04 2 1 ATS trainning protocol

LOGO

GIAO THỨC
TRUYỀN THÔNG


Nội dung đào tạo
1. Khái niệm cơ bản về mạng truyền thông
 Mạng vật lý RS232/RS485/Ethernet
 Chuyển đổi mạng Serial-Ethernet
2. Tổng quan các giao thức truyền thông
3. Giao thức Modbus
4. Giao thức IEC61850
5. Giao thức DNP3
6. Giao thức IEC60870-5-101/104
7. Giao thức OPC
8. Giao thức ICCP


I. Mạng truyền thông
1. Mạng vật lý RS232/RS485/Ethernet
 Mạng Serial: RS232/RS485
RS232 :
full connection
GND : điện áp tham chiếu
TX/RX: truyền/nhận dữ liệu
RTS/CTS: thủ tục bắt tay
phần cứng (hand shake/ flow
control
DTR/DSR/DCD: đồng bộ
khung truyền

I. Mạng truyền thông
1. Mạng vật lý RS232/RS485/Ethernet
 Mạng Serial: RS232/RS485
RS232 :
minimum connection

GND : điện áp tham chiếu
TX/RX : truyền / nhận dữ liệu
RTS/CTS: không dùng
DTR/DSR/DCD: không dùng
(truyền không đồng bộ)


I. Mạng truyền thông
1. Mạng vật lý RS232/RS485/Ethernet
 Mạng Serial RS232/RS485

GND : điện áp tham chiếu chống nhiễu
A+/A-/B+/B- : truyền / nhận dữ liệu


I. Mạng truyền thông
1. Mạng vật lý RS232/RS485/Ethernet
 Mạng Serial RS232/RS485
RS485 :
2 wire connection

GND : điện áp chống nhiễu

A(+)/B(-) : truyền / nhận dữ liệu


I. Mạng truyền thông
1. Mạng vật lý RS232/RS485/Ethernet
 Mạng Serial RS232/RS485
Các tham số truyền thông của mạng
Baudrate : tốc độ truyền: 1200/2400/4800/9600/
…
Data bit : 7bits / 8bits
Stop bit : 1bit / 2bits
Parity : none / even / odd
Flow-Control/Hand-shake: yes/no
Ngoài ra: với máy tính, IEDs thường sử dụng chế
độ truyền khơng đồng bộ


I. Mạng truyền thông
1. Mạng vật lý RS232/RS485/Ethernet
 Mạng Serial RS232/RS485

RS232 example:
SEL311C description


I. Mạng truyền thông
1. Mạng vật lý RS232/RS485/Ethernet
 Mạng Serial RS232/RS485

RS485 example:

SIMEAS P description


I. Mạng truyền thông
1. Mạng vật lý RS232/RS485/Ethernet
 Mạng Ethernet

Mỗi phần tử tham gia mạng được xác định bởi địa chỉ MAC - address


I. Mạng truyền thông
1. Mạng vật lý RS232/RS485/Ethernet
 Mạng Ethernet : TCP/IP Network

Mỗi phần tử (application) tham gia mạng TCP/IP sẽ được xác định bởi:
 IP Address
 TCP Port


I. Mạng truyền thông
1. Mạng vật lý RS232/RS485/Ethernet
 Mạng Ethernet : TCP Client / Server

Trong mỗi TCP Connection:
 TCP Client : request Connect / Disconnect
 TCP Server : respose Accept / Deny


I. Mạng truyền thông
2. Chuyển đổi Serial/Ethernet

 Serial to TCP Client / Server


I. Mạng truyền thông
2. Chuyển đổi Serial/Ethernet
 Serial to TCP Client / Server

Serial to TCP Client /
Server example:
Moxa Nport
Configuration


I. Mạng truyền thông
2. Chuyển đổi Serial/Ethernet
 Serial to TCP Client / Server

Serial to TCP Client / Server example:
Moxa Nport Configuration


I. Mạng truyền thông
2. Chuyển đổi Serial/Ethernet
 Serial to Ethernet + DNS Server (ATS Modem)


I. Mạng truyền thông
Example config on ATS Smart IO
 Ex 1 : RS232 Connection

I. Mạng truyền thông
Example config on ATS Smart IO
 Ex 2 : RS485/Ethernet Connection


I. Mạng truyền thông
Example config on ATS Smart IO
 Ex 3 : TCP Client Connection


I. Mạng truyền thông
Example config on ATS Smart IO
 Ex 3 : TCP Server Connection


II. Các giao thức truyền thông
1. Tổng quan
Giao thức

Ứng dụng

Mạng vật lý
(lý thuyết)

Modbus RTU

- giao tiếp IEDs
- thiết bị thường gặp : multi-meter

RS232/RS485

Modbus TCP

- giao tiếp IEDs
- thiết bị thường gặp : multi-meter

Ethernet

IEC61850

- giao tiếp IEDs
- thiết bị thường gặp : relay, switch

Ethernet

DNP3-serial

- giao tiếp IEDs; giao tiếp trạm - trung tâm
- thiết bị thường gặp : relay, recloser

RS232/RS485

DNP3-TCP

- giao tiếp IEDs; giao tiếp trạm - trung tâm
- thiết bị thường gặp : relay, recloser

Ethernet

IEC60870-5-101

- giao tiếp trạm - trung tâm; giao tiếp liên trung tâm
RS232/RS485
- thiết bị thường gặp :RTU, gateway

IEC60870-5-104

- giao tiếp trạm - trung tâm; giao tiếp liên trung tâm
Ethernet
- thiết bị thường gặp :RTU, gateway

ICCP

- giao tiếp iên trung tâm
- thiết bị thường gặp :gateway (trung tâm)

Ethernet

OPC

- giao tiếp giữa các phần mềm

Ethernet (TCP/IP)


II. Các giao thức truyền thơng
2. Mơ hình trao đổi dữ liệu
 Mơ hình 1 Master – n Slave

Master điều phối hoạt động mạng tuần tự:
 Master request Client 1
 Slave 1 Answer / No Response Time Out
 Master request Client 2
 Slave 2 Answer / No Response Time Out
 …


II. Các giao thức truyền thơng
2. Mơ hình trao đổi dữ liệu
 Mơ hình Client – Server

Client điều phối hoạt động với Server:
 Client request
 Server Response
Server có thể phục vụ “cùng lúc” nhiều Client


II. Các giao thức truyền thơng
2. Mơ hình trao đổi dữ liệu
 Mơ hình Reporter – Report Client

 Client đăng kí (1 lần đầu) dịch vụ với Reporter
 Reporter : gửi các report tới Client khi thỏa mãn
điều kiện report (data-change, periodic, …)


II. Các giao thức truyền thơng
2. Mơ hình trao đổi dữ liệu
 Mơ hình Publisher - Subscriber

 Publisher “cơng bố” thông tin (không chỉ định tới
Subcribsher)
 Subcribsher : nhận thông tin từ Publisher theo nhu
cầu