MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP ĐỀ TÀI GIẢI PHÁP CỦA HÃNG PHOENIX CONTACT

MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP
ĐỀ TÀI
GIẢI PHÁP CỦA HÃNG
PHOENIX CONTACT
NỘI DUNG
Phần I : Giải pháp mạng của phoenix contact
Phần II : Thống kê và tính năng hỗ trợ của các
thiết bị.
Phần III : Cấu hình giải pháp mạng của hệ thống
Phần IV : Các ưu nhược điểm của giải pháp
PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA
PHOENIX CONTACT
I. Giải pháp mạng truyền thông
1 Đối với một hệ thống tự động hoá xác định việc lựa
chọn giải pháp mạng truyền thông phải dựa vào 4
tiêu chí sau.
•
Đặc thù cấp ứng dụng
•
Đặc thù lĩnh vực ứng dụng
•
Yêu cầu kĩ thuật
•
Yêu cầu kinh tế
=> Giải pháp mạng truyền thông cho nhà máy
xi măng trong đề tài này chỉ quan tâm đến 3
tiêu chí đầu tiên
PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA
PHOENIX CONTACT
I. Giải pháp mạng truyền thông
ILC 390 PN 2TX-IB

ILC 170 ETH 2TX
Interbus
AS_i
2) INTERBUS
b) Kiến truc giao thức
DTI: Data Interface
SGI:Signal Interface
MXI: Mailbox Interface
API: Application Program
Interface
PDC: Process Data channel
ALI: Application Layer
Interface
PMS: Peripheral message
Specification
LLI: Lower Layer Interface
PDL: Peripherals Data Link
BLL: Basic Link Layer
PHY: Physical Layer
DTI SGI MXI
PDC
CT_ỨNG DỤNG
PHY
BLL
PDL
LLI
ALI
PMS
Trao đổi
dữ liệu

quá
trình
tuần
hoàn
Dữ liệu
tham số
không
định kì
2) INTERBUS
c) Cấu trúc mạng
•
Cấu trúc mạch vòng tích cực và có thể sử dụng
mạch vòng phân cấp.
•
Phương pháp sử dụng truy cập bus
Master/slaver kết hợp với TDMA
PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA
PHOENIX CONTACT
2)
INTERBUS
Cấu trúc mạng
Bus Master
Max.400m
Bus ngoại vi max.10m
Max.1,5m
Bộ bối bus
Bus xa
Max.400m
PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA
PHOENIX CONTACT

PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA
PHOENIX CONTACT
PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA
PHOENIX CONTACT
d) Kĩ thuật truyền dẫn.
•
Cho phép sử dụng nhiều đường truyền khác nhau
•
Đôi dây xoắn + RS 485 được sử dụng rộng rãi
•
Tốc độ 500kb/s=> Chiều dài 2 thiết bị 400m
•
Chiều dài tổng cộng 13km
•
Tổng số trạm 256
•
Mã hóa NRZ.
•
Interbus loop sử dụng mã hóa Manchester cho môi trường
dễ cháy nổ.
2 . INTERBUS
2) INTERBUS
e) Dịch vụ giao tiếp
•
Dịch vụ truyền tuận hoàn
+) Đối với dữ liệu quá trình,trạm chủ sẽ tự động cập nhật nhờ dịch vụ của 2 lớp
+) Chương trình ứng dụng sử dụng dữ liệu toàn hoàn chỉ cẩn sử dụng bộ nhớ đẹm vào
ra của trạm chủ
+) Máy tính cá nhân có thể truy cập trực tiếp dữ liệu
•

Dịch vụ truyền thông báo PMS
+) ContextManagement: Thiết lập và giam sát mối liên kết truyền thông
+) Variable Access: Đọc – ghi biến quá trình và tham số
+) Program Invocation: Nạp,khởi động và kết thúc chương trình
PHẦN I: GIẢI PHÁP MẠNG CỦA
PHOENIX CONTACT
PHẦN I GIẢI PHÁP MẠNG CỦA
PHOENIX CONTACT
ĐK_GS
Master1
Master2
Trạm 1 Trạm 2
Trạm 3
Trạm 4
Trạm 5Tram 1
Trạm 2 Trạm 3 Trạm 4 Trạm 5
sensor
Actuat
or
sensor
Actuat
or
sensor
Actuat
or
sensor
Actuat
or
sensor
Actuat

or
sensor
Actuat
or
sensor
Actuat
or
sensor
Actuat
or
sensor
Actuat
or
sensor
Actuat
or
Interbus
Interbus
Interbus
Interbus
Interbus
Sơ đồ khối giải pháp mạng
AS _I
12
PC WORX EXPRESS
Hub
Switch
Operator Interface
1042-OI
RS 485

RS 232
RS 485 RS 485 RS 485 RS 485
Remote Terminal Panels
(RTPs)



1042-OI
Switch
ILC 390
ILC 390
(line 2 )
ILC 170
Actuator_Sensor
INTERBUS
ETHERNET
CẤU HÌNH MẠNG CẤP ĐiỀU KHIỂN VÀ CẤU TRÚC DỰ PHÒNG
NGUỒN 1 NGUỒN 2
I/O MODUL
EN 50 254
AS_I
Hub
1042-OI
Remote Terminal Panels
(RTPs)
INTERBUS
AS_I
I/O MODUL
EN 50 254
THIẾT BỊ VÀO RA DIGITAL

CẤU HÌNH MẠNG TRẠM TỚ 1
Giải pháp mạng của phoenix contact
AS_I
Hub
1042-OI
INTERBUS
AS_I
Biến tần
VFD-E
CẤU HÌNH MẠNG TRẠM TỚ 2,3,4,5
Giải pháp mạng của phoenix contact
Loadcell
Động cơ Encoder
PHẦN I: GIẢI PHÁP CỦA HÃNG
PHOENIX CONTACT
Từ những phân tích trên ta chọn cấu hình cho 2 line sản
xuất của nhà máy xi măng.
+ Phần mềm lập trình điều khiển giám sát : PC WorX Express
+ 1 IPC (Industrial Personal Computer) : Dùng lập trình điều khiển
giám sát 2 line sản xuất.
+ 2 PLC ILC (In line Controller) 390 với mudun truyền thông : Dùng
làm Master trong mỗi line.
+ 10 PLC ILC 170 với modun truyền thông : Dùng làm 10 trạm trong 2
line sản xuất.
+ Bus hệ thống : INTERBUS . cáp quang + RS485
Lựa chọn giải pháp mạng:
PHẦN I : GIẢI PHÁP CỦA HÃNG
PHOENIX CONTACT
+ Bus trường: AS_I cáp xoắn đôi + RS485.
+ Các trạm với mỗi line:

+ Trạm 1 : 100 input digital : nút nhấn, switch…
64 output digital : Relay,PNP,NPN…
25 Động cơ
40 sensor analog
4 sensor xung tốc độ cao
+ Trạm 2,3,4,5 bao gồm:
4 biến tần + 4 động cơ
4 loadcell
4 encoder
17



1 ) Phương tiện truyền
dẫn
a) Cáp mạng Ethernet:
Cáp 10BASE-T
Đặc tính kỹ thuật:
-
Tuân thủ theo tiêu chuẩn 802.3i.
( năm 1990)
-Tốc độ truyền 10Mbit/s.
-Truyền dải cơ sở ( baseband).
-Khoảng cách truyền (100m).
-Loại cáp: T (cáp đôi dây xoắn)
RJ -45
PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ VÀ
TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.
PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ
VÀTÍNH NĂNG HỖ TRỢ.

1 ) Phương tiện truyền dẫn
1.1) Cáp mạng Ethernet



Pin
Ethernet 10BASE-
T và 100BASE-TX
Color
1 Transmit + white/green
2 Transmit - green
3 Receive + white/orange
4 N/A blue
5 N/A white/blue
6 Receive - orange
7 N/A
white/brown
8 N/A brown
Đặc điểm kỹ thuật và màu dây 10-Base-T Crossover Cable
PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ
VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.
1.2) Cáp quang.
Cho phép sử dụng nhiều
đường truyền khác nhau
Đôi dây xoắn + RS 485
được sử dụng rộng rãi
1.Phương tiện truyền dẫn.
PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ
VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.
1.3 ) Chu n RS 232ẩ

•
Đặc điểm chuẩn RS232:
•
Chuẩn RS232 gọi là cổng COMphục vụ các
chức năng khác nhau gồm loại 4, 9, 15, 37
chân.
•
Nếu mục đích chỉ truyền hoặc nhận tín hiệu
giữa hai thiết bị thì ta chỉ cần sử dụng 2 dây
(một dây truyền hoặc nhận) và một dây nối
đất (GND - ground, hay mass).
•
RS 232 sử dụng phương thức truyền thông
không đối xứng, tức là sử dụng tín hiệu điện
áp chênh lệch giữa một dây dẫn và đất.
PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ
VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.
1.3 ) Chu n RS 232ẩ
Các cổng của RS - 232 có ngưỡng điện áp
qui ước là -15V tới -3V , và 3V tới
15V (hoặc -5V, +5V, sự khác biệt giữa hai
giá trị 3, và 5V này được gọi là noise magin
- biên độ dao động của nhiễu).
•
+ Tín hiệu có áp lớn +3V được coi có
logic 0 hoặc có giá trị cao (H)
•
+ Tín hiệu có áp nhỏ hơn –3V được coi
có logic 1 hoặc giá trị thấp (L).
•

+ Điện áp từ -3V tới +3V không có ý
nghĩa.
•
- Tốc độ truyền : 20 Kbps
•
- Chiều dài dây cáp cho phép: 30 – 50m.
PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ
VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.
1.4 ) Chuẩn RS485
•
RS-485 cho phép khoảng cách tối
đa giữ trạm đầu và trạm cuối trong
một đoạn mạng là 1200m, không
phụ thuộc vào số trạm tham gia .
•
Tốc độ truyền dẫn có thể lên đến
10 Mbit/s .
•
RS 485 sử dụng phương pháp
truyền 2 dây vi sai (vì 2 dây có đặc
tính giống nhau, tín hiệu truyền đi
là hiệu số điện áp giữa 2 dây do đó
loại trừ được nhiễu chung).
•
RS-485 cho phép nối 32 trạm, ứng
với 32 bộ thu phát hoặc nhiều hơn.
PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ
VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.
1.Phương tiện truyền dẫn.
1.3) Bộ nối nhỏ dùng cho sự kết nối dây

dẫn nhanh và đơn giản
PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ
VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.
651-1518685 B SAC-3P-MR/1.5-PUR SCO 3
Rht Ang Male Open 1.5
Single Ended Cord Sets-Right Angle
1.Phương tiện truyền dẫn(tt)
1.4) Thiết bị kết nối.
Features:
• Simple 1/2 turn connection
• Compatible with all M12 standard
threading
• 90% time savings over standard M12
• No special adapters required
Specifications:
• Current Rating: 4A
• Temperature Range: -25° to 90° C
• IP-Degree: IP65 & IP67
• Voltage Rating: 300V/125V(5
pos)
• Cable Diameter: 5.2mm
PHẦN II: THỐNG KÊ CÁC THIẾT BỊ
VÀ TÍNH NĂNG HỖ TRỢ.
651-1516962 P SACB-4/4-5.0PUR SCO 4 5
Single-Occupied 4 -
651-1517084 Q SACB-4/4-L-5.0PUR SCO 4
5 Single-Occupied 4 LED
M12 Sensor/Actuator Boxes
with Connected Master Cable - Speedcon
1.Phương tiện truyền dẫn(tt)