus có hai loại thiết bị là thiết bị Master (có thể là PC, PLC hay các thiết bị điều khiển khác) và Slave (các I/O phân tán, các thiết bị trường..). Trong mạng chỉ có một thiết bị là Master (Mono Master) thì điều khiển truy nhập đường truyền theo Master/Slave. Khi đó Master hỏi và Slave trả lời các yêu cầu từ Master. Trong mạng có nhiều Master (Multi Master) thì điều khiển truy nhập là sự kết hợp cả hai phương pháp: giữa các Master sử dụng phương pháp Token Bus và giữa Master với Slave sử dụng phương pháp VŨ QUANG PHỐ 18 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  19. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ Master/Slave. Một Master quản lý một hay nhiều Slave và Slave có thể bị truy nhập bởi nhiều Master. Hình 2: Truy cập theo cấu hình Multi Master trong Profibus. Lớp DataLink của Profibus cung cấp bốn dịch vụ trao đổi số liệu. SDN ( Send Data with No Acknowledge) được dùng cho việc gửi đồng loạt tới tất cả các thiết bị trong mạng (broadcast) hay gửi tới một nhóm thiết bị (Multicast). SDA (Send Data with Acknowledge) và SRD ( Send and Request Data with Reply) là các dịch vụ trao đổi dữ liệu có xác nhận, trong đó SRD bên nhận phải gửi dữ liệu trả lời. CSRD ( Cyclic Send and Request Data with Reply) là dịch vụ trao đổi dữ liệu tuần hoàn. Profibus cung cấp 4 kiểu bản tin khác nhau cho truyền dữ liệu và gửi thẻ bài. Các thiết bị PROFIBUS có những đặc điểm cấu trúc khác nhau. Sự khác nhau v ề c ấu trúc giữa chúng tùy thuộc vào chức năng của từng thiết bị và ph ụ thu ộc vào các tham số đường truyền như tốc độ truyền dữ liệu, các giá trị thời gian giám sát. Những tham số này thay đổi tùy theo từng loại thiết bị và hệ thống điều khiển. Để mạng truy ền thông với giao thức Profibus có cấu trúc đơn giản, các thiết bị thường sử dụng GSD files. Tất cả các nhà sản xuất đều phải cung cấp file GSD trong các thiết bị Profibus của mình. GSD files được ứng dụng rộng rãi, từ hệ thống truyền tin mở đến các hệ thống điều khiển vận hành. GSD files được dùng trên mọi cấu hình t ừ lo ại đ ơn gi ản nhất đến loại phức tạp nhất. Điều này có nghĩa là tích h ợp gi ữa các thi ết b ị thu ộc những nhà sản xuất khác nhau trong mạng Profibus còn không là vấn đ ề khó khăn. GSD files chứa những đặc điểm đặc trưng cơ bản giống nhau giữa các thiết b ị Profibus, đó chính là lý do vì sao GSD files tương thích được với nhiều loại thi ết b ị. Thông qua những file này, kỹ sư dự án không phải nắm bắt các thông số kỹ thuật theo cách đo đạc bằng tay thông thường như trước nữa. Th ời gian được ti ết ki ệm đáng k ể VŨ QUANG PHỐ 19 ̣ ĐIÊN 1A_ND
  20. SINH VIÊN: VŨ QUANG PHỐ GVHD: TRÂN ĐỨC CHUYÊN ̀ ̉ và trong suốt quá trình, hệ thống điều khiển sẽ tự động kiểm tra (check) các sai s ố đầu vào, sai số truyền dữ liệu và nhiều loại sai số khác 1 - Cấu trúc Profibus VŨ QUANG PHỐ 20 ̣ ĐIÊN 1A_ND

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản