Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 2: Kiến trúc các hệ thống thông tin công nghiệp. Những nội dung chính trong chương này gồm có: Cấu trúc cơ bản một hệ thống điều khiển và giám sát, mô hình phân cấp chức năng, cấu trúc vào/ra, cấu trúc điều khiển. Mời các bạn cùng tham khảo.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 2: Kiến trúc các hệ thống thông tin công nghiệp
- Hệ thống
Chương 1
thông tin công nghiệp
Chương 2: Kiến trúc các HTTTCN
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
12/30/2005
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- 2.1 Cấu trúc cơ bản một HTĐK&GS
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN GIÁM SÁT
MÁY TÍNH ĐIỀU KHIỂN
I/O
I/O
ĐO LƯỜNG VÀ TRUYỀN ĐỘNG
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
HỆ THỐNG KỸ THUẬT
Nối qua mạng Nối thông thường
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 2
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- 2.2 Mô hình phân cấp chức năng
Tính toán giá thành, lãi suất
Thống kê số liệu sản xuất, kinh doanh, Q. LÝ
Xử lý đơn đặt hàng, kế hoạch tài nguyên CÔNG TY Quản lý
thông tin
Điều khiển cao cấp, phối hợp
Quản lý dữ liệu, lập báo cáo
ĐIỀU HÀNH
Tối ưu hoá sản xuất SẢN XUẤT
Giám sát, vận hành, chẩn đoán
Điều khiển cao cấp, phối hợp ĐIỀU KHIỂN GIÁM
Quản lý dữ liệu, lập báo cáo SÁT Điều khiển
quá trình
Điều khiển, điều chỉnh,
Bảo vệ, an toàn, ĐIỀU KHIỂN
Ghi chép, cảnh giới
Cấp
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Đo lường, truyền động
Chấp hành, đóng/cắt CHẤP HÀNH & CẢM BIẾN trường
Chuyển đổi tín hiệu
HỆ THỐNG KỸ THUẬT
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 3
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Mục ₫ích phân cấp
Định nghĩa các cấp theo chức năng, không phụ thuộc lĩnh
vực công nghiệp cụ thể. Mỗi cấp có chức năng và đặc thù
khác nhau
Với mỗi ngành công nghiệp, lĩnh vực ứng dụng có thể có các
mô hình tương tự với số cấp nhiều hoặc ít hơn
Ranh giới giữa các cấp không phải bao giờ cũng rõ ràng.
Càng ở những cấp dưới thì các chức năng càng mang tính
chất cơ bản hơn và đòi hỏi yêu cầu cao hơn về độ nhanh
nhạy, thời gian phản ứng.
Càng ở cấp trên quyết định càng quan trọng hơn, lượng
thông tin cần trao đổi và xử lý càng lớn hơn.
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Phân cấp tiện lợi cho công việc thiết kế hệ thống
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 4
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- 2.3 Cấu trúc vào/ra
Vào/ra tập trung (central I/O)
MTĐK PHÒNG ĐIỀU KHIỂN MTĐK I/O
I/O
4-20mA 4-20mA
0-10V 0-10V
... HIỆN TRƯỜNG ...
A S A S A S A S A S A S
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
a) Vào/ra tích hợp b) Vào/ra kiểu module
I/O: input/outputA: actuator S: sensor
Î Nối dây truyền thống
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 5
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Vào/ra phân tán (distributed I/O)
Còn gọi là vào/ra từ xa (remote I/O)
MTĐK PHÒNG ĐIỀU KHIỂN
bus trường HIỆN TRƯỜNG
Compact I/O Modular I/O
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
S S A A S S A A S S A A
Î Ưu điểm nhiều, song vẫn còn nối dây truyền thống
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 6
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Vào/ra phân tán với bus trường chuẩn
Tiết kiệm chi phí dây dẫn và công lắp đặt: Từ bộ điều khiển
xuống tới các vào/ra phân tán chỉ cần một đường truyền
duy nhất.
Cấu trúc đơn giản: Thiết kế và bảo trì hệ thống dễ dàng
hơn.
Tăng độ tin cậy của hệ thống:
— Truyền kỹ thuật số => hạn chế lỗi được hạn chế
— Nếu có lỗi truyền thông cũng dễ dàng phát hiện nhờ các biện
pháp bảo toàn dữ liệu của hệ bus.
Tăng độ linh hoạt của hệ thống:
— Tự do hơn trong lựa chọn các thiết bị vào/ra
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
— Tự do hơn trong thiết kế cấu trúc hệ thống.
— Khả năng mở rộng dễ dàng hơn
Vào/ra phân tán không nhất thiết phải đặt gần tại hiện
trường (chỉ lợi dụng ưu điểm cuối cùng)
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 7
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Thiết bị thường và thiết bị bus trường
MT điều khiển MT điều khiển
D BI
A
Bus trường
4-20mA
A
D
bus BI
interface
µP µP
D D
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
A A
Sensor Sensor
Thiết bị thông thường Thiết bị bus trường
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 8
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Vào/ra trực tiếp với thiết bị bus trường
MTĐK PHÒNG ĐIỀU KHIỂN
bus trường HIỆN TRƯỜNG
S S A A S S A A S S A A
Cấu trúc đơn giản, dễ thiết kế và lắp đặt
Giảm chi phí cáp truyền, các khối vào/ra và các phụ kiện
khác
Giảm kích thước tủ điều khiển
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Đưa vào vận hành và khả năng chẩn đoán các thiết bị trường
qua mạng một cách dễ dàng.
Khả năng tích hợp các chức năng điều khiển tự động xuống
các thiết bị trường => trí tuệ phân tán (distributed intelligence)
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 9
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- 2.4 Cấu trúc ₫iều khiển
Điều khiển cục bộ/₫iều khiển song song
MTĐK MTĐK MTĐK
I/O I/O I/O
S S A A S S A A S S A A
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Dây chuyền 1 Dây chuyền 2 Dây chuyền n
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 10
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Điều khiển tập trung (centralized control)
Nối dây truyền thống
MTĐK PHÒNG ĐIỀU KHIỂN
I/O
HIỆN TRƯỜNG
A S A S A S
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Phân đoạn 1 Phân đoạn 2 Phân đoạn n
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 11
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Điều khiển tập trung
Sử dụng bus trường
PHÒNG ĐIỀU KHIỂN
MTĐK
bus trường HIỆN TRƯỜNG
I/O I/O I/O S A S A
S A S A S A
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 12
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Điều khiển phân tán (distributed control
MTGS PHÒNG ĐIỀU KHIỂN MTGS
TRUNG TÂM
bus hệ thống
TRẠM ĐK CỤC BỘ
MTĐK 1 MTĐK 2 MTĐK n
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
A S A S A S
HIỆN TRƯỜNG
Phân đoạn 1 Phân đoạn 2 Phân đoạn n
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 13
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Điều khiển phân tán sử dụng bus trường
MTGS MTGS
bus hệ thống
PHÒNG ĐIỀU KHIỂN MTĐK n
TRUNG TÂM
TRẠM ĐIỀU KHIỂN
CỤC BỘ
MTĐK 1 MTĐK 2
bus trường bus trường
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
I/O bus trường I/O
S A S A S A
HIỆN TRƯỜNG
Phân đoạn 1 Phân đoạn 2 Phân đoạn n
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 14
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- 2.3 Cấu trúc ₫iều khiển giám sát
OS/ES OS OS ES
SYSTEM BUS SYSTEM BUS
Control Control Control Control Control
Station 1 Station 2 Station 1 Station 2 Station 3
OS OS OS
OS OS ES
TERMINAL BUS
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
SYSTEM BUS ES
SERVER
Control Control Control
Station 1 Station 2 Station 3 SYSTEM BUS
Control Control Control
Station 1 Station 2 Station 3
Chương 2: Kiến trúc hệ thống © 2005 - HMS 15
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
