BÁO cáo môn MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP đề tài NHÀ máy XI MĂNG GIẢI PHÁP MẠNG của SIEMENS

BÁO CÁO MÔN

MẠNG TRUYỀN THÔNG
CÔNG NGHIỆP
Đề tài:

NHÀ MÁY XI MĂNG
Giải pháp mạng của Siemens

1


GVHD: Thầy Trần Hoàng Dũng

Nhóm 15:
1. Phạm Văn Anh
2. Nguyễn Đức Hùng
3. Trần Văn Toàn
2


Nội dung:
•

Tìm hiểu giải pháp mạng truyền thông Siemens.

•

Thông kê các thiết bị phù hợp với hệ thống mạng Siemens.

•

Tính năng hỗ trợ cần chú ý của các thiết bị dùng trong mạng.

•

Vẽ cấu hình giải pháp mạng Siemens.

•

Những ưu nhược điểm của giải pháp đưa ra.

3


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
• SIMATIC NET là mạng truyền thông cho phép
kết nối với các bộ điều khiển của SIEMENS,
các máy tính chủ, các trạm làm việc. SIMATIC
NET bao gồm các mạng truyền thông, các
thiết bị truyền dữ liệu, các phương pháp
truyền thông dữ liệu, các giao thức và dịch vụ
truyền dữ liệu giữa các thiết bị, các module
cho phép kết nối mạng LAN (CP –
Communication Processor hoặc IM – Interface
Module).
4


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền

thông Siemens.
•

•

Với hệ thống SIMATIC NET, SIEMENS cung cấp hệ thống truyền
thông mở cho nhiều cấp khác nhau của các quá trình tự động
hoá trong môi trường công nghiệp.
Hệ truyền thông SIMATIC NET dựa trên nhiều tiêu chuẩn quốc
tế ISO/OSI (International Standardization Organisation / Open
System Interconnection).

5


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
• Cơ sở của các hệ thống truyền thông này là
các mạng cục bộ (LANs), có thể thực hiện
theo nhiều cách khác nhau: điện học, quang
học, không dây hoặc kết hợp cả ba cách trên.
• Theo các yêu cầu về chức năng các lớp trong
tổ chức điều hành, quản lý sản xuất thì mạng
công nghiệp được chia thành nhiều cấp bao
gồm:
 Cấp điều hành quản lý: Thu thập dữ liệu quá
trình, phân tích và tối ưu quá trình, thực hiện
các báo cáo. Thiết bị sử dụng là máy tính.
6

Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
 Cấp phân xưởng: Thực hiện các chức năng điều khiển, tự động
hóa và tối ưu hóa. Các thiết bị sử dụng là máy tính, PLC, màn
hình điều khiển OP.
 Cấp trường: Ghép nối các bộ điều khiển với các thiết bị trong
dây chuyền sản xuất.
 Cơ cấu chấp hành – Cảm biến – Đối tượng.

7


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
•

Theo phương pháp tổ chức hệ thống như trên SIMATIC cung
cấp các loại sub-net như:
- Mạng PPI.
- Mạng MPI.
- Mạng AS-i.
- Mạng PROFIBUS.
- Mạng ETHERNET công nghiệp.

8


Tìm hiểu giải pháp mạng
truyền thông Siemens.

9


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
• Mạng Ethernet công nghiệp:
 Mạng Ethernet công nghiệp sử dụng thủ tục truyền thông ISO và
TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol).
 Các thông số của mạng Ethernet công nghiệp:
- Chuẩn truyền thông : IEEE 802.3.
- Số lượng trạm : Max 1024 trạm.

10


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
- Phương pháp thâm nhập đường dẫn : CSMA /CD: Truy nhập
ngẫu nhiên, nhận biết xung đột.
 Môi trường truyền thông :
- Cáp quang : Cáp thuỷ tinh hoặc chất dẻo.

11


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
- Dây dẫn :
+ Cáp đồng trục

+ Cáp đôi dây xoắn

12


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
 Kiểu nối : Đường thẳng, cây, hình sao và vòng tròn.
• Mạng Profibus:
 Đây là một chuẩn truyền thông được SIEMENS phát triển từ
năm 1987
 Profibus được thiết lập theo phương pháp hệ truyền thông mở,
không phụ thuộc vào nhà chế tạo, phục vụ cho các cấp phân
xưởng và cấp trường

13


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
 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.
 Thông tin truyền trên cáp hai sợi hay sợi quang, vận tốc truyền
thấp hơn so với mạng Ethernet, từ 9,6kb/s đến 12Mb/s theo
chuẩn RS485.

14

Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
•

Cáp quang và cáp đôi cho mạng Profibus:

15


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
 Kỹ thuật truy cập là truyền giữa các trạm chủ, và chủ tớ. Trên
mạng có thể có nhiều trạm chủ
 Số trạm trên một đoạn tối đa là 32, Dùng bộ lặp → 127 trạm, với
chiều dài 1000m ở vận tốc truyền 93,75kb/s và 100m ở vận tốc
truyền 3Mb/s đến 12Mb/s.
 Mạng PROFIBUS được cung cấp theo ba chủng loại tương
thích nhau:

16


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
- PROFIBUS – DP: phục vụ cho việc trao đổi thông tin nhỏ nhưng
đòi hỏi tốc độ truyền nhanh, 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. Với số trạm tối đa trong

một mạng là 126, tốc độ có thể lên tới 12Mb/s.

17


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
- PROFIBUS – FMS: trao đổi lượng thông tin trung bình giữa các
thành viên bình đẳng với nhau trong mạng,
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.
- PROFIBUS – PA: được thiết kế riêng cho những khu vực nguy
hiểm.

18


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
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.
Kết nối trực tiếp cảm biến và chấp hành.

19


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
•

Mạng AS-I: Giao tiếp cảm biến chấp hành, là cấp mạng thấp
nhất trong hệ thống tự động hóa. Cáp làm 2 nhiệm vụ: cung cấp
nguồn cho cảm biến và trao đổi thông tin giữa ASI master và
cảm biến/chấp hành
Mạng AS-I gồm một chủ nhiều tớ, mỗi tớ có một địa chỉ, chủ sẽ
truy cập thông tin từ tớ và chờ tớ trả lời.

20


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
Cáp mạng nối theo cấu trúc hình cây với chiều dài lên đến 100m.
Một mạng AS-I có tối đa 31 thiết bị tớ, mỗi thiết bị có địa chỉ từ 1
– 31, ấn định bởi AS-i chủ. Vận tốc truyền trên tuyến là 167kb/s
với thời gian truy cập khoảng 5ms
Các thành phần của mạng AS-I gồm có:
+ AS-I chủ: điều khiển mạng.

21


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
+ Module AS-i: ghép cảm biến/chấp hành với mạng
+ Cáp AS-i: hai dây tiết diện 1.5mm2 vỏ bọc cao su, nối vật lý với
các phần tử trong mạng.
+ Bộ nguồn AS-I
+ Cảm biến/chấp hành

+ Bộ xác định địa chỉ: tạo địa chỉ cho các thiết bị tớ.

22


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thơng Siemens.
+ SCOPE AS-Interface: chương trình giám sát cho máy tính.
•

Mạng MPI: (Multipoint Interface) dùng để ghép PLC và máy tính
với nhau, tích hợp sẵn trong PLC, là một loại mạng đơn giản với số
trạm tối đa là 32, vận tốc truyền chuẩn 187.5kb/s. Môi trường truyền
là cáp hai dây hay sợi quang.

23


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
- Phương pháp thâm nhập đường dẫn được chọn cho mạng MPI
là Token Passing.

24


Tìm hiểu giải pháp mạng truyền
thông Siemens.
•

Mạng PPI: (Point to Point Interface) thực hiện truyền thông nối
tiếp điểm tới điểm. Ghép nối điểm tới điểm có thể là ghép nối
giữa hai thiết bị tự động hoá với nhau, hay ghép nối giữa thiết bị
với máy tính hoặc với thiết bị truyền thông khác.
PPI có những tính chất đặc trưng sau đây:

25