Giáo trình Điều khiển lập trình PLC - Mạng PLC - Chương 6: Thiết kế hệ thống mạng PLC

ÄP TÌNH PLC - MẠNG PLC Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC cho điện tở tiếp xúc thấp và kết nối dữ liệu tin cậy. Với liểu kết nối này, có những module kết nối được thiết kế cho kỹ thuật thẩm thấu. 6.1.3.2. Repeater/Extender Các ASI repeater/Extender được thiết kế để dùng cho môi trường giao tiếp AS. Thiết bị này có nhiệm vụ mở rộng chiều dài 100 m tối đa của ASI. Một đoạn một 100m có sẵn có thể được mở rộng thêm tối đa 2 đoạn 100m nữa. Sử dụng Repeater ASI Repeater được sử dụng khi các slave được hoạt động trên tất cả các đoạn cáp. Mỗi đoạn ASI được đòi hỏi một đơn vị nguồn cung cấp riêng biệt (trước và phía sau của repeater). Repeater có các đặc điểm sau: ƒ Mở rộng chiều dài cáp tối đa là 300 m. ƒ Các slave có thể được sử dụng ở cả hai bên của ASI. ƒ Nguồn cung cấp đòi hỏi phải có ở cả hai bên ASI. ƒ Cách ly điện giữa hai cáp. ƒ Mỗi bên giao tiếp AS cần có một nguồn điện riêng biệt. Hình 6.9 – Sử dung Repeater ƒ Lắp đặt trong dạng đóng vỏ module ứng dụng chuẩn. Sử dụng Extender ASI Extender được sử dụng trong các ứng dụng mà master được lắp đặt ở khoảng cách xa hơn với chỗ lắp đặt ASI. Hình 6.10 – Sử dụng Extender ƒ Các master có thể được được đặt cách xa đoạn ASI 100m. ƒ Các slave chỉ được sử dụng ở bên của extender không có master ƒ Nguồn điện chỉ được yêu cầu cho bên không có master. ƒ Không cần cách ly điện giữa hai cáp. ƒ Chỉ thị điện áp đúng ƒ Được lắp đặt trong dạng đóng vỏ module ứng dụng. Extender được gắn trên module kết nối FK-E. 6.1.3.3. Đơn vị định địa chỉ 156 ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC Mỗi slave trên ASI đều mang một địa chỉ. Địa chỉ này được lưu trữ trên các slave. Ta có thể lập trình địa chỉ của các slave sử dụng đơn vị định địa chỉ. 6.1.3.4. SCOPE ASI Phần mềm SCOPE ASI là một chương trình giám sát có khả năng ghi lại và đánh giá trao đổi dữ liệu trong các mạng ASI trong suốt quá trình lắp đặt và hoạt động. Phần mềm SCOPE ASI có thể chạy trong PC liên kết vớ CP 2413 dưới môi trường Windows. 6.1.4. CHẾ ĐỘ MASTER 6.1.4.1. Nguyên tắc của Master/Slave trong ASI ASI hoạt động theo nguyên tắc master/slave. Điều này có nghĩa là ASI master kết hợp với cáp ASI điều khiển trao đổi dữ liệu với 31 slave qua giao tiếp cáp ASI. Hình 6.11 minh họa giao tiếp giữa hai khối ASI master với ASI slave qua cáp ASI. Các lệnh gán tham số và dữ liệu quá trình được truyền qua giao tiếp giữa “master CPU” và “master CP”. Các chương trình người dùng sử dụng các gọi hàm thích hợp và cơ chế khả dụng để đọc và ghi qua giao tiếp này. Hình 6.11 – Sơ đồ khối gia tiếp ASI master/slave 6.1.4.2. Truyền dữ liệu 6.1.4.2.1. Cấu trúc thông tin – dữ liệu. Hình 6.12 mô tả các trường và danh sách dữ liệu của hệ thống đã được định nghĩa. Các cấu trúc sau đây được tìm thấy trên CP: Các ảnh dữ liệu Chúng chứa các thông tin được lưu trữ tạm thời: ƒ Các tham số thật là ảnh của các tham số hiện thời trên slave ƒ Dữ liệu cấu hình thật: trường này chứa các cấu hình I/O và mã ID của tất cả các slave được nối kết ngay khi dữ liệu này được đọc từ các Hình 6.12 – Sơ đồ cấu trúc ASI master CP và ASI slave 157 ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC slave. ƒ Danh sách các slave được phát hiện (LDS) ƒ Danh sách các slave bị kích hoạt (LAS) ƒ LAS cho thấy những slave nào được kích hoạt bởi ASI master. Dữ liệu I/O chỉ trao đổi được với các slave bị kích hoạt. Dữ liệu I/O Dữ liệu nhập và xuất của quá trình. Dữ liệu cấu hình Đây là dữ liệu không bốc hơi (non-volatile), không bị thay đổi ngay khi có hư hỏng nguồn năng lượng. ƒ Dữ liệu cấu hình mong đợi, đây là các giá trị so sánh có chọn lựa mà cho phép dữ liệu cấu hình của các slave được phát hiện sẽ được kiểm tra. ƒ Danh sách dữ liệu thường trực (LPS), danh sách này cho thấy các ASI slave được mong đợi trên cáp ASI bởi ASI master. ASI master kiểm tra liên tục xem có phải tất cả các trạm chỉ định trong có mặt LPS và xem có phải dữ liệu cấu hình của chúng khớp với dữ liệu cấu hình mong muốn. Hình 6.13 – Các giai đoạn hoạt động 158 ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC 6.1.4.2.2. Các cấu trúc ASI slave ƒ Dữ liệu I/O ƒ Các tham số ƒ Dữ liệu cấu hình Dữ liệu cấu hình chứa cấu hình I/O và các mã ID của slave ƒ Địa chỉ Các slave có địa chỉ “0” khi được lắp đặt. Để được phép trao đổi dữ liệu thì các slave phải được lập trình với các địa chỉ khác nhau và khác không. Địa chỉ “0” chỉ dành cho các chức năng riêng biệt. 6.1.4.2.3.Các giai đoạn hoạt động Sơ đồ hình 6.13 cho thấy các giai đoạn hoạt động của quá trình truyền dữ liệu. Chúng có 3 giai đoạn chính: ƒ Giai đoạn khởi tạo ban đầu (Initialization phase) ƒ Giai đoạn khởi động (Startup Phase) ƒ Giai đoạn trao đổi dữ liệu (Data Exchange Phase) ƒ Chế độ khởi tạo ban đầu Giai đoạn này gọi là giai đoạn offline, thiết lập trạng thái cơ bản của master. Module này được khởi tạo trị sau khi chuyển mạch. ƒ Giai đoạn khởi động Giai đoạn này bao gồm: • Giai đoạn phát hiện Phát hiện các slave trong giai đoạn khởi động. • Giai đoạn kích hoạt Sau khi phát hiện các trạm, chúng được kích hoạt do master gửi lệnh gọi đặc biệt. Khi kích hoạt các trạm riêng, có sự khác biệt giữa hai chế độ trên ASI master: − Master ở chế độ cấu hình: Tất cả các trạm được phát hiện được kích hoạt. Ở chế độ này các giá trị thật được đọc và lưu chúng cho cấu hình. − Master ở chế độ được bảo vệ: Chỉ có các trạm tương ứng với cấu hình mong đợi được lưu trên ASI master mới được kích hoạt. Nếu cấu hình thật được tìm thấy trên ASI slave khác với cấu hình mong đợi này. Master đưa các trạm được kích hoạt vào danh sách các trạm được kích hoạt. ƒ Chế độ bình thường (giai đoạn trao đổi dữ liệu) Khi kết thúc giai đoạn khởi động, ASI master chuyển sang chế độ bình thường: − Giai đoạn trao đổi dữ liệu: Master gửi dữ liệu tuần hoàn ra các trạm và nhận các thông điệp ghi nhận. − Giai đoạn quản lý: Giai đoạn này, tất cả các công việc hiện có của các ứng dụng điều khiển được xử lý và gửi đi. − Giai đoạn bao hàm: Giai đoạn này, các slave mới thêm vào được đưa vào danh sách các slave được phát hiện và cung cấp chế độ cấu hình và chúng cũng được kích hoạt. Nếu master ở chế độ bảo 159 ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC vệ thì chỉ có các slave được lưu trữ trong cấu hình mong đợi của ASI master mới được kích hoạt. Với cơ chế này các slave đã hết phục vụ tạm thời cũng được bao hàm lần nữa. 6.1.4.2.4. Chức năng giao tiếp Để kiểm soát hoạt động của master/slave từ chương trình người dùng, có nhiều chức năng khả dụng ở giao tiếp được minh họa hình 6.14. Các hoạt động bao gồm: ƒ Read/Write (đọc/ghi) Khi ghi các tham số được chuyển đến slave và các ảnh tham số trên CP. Khi đọc, các tham số được chuyển từ slave hoặc các ảnh tham số từ CP vào CPU. ƒ Read/Write configuration data (đọc/ghi dữ liệu cấu hình) Các tham số đặt cấu hình hay các dữ liệu cấu hình được đọc từ bộ nhớ không bốc hơi của CP. ƒ Configure actual (Đặt cấu hình thật) Khi đọc các tham số và dữ liệu cấu hình được đọc vào và lưu trữ thường xuyên trên CP. Khi ghi, các tham số và dữ liệu cấu hình được lưu trữ thường xuyên trên CP. ƒ Supply slaves with configured parameters (Cung cấp các tham số đặt cấu hình cho các slave) Các tham số cấu hình được chuyển từ vùng nhớ không bốc hơi của CP đến các slave. Hình 6.14 – Các chức năng giao tiếp 6.2. MẠNG PROFIBUS 6.2.1. GIỚI THIỆU 6.2.1.1 Profibus là gì? Profibus là thuật ngữ mô tả mạng truyền thông tin số được sử dụng trong công nghiệp để thay thế quá trình truyền tín hiệu analog 4-20mA đang tồn tại một thời gian dài qua. Đây là mạng truyền thông số, 2 chiều, multidrop, bus nối tiếp nhằm để kết nối thiết bị 160 ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC field cách ly nhau như các bộ điều khiển, các bộ chuyển đổi tín hiệu, các cảm biến và các cơ cấu chấp hành. Mỗi thiết bị field có khả năng tính toán được cài đặt trong nó và làm cho mỗi thiết bị thành thiết bị thông minh. Mội thiết bị field sẽ thực hành những chức năng đơn giản trên chính nó như các chức năng chuẩn đoán, điều khiển và bảo trì như cung cấp khả năng truyền thông hai chiều. Ngoài ra nó còn cho phép liên lạc với các thiết bị filed khác. Cốt lỏi là fieldbus sẽ thay thế các mạng điều khiển tập trung thành các mạng điều khiển phân tán. Do đó fieldbus có nhiều chức năng và ưu việt hơn so với việc thay thế chuẩn analog 4- 20mA. 6.2.1.2. Các thuận lợi của fieldbus • Giảm giá thành • Tiết kiệm chi phí ban đầu cho dự án công nghệ • Tiết kiệm trong bảo hành, bảo trì và thay thế • Nâng cao hiệu quả sản xuất, chất lượng sản phẩm • Bảo đảm tính an toàn sản xuất và vệ sinh môi trường • Quản lý chặt chẽ và hiệu quả. 6.2.1.3. Truyền thông công nghiệp Sự phát triển như vũ bão của IT đã góp phần thúc đẩy phát triển công nghệ tự động hóa. Nó đã thay đổi các hệ phân cấp, các cấu trúc và quá trình trao đổi thông tin giữa các cấp trong hệ thống. Truyền thông đã tăng theo chiều ngang ở cấp field cũng như theo chiều dọc qua các mức phân cấp. Ở cấp Actuator/Sensor các tín hiệu của các sensor và actuator nhị phân được truyền qua ASI bus. Đây là kỹ thuật lắp đặt chi phí thấp, đơn giản, qua đó dữ liệu và nguồn điện 24V cho các thiết bị cuối được truyền qua môi trường chung. Dữ liệu được truyền xoay vòng. Ở cấp field các thiết bị ngoại vi phân bố như I/O module, cảm biến đó, các cơ cấu truyền động, các slave và các operation terminal truyền thông với các hệ thống tự động qua hệ thống truyền thông thời gian thực. Việc truyền dữ liệu quá trình là theo vòng tuần hoàn, trong khi đó các cảnh báo, tham số và dữ liệu chẩn đoán phải được truyền không đồng bộ nếu cần. Profibus là giải pháp nhằm thoả mãn các yêu cầu này đồng thời là giải pháp thông suốt cho sản xuất cũng như tự động hoá quá trình. Ở cấp cell, các bộ đềiu khiển lập trình được như PLC và IPC truyền thông với nhau. Luồng thông tin cần những gói dữ liệu lớn và một số lớn các chức truyền thông mạnh. Tích hợp vào hệ thống truyền thông toàn công ty như Intranet và Internet qua các TCP/IP và Ethernet là các yêu cầu quan trọng. 6.2.1.4. PROFIBUS (PROcess Field Bus) PROFIBUS là mạng cho cấp cell và cấp field trong hệ thống truyền thông simatic mở. Nó được ứng dụng để truyền dữ liệu từ nhỏ đến trung bình. Về mặt vật lý, PROFIBUS là mạng điện dựa trên cáp 2 dây hoặc mạng quang dựa trên cáp sợi quang hoặc mạng vô tuyến với truyền hồng ngoại (IR). 6.2.2. CÔNG NGHỆ PROFIBUS 161 ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC PROFIBUS là chuẩn fieldbus cho một giải rộng các ứng dụng trong sản xuất và tự động hóa quá trình. PROFIBUS cho phép truyền thông giữa các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau không cần thêm bất cứ điều chỉnh giao tiếp nào. PROFIBUS có thể sử dụng cho hai ứng dụng: ứng dụng đò hỏi thời gian đáp ứng với tốc độ cao và những công việc truyền thông phức tạp. PROFIBUS cho các giao thức truyền thông (Communication Profiles): DP và FMS. Tùy theo ứng dụng cụ thể mà ta có thể sử dụng các công nghệ truyền dẫn sau (Physical Profiles): RS485, IEC 1158-2 hoặc sợ quang. 6.2.2.1. Giao thức truyền thông Giao thức truyền thông profibus được định nghĩa làm sao các người dùng truyền nối tiếp dữ liệu của chúng qua môi trường chung. • DP (Distributed Periphery) DP là giao thức thông dụng được sử dụng nhiều nhất. Nó được tối ưu về tốc độ, hiệu suất và giá kết nối thấp và được thiết kế cho truyền thông giữa các hệ thống tự động và ngoại vi phân bố. • FMS (Field Message Specification) Đây là giao thức truyền thông vạn năng cho nhiều chức năng ứng dụng để truyền thông giữa các thiết bị có tính thông minh. 6.2.2.2. Công nghệ truyền dẫn Do yêu cầu của bus truyền thông đòi hỏi độ tin cậy truyền cao, khoảng cách xa, tốc độ truyền cao và mặc khác trong quá trình tự động hóa sản xuất còn thêm các yêu cầu như hoạt động trong vùng nguy hiểm và năng lượng trên cùng đường truyền chung. Hiện tại có 3 phương pháp truyền dẫn profibus khả dụng nhất: • Truyền RS-485 cho các ứng dụng trong tự động hóa sản xuất. • Truyền IEC 1158-2 cho ứng dụng tự động hóa quá trình. • Sợi quang cải thiện tính nhiễu điện và những khoảng cách mạng lớn. 6.2.3. ĐẶC TÍNH CỦA PROFIBUS PROFIBUS là cho phép nối các thiết bị điều khiển theo truyền nối tiếp từ cấp cell đến cấp field. Trong đó có nhiều master và nhiều slave, do đó có thể ghép nối nhiều hệ thống tự động hóa, hệ thống kỹ thuật và các trạm hiển thị với các ngoại vi phân bố của chúng trên cùng một bus. PROFIBUS phân biệt các kiểu thiết bị sau: • Thiết bị master xác định truềyn dữ liệu trên bus. Một master có thể gửi các thông điệp không cần có yêu cầu bên ngoài khi nó giữ quyền truy cập. Các master cũng có thể gọi là các trạm tích cực hoặc các nút tích cực. • Thiết bị slave là các ngoại vi như các thiết bị I/O, các slave, các bộ truyền động và các cảm biến đo lường. Chúng không có quyền truy cập bus và chúng chỉ có thể báo cho biết đã nhận thông điệp hoặc gửi các htông điệp đến master khi có yêu cầu. 6.2.3.1. Công nghệ truyền RS-485 Truyền dẫn RS-485 thường được sử dụng rất nhiều bởi PROFIBUS. Những ứng dụng mà trong đó lắp đặt không cần đắt tiền, đơn giản và truyền tốc độ cao. Tốc độ truyền có thể từ 9.6 Kbps tới 12 Mbps. Một tốc độ truyền duy nhất được chọn cho tất cả các thiết bị trên một bus khi hệ thống sẵn sàng. 162 ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC Lắp đặt RS-485. Tất cả các thiết bị được nối vào cấu trúc bus. Tối đa 32 trạm (master hay slave)có thể được nối vào một segment 9 (đoạn). Bus được kết thúc bằng kết thúc bus tích tực (active bus terminator) ở đầu và cuối mỗi segment (xem hình 6.15). Để bảo đảm hoạt động không có lỗi thì cả đầu kết thúc bus luôn luôn được cấp điện. Cổng nối mạng Vị trí chuyển mạch = Off Vị trí chuyển mạch = On Cổûng nối mạng Cổng nối mạng cắm vào CP5611 của máy tính 2 Cổng nối mạng cắm vào CP5611 của máy tính 3 Cổng nối mạng cắm vào CP5611 của máy tính 1 có cổng lập t ì h Cổng nối mạng cắm vào EM 277 của tớ 1 Cổng nối mạng cắm vào EM 277 của tớ 2 Cáp truyền thông mạng profibus Cổng nối mạng có cổng lập trình gắn vào CPU 315 Hình 6.15 - Nối kết đường cáp truyền dữ liệu mạng Trong trường hợp trên 32 trạm hoặc để mở rộng mạng ta phải dùng đến các repeater để liên kết các đoạn bus lại với nhau, hình 6.16 mô tả các trạm DTE (data terminal equipment) trên các bus nối nhau bằng 2 repeater. Chiều dài tối đa của cáp phụ thuộc vào tốc độ truyền: tốc độ truyền càng cao thì chiều dài cáp cáng giảm như bảng 6.1. Hình 6.16 – Các đoạn bus nối nhau bằng các repeater 163 ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC 6.2.3.2. Công nghệ truyền IEC 1158-2 Truyền đồng bộ với IEC 1158-2 với tốc độ truyền chính xác 31.25Kbps được sử dụng trong tự động hóa quá trình. Nó thỏa mãn các yêu cầu quan trọng trong kỹ nghệ hóa dầu và hóa chất: an toàn và cấp năng lượng qua bus sử dụng chung cáp truyền công nghệ 2 dây. Như vậy PROFIBUS có thể được sử dụng trong những vùng nguy hiểm. KBaud rate Max. Segment length Max. Expansion 9,6 1000m 10,000m 19,2 1000m 10,000m 187.5 1000m 10,000m 500.0 400m 4,000m 1,500.0 200m 2,000m 3,000.0 100m 1,000m 6,000.0 100m 1,000m 12,000.0 100m 1,000m Các đặc tính của công nghệ truyền IEC 1158-2: số trạm nối trên một ä để tăng các trạm trên mạng, các lớp õ liệu. Bảng 6.1 – Tốc độ truyền - chiều dài cáp truyền RS-485 6.2.3.3. Truyền sợi Cáp sợi quan ïng trong các môi trường có nhiễu đie ïng tối đa có tốc độ truyền cao. Có nhie Các thành ph link quang sợi thừa hỏng. Nhiều nhà s quang. 6.2.4.TRUYỀN TH 6.2.4.1. Truyền tho • Kết nối các thie • Truyền các lươ do - Truyền thông - Hoạt động mo - Giao tiếp vớ hóa. • Trao đổi dữ liệu S S S S - Master gửi dư - Các slave thôsegment là 32 trạm, repeater có thể bổ sung đến 4 bo bảo vệ nổ và cấp năng lượng từ xa qua các đường dư quang g được sử dụng trong PROFIBUS cho các ứng du än cao, để cách ly điện hoặc để tăng khoảng cách ma àu sợi quang có đặc tính khác nhau như sau: ần quang sợi PROFIBUS của một số nhà sản xuất cho phép tạo ra các với khả năng chuyển tự động sang đường truyền vật lý khác khi có hư ản xuất cũng cung cấp các coupler giữa các link truyền RS-485 và sợi ÔNG VỚI PROFIBUS âng với PROFIBUS –DP át bị vào PLC. ïng dữ liệu nhỏ và nhanh, master/slave tuần hoàn. ät master i giao thức được đơn giản theo 2 khung: Kiểu sợi quang Tính chất ợi thủy tinh MM Khoảng cách trung bình 2-3 km ợi thủy tinh SM Khoảng cách xa >15 km ợi tổng hợp Khoảng cách ngắn ợi PCS/HSC Khoảng cách ngắn >500m Slave Slave Slave Master õ liệu đến các slave. 164 ng báo và trả dữ liệu về master. ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC Các hệ thống một hay nhiều master có thể cài đặt bằng PROFIBUS-DP. Điều này khiến cho hệ thống rất mềm dẽo. Tối đa cài vào 126 thiết bị (master hay slave) vào bus. Cấu hình thiết bị: gán cấu hình hệ thống bao gồm số các trạm, địa chỉ trạm, phân phát vùng nhớ cho các địa chỉ I/O, các tham số bus sử dụng và các thông điệp chẩn đoán. Các kiểu thiết bị: Mỗi hệ thống PROFIBUS-DP bao gồm nhiều loại thiết bị cài đặt tùy theo tính năng hoạt động. Cơ bản có 3 loại được phân theo công việc: DP master class1 Đây là bộ điều khiển tập trung dùng để trao đổi thông tin, dữ liệu với các trạm phân bố theo một chu kỳ thông điệp định trước. Chẳng hạn: PLC, CNC, Robot Control DP master class2 Các thiết bị kiểu này là thiết bị lập trình, thiết bị đặt cấu hình hoặc chẩn đoán. Các thiết bị này được dùng khi khởi động hệ thống để đặt cấu hình cho hệ thống DP. DP slaves Một DP slave là một thiết bị I/O mà đọc thôgn tin nhập từ quá trình xuất dữ liệu ra quá trình. Hoạt động hệ thống Hệ thống một master: chỉ có một master tích cựa trên bus. Hệ thống nhiều master: có nhiều master trên bus như có thêm thiết bị đặt cấu hình Đặc điểm của PROFIBUS-DP Giao tiếp truyền thông tuần hoàn và nhanh với các thiết bị trường field Tốc độ truyền dữ liệu đến 12 Mbps Thời gian đáp ứng nhanh đo được với 10 trạm ET200 và mỗi trạm này có 32 I/O là 0.35ms. Đối với các yêu cầu thời gian đáp ứng ít chính xác thì có thể thực hiện các thiết bị DP và FMS trên cùng một hệ thống bus. Trao đổi dữ liệu: Nguyên tắc làm việc của quá trình trao đổi dữ liệu trên mạng là thực hiện sự ánh xạ biến qua vùng biến V (variable memory). Sự cấp phát các vùng nhớ của điều khiển cho các điều khiển phải tuân theo trật tự vùng nhớ để khi truy xuất dữ liệu hoặc thu nhận dữ liệu không sinh ra lỗi xung đột về sự tranh chấp dữ liệu. Đồng thời chúng ta phải nắm rõ tương tác các I/O của hệ thống (chỉ bao gồm các điều khiển tớ) là bao nhiêu để sử dụng đảm bảo đủ bộ nhớ. 6.2.4.2. Truyền thông với PROFIBUS-FMS Truyền thông PROFIBUS-FMS • Kết nối các PLC với nhau, có thể kết nối các thiết bị field • Chuyển các lượng dữ liệu lớn. • Hoạt động nhiều master: gửi chủ quyền từ master này đến master kia. FMS là ngôn ngữ cho truyền thông theo thông điệp. FMS protocol chuẩn hóa Master Master SlaveSlave Master 165 ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC không những ý nghĩa của thông điệp (ngữ nghĩa) mà còn các dạng khuôn dữ liệu cho cấu trúc của thông điệp ( cú pháp). Các ứng dụn liên quan giữa 2 cộng sự truyền thông trong PROFIBUS-FMS là: • VFD (Virtual Field Device) = thiết bị field ảo. • Truy cập đối tượng ( ví dụ các biến) 6.3. MẠNG ETHERNET CÔNG NGHIỆP 6.3.1. Khái niệm Các yêu cầu về truyền thông công nghiệp khác hẵn rất nhiều so với các truyền thông văn phòng như ta thường dùng hằng ngày trong công việc, giải trí. Điều này thực tế ảnh hượng đến tất cả các khía cạnh của truyền thông như các thành phần mạng tích cực và thụ động, các DTE được kết nối, tính khả dụng, cách thức truy cập, truyền thông dữ liệu và các điều kiện môi trường Với các hệ thống sản xuất lớn có nhiều line sản xuất thì việc quan sát toàn nhà máy, điều hành và giám sát nhà máy là một vấn đề rất quan trọng và thiết thực trong việc nâng cao hiệu quả sản xuất. Xuất phát từ mục đích này, khả năng điều khiển của mỗi PLC không còn là chủ đạo, không đáp ứng tính chất phức tạp của quá trình nữa mà còn kể đến nhiều phần tử khác tạo nên một hệ thống truyền thông hiệu năng cao. Ngày nay càng có nhiều hệ thống tự động hóa phân bố được sử dụng nhiều vào sản xuất và tự động hóa quá trình nhằm làm cho quá trình điều khiển phức tạp được chia thành các công việc nhỏ hơn với mức đơn giản hơn. Do đó cần có truyền thông giữa các hệ thống phân bố. Các cấu trúc phân bố này cho phép các việc sau: - Khởi động đồng thời và độc lập các phần riêng biệt của hệ thống. - Các chương trình nhỏ hơn và rõ ràng hơn. - Xử lý song song các hệ thống phân bố, kết quả là giảm thời gian đáp ứng, tải nhỏ hơn trên các đơn vị xử lý riêng. - Tăng tính khả dụng của hệ thống. - Với các hệ thống truyền thông mở, không đồng bộ, mạng công nghiệp được sử dụng cho cấp quản lý và cấp các phần tử. Truyền thông của mạng công nghiệp là điện, quang, hoặc kết hợp cả điện lẫn quang theo yêu cầu cục bộ. Mạng công nghiệp được định nghĩa theo chuẩn quốc tế IEEE 802.3 • Chuẩn Ethernet IEEE802.3 - Chuẩn IEEE802.3 là chuẩn dựa trên cáp đồng trục (Triaxial cable) làm đường truyền. Cơ sở truyền thồng dựa trên kỹ thuật báo hiệu giải nền và kỹ thuật truy cập CSMA/CD. • Báo hiệ