Bài thuyết trình mạng Ethernet và kết nối plc s7-1200 với s7-300

Bài thuyết trình
Mạng Ethernet
và kết nối PLC s7-1200 với s7-300
Nhóm 4
1>Dương Văn Hòa TD12
2>Thái Hoàng Tuấn TD12
3>Tống Hoàn Vũ TD12
Trường Đại Học Giao thông Vận tải
Thành phố Hồ Chí Minh
Discover the power of custom layouts
Nội dung thuyết trình
•
I-Tổng quan về mạng truyền thông công nghiệp
•
II-Tổng quan về mạng Ethernet
•
III-Plc S7-1200 và Plc S7-300
•
IV-Kết nối giữa s7-1200 và 300 qua Ethernet
Discover the power of custom layouts
I-Tổng quan về mạng truyền thông công nghiệp
-
Mạng truyền công công nghiệp (MTTCN-industrial
network) làmột hệ thống mạng dùng để truyền thông
tin số giữa các thiết bị điện, điện tử công nghiệp
như PLC, HMI, INVERTER.
Discover the power of custom layouts
A.TẠI SAO DÙNG MTTCN?
•
1. Chi phí lắp đặt thấp
So sánh hai mô hình sau

Discover the power of custom layouts
A.TẠI SAO DÙNG MTTCN?(tt)
•
2. Ít nhạy với hiện tượng tương tác điện từ
So sánh hai mô hình sau
Discover the power of custom layouts
A.TẠI SAO DÙNG MTTCN?(tt)
•
3. Khả năng linh hoạt cao
Discover the power of custom layouts
A.TẠI SAO DÙNG MTTCN?(tt)
•
4. Dễ dàng chuẩn đoán lỗi
So sánh hai mô hình sau
Discover the power of custom layouts
A.TẠI SAO DÙNG MTTCN?(tt)
•
5. Dễ dàng thay thế các thiết bị hỏng
Discover the power of custom layouts
B. CƠ SỞ LÝ THUYẾT MTTCN
- Các phương tiện truyền dẫn (Physical
- Cấu trúc vật lý (Physical Topology)
- Các phương pháp truy nhập mạng
-
Các chuẩn truyền thông
- Mô hình phân lớp OSI
- Mô hình OSI trong công nghiệp
- Các thiết bị mạng trong MTTCN
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet

1.Khái niệm cơ bản
- Ethernet là một họ lớn và đa dạng gồm các công nghệ
mạng dựa trên khung dữ iệu (frame-based) dành cho
mạng LAN.
- Tên Ethernet xuất phát từ khái niệm Ete trong ngành vật lý
học. Ethernet định nghĩa một loạt các chuẩn nối dây và
phát tín hiệu cho tầng vật lý, hai phương tiện để truy
nhập mạng tại phần MAC(điều khiển truy nhập môi
trường truyền dẫn) của tầng liên kết dữ liệu, và một định
dạng chung cho việc đánh địa chỉ.
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
-
Mạng khu vực theo chuẩn quốc tế IEEE 802.3 (Ethernet)
được thiết kế cho môi trường công nghiệp và mở rộng
đến cấp thiết bị hiện trường.
-
Kết nối các thiết bị tự động với nhau, với các máy tính và
các trạm làm việc cũng như các thiết bị kết nối không
dây với phương thức truyền thông đồng nhất hoặc bất
động nhất.
-
PROFINET, chuẩn mở cho tự động hoá, dựa trên chuẩn
Ethernet công nghiệp và hỗ trợ việc kết nối các thiết bị
từ cấp hiện trường cho đến cấp quản lý.
-
Có thể áp dụng giải pháp mạng mở toàn diện.
-
Tốc độ truyền thông cao, có thể lên đến 1 gigabit/s
-

Ethernet Công nghiệp là một chuẩn công nghiệp, đã được
kiểm chứng rộng rãi và được chấp nhận trên toàn thế
giới.
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
-
Kết nối tới mạng LAN không dây (WLAN) và các mạng
LAN công nghiệp không dây (IWLAN) theo tiêu chuẩn
-
Là nền tảng IT trong tự động hoá, ví dụ như chức năng
Web, thư tín điện tử (email) và kết nối IWLAN.
-
Giải pháp an toàn được thiết kế đặc biệt cho tự động hóa
công nghiệp với khái niệm bảo mật công nghiệp dùng
SCALANCES
-
Cấu trúc hình sao, hình thức nối dây cápxoắn(twistedpair)
và cáp quang
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)

Lợi ích của việc sử dụng mạng Ethernet:
Ethernet đã có thị phần trên 80% và có xu hướng ngày
càng tăng. Ethernet đưa ra các đặc điểm mang lại nhiều
lợi ích cho người sử dụng:
- Khởi động nhanh nhờ phương pháp kết nối đơn giản.
- Độ linh hoạt cao khi mạng hiện thời có thể được mở rộng
mà không có bất kỳ ảnh hưởng bất lợi nào.
- Cơ sở cho nối mạng hệ thống mạng diện rộng (tích hợp
theo chiều sâu)

- Cơ sở cho các dịch vụ Internet.
- Độ sẵn sàng cao do có cấu trúc mạng có dự phòng
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
- Thực hiện truyền thông gần như là không giới hạn do có thể
áp dụng công nghệ chuyển mạch
- Kết nối mạng của nhiều khu vực khác nhau, ví dụ như
mạng văn phòng và mạng khu vực sản xuất.
- Truyền thông diện rộng thông qua kết nối mạng diện rộng
(WAN) hoặc mạng công nghiệp không dây (WLAN) sử
dụng SCALANCE W)
- Dễ dàng kết nối các trạm di động vào mạng WLAN hoặc
IWLAN của Siemens sử dụng SCALANCE W
- Mạng và dữ liệu được bảo vệ thông qua khái niệm bảo mật
của Siemens sử dụng SCALANCE W
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
2.Kiến trúc giao thức
-
Chia thành 2 lớp con là lớp LLC(Logical Link control)
và MAC(medium access control) => Phạm vi của
Ethernet/IEEE 802.3 chỉ bao gồm lớp vật lý và lớp
MAC
-
Tốc độ truyền 1-10Mb/s đối với chuẩn IEEE 802.3 ;
100Mb/s đối với chuẩn IEEE 802.3 u

Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
3.Cấu trúc mạng và kỹ thuật truyền dẫn
-
Có cấu trúc bus.
-
Về mặt vật lí có thể là đường thẳng hoặc hình sao tùy
phương tiện truyền dẫn
-
Các loai phương tiện truyền dẫn được dùng thông dụng
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
Discover the power of custom layouts
Cat 5 = 100 Mbps (specificationpending)
Cat 3 = 10 Mbps
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
4.Cơ chế giao tiếp
- Trong mạng Ethernet,không kể bộ chia hoặc bộ chuyển
mạch thì tất cả các trạm đều bình đẳng như nhau và có 1 địa
chỉ Ethernet riêng biệt,thống nhất toàn cầu
- việc giao tiếp giữa các trạm thông qua các giao thức
NetBUI, IPX/SPX, TCP/IP
-bên cạnh cơ chế giao tiếp tay đôi,Ethernet còn hỗ trợ
phương pháp gửi thông báo đồng loạt(multicast và
broadcast).
- một thông báo multicast gửi tới 1 nhóm các trạm trong khi
đó 1 thông báo broadcast gửi tới tất cả các trạm.
-Các loại thông báo này được phân biệt bởi kiểu địa chỉ.
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)

5.CẤU TRÚC BỨC ĐIỆN
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
6.Mạng LAN 802.3 chuyển mạch
-
Khi số trạm tham gia tăng lên nhiều,hoạt động giao tiếp
trong mạng sẽ bị tắc nghẽn một mặt do tốc độ truyền
hạn chế,mặt khác cơ chế truy nhập bú không còn đảm
bảo được hiệu suất như trong điều kiện bình thường.
Để khắc phục ta có thể sử dụng mạng Ethernet tốc
độ cao hoặc/và sử dụng cơ chế chuyển mạch.
-
-Mục đích của việc sử dụng các bộ chuyển mạch là phân
vùng xung đột và vì thế hạn chế xung đột
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
7.Fast Ethernet
-
Là sự phát triển tiếp theo của Ethernet, được chuẩn hóa
trong IEEE 802.3u.
-
cho phép truyền với tốc độ 100Mb/s
-
Thời gian bit được giảm từ 100ns xuống 10ns
Discover the power of custom layouts
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
8.High speed Ethernet
-
Là 1 công nghệ bus do Fieldbus Foundation(FF) phát
triển trên cở sở Fast Ethernet và cũng là 1 trong 8 hệ

bus được chuẩn hóa trong IEC 61158 vào cuối năm
1999
-
Tốc độ truyền là 100Mb/s, HSE được thiết kế cho việc
nối mạng trên cấp điều khiển giám sát, bổ sung cho
mạng H1 cấp thấp
-
HSE sử dụng địa chỉ 48 bit và 64-byte khung Mac tối
thiểu như Ethernet chuẩn
II-Tổng quan mạng Ethernet(tt)
- Kiến trúc giao thức HSE
Discover the power of custom layouts