Báo cáo mạng P net (Process Network)

LOGO

TON DUC THANG UNIVESITY

Industrial Communication Network

The P-net Fieldbus
1. Dương Minh Vũ
081585D
2. Trần Nguyễn Nguyên Ngọc 083047D
3. Trần Nguyễn Tuấn Anh
081365D

Group 8


Nội dung

1

Giới thiệu mạng P-net

2

Đặc điểm cấu trúc

3

Đặc điểm vật lý

4

Đặc điểm dữ liệu

45

Đặc điểm hoạt động


Giới thiệu

P-NET( Process Network) được hình
thành vào năm 1983. Các sản phẩm P-net
được hoàn thiện và đưa ra thế giới vào
năm 1989
Hơn 5000 ứng dụng đang hoạt động trên
toàn thế giới.
Các ứng dụng P-net đang hoạt động ở
nhiều nơi như nhà máy sữa, nhà máy
bia,dệt may,các hệ thống kiểm soát…
Tiêu chuẩn IEC 61158/4


Đặc điểm cấu trúc

Các thiết bị kết nối vào P-net:








Các PLC
Các PC
Các module I/O
Các cảm biến thông minh,chấp hành
Các bộ điều khiển
……………………


Đặc điểm cấu trúc
 P-net chia hệ thống ra nhiều phần nhỏ ứng với
mỗi phần của nhà máy. Chính vì vậy nếu bị lỗi
phần cứng hay phần mềm có thể loại bỏ dễ
dàng ra khỏi hệ thống mà không ảnh hưởng tới
các thành phần khác.
 P-net cho phép gán địa chỉ trực tiếp giữa một số
bus segment, còn gọi là cấu trúc Multi-net. Hệ
thống này được xây dựng thông qua các Multiport Master, Multi-port Master có nhiệm vụ kết
nối các bus segment lại với nhau.


Đặc điểm cấu trúc

Cấu trúc mạng P-net


Đặc tính vật lý

Trạm chủ động(Master)/Trạm thụ

động(Slave)
Một trạm làm chủ(Master) hay tớ(slave)
phụ thuộc vào thiết bị và khả năng xử lý
của thiết bị đó.
Các thiết bị điều khiển đơn giản thường là
thụ động
Các thiết bị thông minh như các bộ điều
khiển lập trình được thường là chủ động.


Đặc tính vật lý
P-NET
RS 485

P-NET
RS 232

Phương
tiện truyền

RS 485

RS 232

Cấu trúc
Bus

Mạch vòng không
có điều khiển
trung tâm hoặc

trunk line/drop
line

Point-Point

Cáp
truyền

Cáp đôi xoắn có
bảo vệ(STP)

Cáp đôi xoắn
có bảo
vệ(STP)

Chiều dài

1200 m

P-NET
Light Link

P-NET
4 Wire

P-NET
Ethernet

Hồng ngoại

Kết hợp RS
485 và dây
nguồn

Ethernet

Multi master
bus

Trunk
line/drop line

Star

Cáp đơn bao
gồm tín hiệu
và nguồn

Cáp đôi xoắn
không có bảo
vệ(UTP)

12 m

0.5 m

600m

100 m

Số nút
trên một
segment

125 nút và 32
master

2

125 nút và 32
master

Phụ thuộc
vào tải

100

Tốc độ
truyền

76.8kbits/s

230.4kbits/s

76.8
-230kbits/s

76.8 kbits/s

10/1000Mbis/

s


Đặc điểm dữ liệu

Phương pháp mã hóa: NRZ
Phương pháp truy cập bus: Virtual Token Passing
kết hợp với Master/Slave
Frame truyền trên bus theo phương pháp bất
đồng bộ gồm nhiều byte 9-bit.


Virtual Token Passing
 Mỗi master được gán một địa chỉ nút ( Node
Address).
 Tất cả các master đều chứa một bộ đếm thời
gian bit nhàn rỗi trên bus ( Idle bus period
counter). Bộ đếm sẽ tăng 1 thời gian bit khi bus
nhàn rỗi và sẽ được đưa về 0 khi bus hoạt động.
 Mỗi master cũng có một bộ đếm truy cập
(Access Counter) được tăng lên khi bộ đếm thời
gian rỗi trên bus đến 40,50,60 bit…
 Khi bộ đếm truy cập có giá trị bằng với địa chỉ
nút thì master sẽ giữ token và cho phép truy cập
bus.


Virtual Token Passing
2-7 Thời gian bit

11-30 Thời gian bit

Request

Response

Response

Bus

Access
Counter

3

4

4
0

IBBPC

50

1

60

2

70

3

4

1

80
4
0


Đặc điểm dữ liệu

Kết hợp Virtual Token Passing và Master-Slave trong P-net


Cấu trúc byte
Cấu trúc một byte
Start

Bit 0

Bit 1

Bit 2

Bit 3

Bit 4

Bit 5

0

Bit 6

Bit 7

Add/
Data

Stop

0=Data
1=Add

1

Bit Add/Data:
• 0 =Data : Từ bit 0-7 là các bit chứa dữ liệu
• 1= Add :
Nếu Bit 7=1: Từ bit 0-6 địa chỉ nút của master đang nắm giữ token.
Nếu Bit 7=0: Từ bit 0-6 địa chỉ slave được yêu cầu thông tin


Cấu trúc frame truyền

Cấu trúc một frame

Node Address
Field

Control/Status
Field

Info Length
Field

Info
Field

Error Detection
Field

2-24 bytes

1 bye

1 byte

0-63 bytes

1-2 bytes

Node Address Field (Trường địa chỉ nút):
Có 127 địa chỉ nút:
- Địa chỉ 0: Thông thường được sử dụng như địa chỉ mặc định của
nhà sản xuất
- Địa chỉ 1-125: Các địa chỉ độc lập, địa chỉ 1-32 thường dùng cho nút

master
- Địa chỉ 126: Địa chỉ dùng chung
- Địa chỉ 127: Dùng cho các thử nghiệm


Cấu trúc frame truyền

Cấu trúc một frame
Node Address
Field

Control/Status
Field

Info Length
Field

Info
Field

Error Detection
Field

2-24 bytes

1 bye

1 byte

0-63 bytes

1-2 bytes

Control/Status Field : master có thể truyền đạt một chỉ dẫn cho slave
trong quá trình yêu cầu thông tin hay hiển thị trạng thái hay thông tin lỗi
trong quá trình phản hồi của slave
Info Length Field: xác định số byte dữ liệu trong quá trình truyền
Info Field: Chứa số byte dữ liệu được xác định bởi Info Length Field
Error Detection Field: Phát hiện lỗi trong quá trình truyền


Đặc điểm hoạt động
 Bất kỳ master trên segment nào có thể truy cập
vào bất kỳ nút nào trên segment khác mà không
cần chương trình đặc biệt nào khác trong các
Multi-port Master


Đặc điểm hoạt động
 Một lợi thế quan trọng của mạng P-net là cấu
trúc một cấp bus. Đây là một lợi ích khi mở rộng
mạng và kết nối với các mạng khác.
 Tất cả các nút phù hợp với tiêu chuẩn P-net có
thể được kết nối với bus và ngay lập tức sẽ giao
tiếp với nhau.
 Bất kỳ thành phần nào của P-net đều có thể kết
nối hoặc ngắt kết nối đến bus mà không cần can
thiệp tới hệ thống bus.

Đặc điểm hoạt động
 Mạng P-net hoạt động ở lớp 1,2,3,4,7 trong mô
hình OSI
 Ngoài ra ở mạng P-net còn có thêm lớp 8 là lớp
“Cấu trúc kênh”.
 Trong P-net, bộ thu thập các biến và các chức
năng liên quan đến một tín hiệu quá trình được
coi như là một đối tượng Process và được gọi
như một kênh.Kênh này chứa tất cả các dữ liệu
cần thiết để hỗ trợ điều khiển, kiểm soát các đối
tượng quá trình.Nó cũng bao gồm hỗ trợ bảo trì
và quản lý kĩ thuật của nhà máy


Đặc điểm hoạt động

Cấu trúc mạng P-net quy chiếu theo mô hình OSI


Đặc điểm hoạt động

Ứng dụng
Nhà máy sữa, nhà máy bia, kiểm soát môi trường
trong nông nghiệp, hệ thống cho ăn động vật,nhựa
đường và bê tông sản xuất, ngành công nghiệp dệt
may, phân phối dầu , phân bón,
hệ thống kiểm soát chất lượng, nhà máy điện, nhà
máy điện năng lượng mặt trời, nhựa đúc, động cơ
tàu, kiểm soát, quản lý bể / hệ thống báo, thu thập dữ
liệu, cung cấp nước, xây dựng

tự động hóa, hệ thống quản lý nhiên liệu…


LOGO

Thank You !
www.themegallery.com