I. KẾT QUẢ THỰC HIỆN
I.1 . Những Việc Đã Hoàn Thành
Viết chương trình cho máy tính quản lý và giám sát quá trình sử dụng nước ở các hộ của chung cư thực hiện rất là tốt.
Màn hình giao diện thực hiện đúng yêu cầu đề ra của người thiết kế, tuy chưa đẹp và bắt mắt lắm.
Tìm hiểu tốt một phần nào đó về phần mềm Protool
Xác định địa chỉ liên kết truy xuất dữ liệu giữa màn hình với PLC và ngược lại.
I.2 . Những Việc Chưa Hoàn Thành
Việc thiết kế và xây dựng mô hình không được khả quan
Gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình Tìm, Mua cũng như sửa chữa Flow Sensor for Water.
Mô hình làm chưa được đẹp
Lập trình mô phỏng hình ảnh Flash
Những xử lý sự cố mạng không tốt
II . ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI
Quá trình thực hiện đề tài này giúp em hiểu biết thêm những ứng dụng trong nghành Tự Động Hoá. Nếu có thời gian và điều kiện thì đề tài này có thể ứng dụng vào thực tế không chỉ việc quản lý mà còn các nghành công nghiệp ứng dụng khác. Mặc dù đề tài này chưa được hoàn thiện lắm nhưng cũng là một tài liệu tham khảo bổ ích cho các bạn sinh viên của nghành ở khoá tiếp theo, mong các bạn hãy phát triển đề tài này quy mô hơn, thiết thực và rộng rãi hơn.
83 trang |
Chia sẻ: baoanh98 | Lượt xem: 810 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Xây dựng giao tiếp hệ thống với thiết bị điều khiển cho từng tầng chung cư, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
û dụng các I/O ngoại vi phân bố , sử dụng ASI có thể có các thuận lợi . Nối mạng các ngoại vi qúa trình trên ngoại vi Profibus có thể được mỡ rộng đến các senaor/actuator .
Các thiết bị sau đây có thể sử dụng như gateway cho profibus :
DP/ASI link 20 module ( được thiết kế bằng công nghệ IP 20 để nối kết ASI với profibus ).
CP 242-8
CP 142-2 trong ET 200X
CP 342-2 trong ET 200M
AS 300/CPU 315-2DP với CP 2433
DP/AS link ( link sử dụng công nghệ IP 65 để kết nối ASI với profibus )
+ ASI master cho ET 200X
Module CP 142-2 có thể hoạt động trong hệ thống I/O phân bố ET 200X , nó cho phép kết nối chuổi ASI với hệ thống I/O . Đặc điểm chính của hệ thống I/O ET 200X là xây dựng thích nghi với các kiểu bảo vệ IP 65 , IP 66 và IP 67 .
+ ASI master cho PC-AT
CP 2413 cho phép kết nối giao tiếp ASI với máy tính .
Phần cứng ASI master được thực hiện như một card PC . Cho phép đến 4 ASI master CP có thể hoạt động cùng một lúc trong một PC . Điều này nó rằng ASI PC master cũng thích hợp cho các tác vụ phức tạp .
Một chương trình hoạt động và mô phỏng sẳn cung cấp các trạng thái hiện hành của các slave trên cáp và cho phép các điều hành đơn giản các slave . Chương trình này cũng có thể sử dụng để những mục đích chuẩn đoán , nó cũng cho phép lập trình các địa chỉ của các slave ASI .
Từ đó không những card ASI master có thể được hoạt động trong PC mà còn cho PC giao tiếp với Ethernet công nghiệp và profibus cùng một lúc , dữ liệu cung cấp bởi ASI slave cũng có thể khả dụng với các trạm khác trong mạng .
- Các thành phần khác của ASI
Như đã đề cập ở ASI , ngoài các ASI master với vai trò là chủ trong hệ thống , còn các thành phần khác được kết nối vào để tạo nên một hệ thống mạng ASI chuẩn .
+ cáp ASI
Cáp ASI được tiếp xúc bằng kỷ thẩm thấu . Các lưỡi tiếp xúc ( contact blade ) thâm nhập vào áo nhựa bọc bên ngoài và tạo tiếp xúc với 2 dây dẫn . Điều này đảm bảo cho điện trở tiếp xúc thấp và kết nối dữ liệu tin cậy . Với kiểu kết nối này , có những module kết nối được thết kế cho kỷ thuật thẩm thấu .
+ Repeater/ Extender
Các ASI repeater/Extender được thiết kế để dùng cho môi trường giao tiếp AS . Thiết bị này có nhiệm vụ mỡ rộng chiều dài 100 m tối đa của ASI . Một đoạn một 100m có sẵn có thể được mõ rộng thêm tối đa 2 đoạn 100 nữa .
+ Sử dụng Repeater.
ASI repeater được sử dụng khi các slave được hoạt động trên tất cả các đoạn cáp . Mỗi đoạn ASI được đòi hỏi một đơn vị nguồn cung cấp riêng biệt ( trước và phía sau repeater ) .
Repeater có các đặc điểm sau :
Mở rộng chiều dài cáp tố đa là 300m .
Các slave có thể được sử dụng ở cà hai bên của ASI .
Nguồn cung cấp đòi hỏi phải có ở hai bên ASI .
Cách ly điện giữa hai cáp .
Mỗi bên giao tiếp AS cần có một nguồn điện riêng biệt .
Lắp đặt trong dạng đóng vỏ module ứng dụng chuẩn .
+ Sử dụng Extender.
ASI Extender được sử dụng trong các ứng dụng mà master được lắp đặt ở khoãng cách xa hơn với chổ lắp đặt ASI .
Các master có thể được đặt cách xa đoạn ASI 100m .
Các slave được sử dụng ở bên của Extender không có master .
Nguồn điện chỉ được yêu cầu cho bên không có master .
Không cần cách ly điện giữa hai cáp .
Chỉ thị điện áp đúng .
Được lắp đặt trong dạng đóng vỏ module ứng dụng . Extender được gắn trên module kết nối FK-E .
+ Đơn vị địa chỉ
Mỗi slave trên ASI đều được mang một địa chỉ . Địa chỉ này được lưu trữ trên các slave . Ta có thể lập trình địa chỉ của các slave sử dụng đơn vị định địa chỉ .
+ SCOPE ASI
Phần mềm SCOPE ASI là một chương trình giám sát có khả năng ghi lại và đánh giá trao đổi dữ liệu trong các mạng ASI trong suốt qúa trìng lắp đặt và hoạt động . Phần mềm SCOPE ASI có thể chạy trong PC liên kết với CP 2413 dưới môi trường Windows .
+ Chế độ Master
Nguyên tắc của master/ slave trong ASI
ASI hoạt động theo nguyênt tắc master / slave . Điều này có nghĩa là ASI master kết hợp với cáp ASI điều khiển trao đổi dữ liệu với 31 trạm slave qua giao tiếp cáp ASI .
- Truyền dữ liệu
Cấu trúc thông tin dữ liệu
+ Các ảnh dữ liệu .
Chúng chứa các thông tin được lưu trữ tạm thời :
Các tham số thật là ảnh của các tham số hiện thời trên slave
Dữ liệu cấu hình thật : Trường này không chứa các cấu hình I/O và mã ID của tất cả các slave được kết nối ngay khi dữ liệu này được đọc từ các slave .
Danh sách các slave được phát hiện ( LDS ) .
Danh sách các slave được kích hoạt ( LAS ) .
Las cho thấy những slave nào được kích hoạt bởi ASI master . Dữ liệu I/O chỉ trao đổi được với các slave bị kích hoạt .
+ Dữ liệu I/O
Dữ liệu nhập và xuất của qúa trình .
+ Dữ liệu cấu hình
Đây là dữ liệu không bốc hơi ( non – volatile ) , không bị thay đổi ngay khi có hư hỏng nguồn năng lượng .
Dữ liệu cấu hình mong đợi , đây là các giá trị so sánh lựa chọn mà cho phép dữ liệu cấu hình của các slave được phát hiện sẽ được kiểm tra .
Danh sách dữ liệu thường trực ( LPS ) , danh sách này cho thấy các ASI slave được mong đợi trên cáp ASI bởi ASI master . ASI master kiểm tra liên tục xem có phải tất cả các trạm chỉ định trong có mặt LPS và xem có phải dữ liệu cấu hình của chúng khớp với dữ liệu cấu hình mong muốn .
+ Các cấu trúc ASI slave
Dữ liệu I/O
Các tham số
Dữ liệu cấu hình
Dữ liệu cấu hình chứa cấu hình I/O và các mã ID của slave
Địa chỉ
Các slave có địa chỉ “0” khi được lắp đặt . Để được phép trao đổi dữ liệu thì các slave phải được lập trình với các địa chỉ khác nhau và khác không . Địa chỉ “0” chỉ dành cho các chức năng riêng biệt .
+ Các giai đoạn hoạt động
Giai hoạt động của qúa trình truyền dữ liệu . Chúng có 3 giai đoạn chính:
Giai đoạn khởi tạo ban đầu
Giai đoạn khởi động
Giai đoạn trao đổi dữ liệu
Chế tạo khởi động ban đầu
Giai đoạn này gọi là giai đoạn offline , thiết lập trạng thái cơ bản của master . Module này được khởi tạo trị sau khi chuyển mạch .
giai đoạn khởi động
Giai đoạn này bao gồm :
Giai đoạn phát hiện
Phát hiện các slavetrong giai đoạn khởi động
Giai đoạn kích hoạt
Sau khi phát hiện các trạm , chúng được kích hoạt do các master gửi lệnh gọi đặc biệt . Khi kích hoạt các trạm riêng , có sự khác biệt giữa hai chế độ trên ASI master .
Master ở chế độ cấu hình :
Tất cả các trạm được phát hiện được kích hoạt . Ở chế độ này các giá trị thật được đọc và lưu chúng cho cấu hình .
Master ở chế độ được bảo vệ :
Chỉ có trạm tương ứng với cấu hình mong đợi được lưu trên ASI master mới được kích hoạt . Nếu cấu hình thật được tìm thấy trên ASI slave khác với cấu hình mong đợi này . Master đưa các trạm được kích hoạt vào danh sách các trạm được kích hoạt .
Chế độ bình thường ( giai đoạn trao đổi dữ liệu )
Khi kết thúc giai đoạn khởi động , ASI master chuyển sang chế độ bình thường :
Giai đoạn trao đổi dữ liệu :
Master gửi dữ liệu tuần hoàn ra các trạm và nhận các thông điệp ghi nhận .
Giai đoạn quản lý :
Giai đoạn này , tất cả các công việc hiện có của các ứng dụng điều khiển được xử lý và gửi đi .
Giai đoạn bao hàm :
Giai đoạn này các slave mới thêm vào được đưa vào danh sách các slave được phát hiện và cung cấp cấu hình và chúng cũng được kích hoạt . Nếu master ở chế độ bảo vệ thì chỉ có slave được lưu trữ trong cấu hình mong đợi của ASI master mới được kích hoạt . Với cơ chế này các slave đã hết phục vụ tạm thời cũng được bao hàm lần nữa .
+ Chức năng giao tiếp
Để kiểm soát hoạt động của master /slace từ chương trình người dùng , có nhiều chức năng khả dụng ở giao tiếp .
Các hoạt độngbao gồm :
Read/write ( Đọc / ghi )
Khi các tham số được chuyển đến slave và các ảnh tham số trên CP . Khi đọc , các tham số được chuyển từ slave hoặc các ảnh tham số từ CP vào CPU .
Đọc / ghi dữ liệu cấu hình
Các tham số đặt cấu hình hay các dữ liệu cấu hình được đọc từ bộ nhô không bốc hơi của CP.
Đặt cấu hình
Khi đọc , các tham số và dữ liệu cấu hìng được đọc vào và lưu trữ thường xuyên trên CP . Khi ghi , các tham số và dữ liệu cấu hình được lưu thường xuyên trên CP .
Ưu điểm: Giúp cho việc nối mạng ở cấp chấp hành và cản biến thuận lợi hơn , ưu điểm là sự thiết kế đơn giản cũng như bảo trì , sữa chữa và giá thành tương đối thấp , tốc độ truyền cao , đáp ứng nhanh về thới gian thực
Khuyết điểm: Chỉ nối mạng ở các cấp truyền thông thấp như cấp sensor nên gặp nhiều khó khăn trong việc quản lý và giám sát khi sử dụng mạng , đồng thời AS-I đòi hỏi về tính năng kỷ thuật rất khó nên ảnh hưởng rất nhiều cho việc thi công mạng .
II.7 Industrial Ethernet ( Ethernet công nghiệp ) .
Các yêu cầu về truyền thông công nghiệp khác hẳn rất nhiều so với truyền thông văn phòng như ta thường dùng hằng ngày trong công việc , giải trí . Điều này ảnh hưởng đến tất cả các phía cạng của truyền thông như các thành phần mạng tích cực và thụ động , các DTE được kết nối , tính khả dụng , cách thức truy cập , truyền thông dữ liệu và các điều kiện môi trường .
Với các hệ thống sản xuất lớn cónhiều line sản xuất thì việc quan sát toàn nhà máy , điều hành và giám sát nhà máy là một vấn đề rất quan trọng và thiết thực trong việc nâng cao hiệu qủa sản xuất . Xuất phát từ mục đích này , khả năng điều khiển của mỗi PLC không còn là chủ đạo , không đáp ứng tính chất phức tạp của qúa trình nữa mà còn kể đến nhiều phần tử khác tạo nên một hệ thống truyền thông hiệu năng cao .
Ngày nay càng có nhiều hệ thống tự động hóa phân bố nhiều được sử dụng vào sản xuất và tự động hóa quá trình nhằm làm cho qúa trình điều khiển phức tạp được chia làm các công việc nhỏ hơn với mức đơn giản hơn . Do đó cần có truyền thông giữa các hệ thống phân bố . Các cấu trúc phân bố này cho phép các việc sau :
Khởi động đồng thời và độc lập các phần riêng biệt của hệ thống
Các chương trình nỏ hơn và rõ ràng hơn .
Xử lý song song các hệ thống phân bố , kết qủa lá giảm thới gian đáp ứng , tải nhỏ hơn trên các đơn vị xử lý riêng .
Tăng tính khả dụng của hệ thống .
Với các hệ thống truyền thông mở , không đồng bộ , mạng công nghiệp được sử dụng cho quản lý và cấp các phần tử . Truyền thông của mạng công nghiệp là điện , quang hoặc kết hơp cả điện lẫn quang theo yêu cầu cục bộ .
Mạng công nghiệp được định nghĩa theo chuẩn quốc tế IEEE802.3 .
Chuẩn Ethernet IEEE802.3 .
Chuẩn IEEE802.3 là chuẩn dựa trên cáp đồng trục ( Triaxial cable ) làm đường truyền . Cơ sở truyền thông dựa trên kỷ thuật báo hiệu giải nền và kỷ thuật truy cập CSMA / CD .
Báo hiệu giải nền ( Baseband signaling ) .
Tín hiệu truyền đi không bị điều chế và ở dạng xung trong môi trường truyền . Môi trường truyền tạo nên một kênh truyền duy hất mà dung lượng của nó được chia sẽ bởi các DTE được nối vào kênh . Các DTE nhận dữ liệu trong môi trường truyền đồng thới . Ở bất cứ thời điểm nào cũng chỉ có duy nhất một DTE được truyền , nếu có trên một DTE khác truyền thì sẽ gây nên va chạm trên môi trường truyền và dẫn đến sự hư hỏng dữ liệu . Do vậy cần có cơ chế điều phối trong môi trường truyền dữ liệu chung này . Để giải quyết vấn đề này IEEE802.3 đưa ra giải pháp đó là giao thức CSMA / CD .
Truy cập bằng giao thức CSMA / CD
Mạng công nghiệp truy cập bằng giao thức CSMA / CD . Đây là kỷ thuật truy cập phân bố , nghĩa là mỗi DTE nối vào mạng điều có quyền truy cập
Nếu một DTE muốn gửi dữ liệu , đầu tiên nó lắng nghe môi trường để tìm xem có DTE nào đang truyền trong môi trường lúc đó hay không . Nếu không có DTE nào đang truyền thì nó bắt đầu truyền dữ liệu của nó . Nếu nó phát hiện một DTE nào đó đang sử dụng môi trường truyền thì nó phải đợi cho đến ki môi trường rãnh rỗi .
Tất cả các DTE điều lắng nghe dữ liệu đang truyền . Dựa vào thông tin địa chỉ đích trong dữ liệu DTE ghi nhận xem nó có phải nhận dữ liệu đó hay không . Nếu đồng thời nhiều DTE truyền khi môi trường rãnh thì sẽ xảy ra va chạm sau một thời gian truyền . Tuy nhiên các DTE điều có cơ chế phát hiện va chạm . Tất cả các DTE có liên quan đến va chạm thì sẽ tự dừng truyền dữ liệu và sau một thời gian ngẫu nhiên với mỗi DTE thì gửi dữ liệu lại . Việc này được lặp lại cho đến khi một DTE truyền dữ liệu thành công không có va chạm . các DTE khác đợi cho đến khi môi trường rãnh .
Miền va chạm
Khoãng cách mà trong đó giao thức CSMA / CD hoạt động hoàn chỉnh để đảm bảo cho kỷ thuật truy cập CSMA / CD hoạt động khi mở rộng mạng Ethernet bị giới hạn bởi thời gian truyền đạt cho phép tối đa của gói dữ liệu . Trong Ethernet 10 Mbps cổ điển thì khoãng cách là 4520 m
Mạng điện ( IEEE ) .
Môi trường truyền là cáp đồng trục với tốc độ truyền trung bình . Chúng bao gồm các đoạn cáp riêng biệt có chiều dài 500m . Mạng này có thể tăng tới tốc độ 100Mbps trong qúa trìng truyền nếu sử dụng thêm các repeater .
Sợi mạng quang
Môi trường truyền là cáp sợi quang đa cách ( MMFO ) với sợi thuỷ tinh loại 62,5/125ms . Các link sợi quang luôn luôn là những link từ đầu này tới đầu kia giữa hai thành phần tích cực . Điều này có ý nghĩa luôn luôn có link trực tiếp từ một thành phần mạng đến cổng của một thành phần khác . Thành phần mạng có nhiệm vụ tái tạo lại các tín hiệu dữ liệu thu được và phân bố chúng bằng cách xuất dữ liệu đó lần nửa qua tất cả các cổng . Cấu trúc mạng được xác lập từ các thành phần OLM hoặc các bộ phận ghép hình sao .
Ethernet nhanh
Fast Ethernet có đặc tính chủ yếu của chuẩn Ethernet cổ điển với tốc độ dữ liệu được tăng lên 10 lần100Mbps .
Mạng Switching
Switch dùng để tăng dung lượng truyền thông và mở rộng mạng . Trong các nhà máy sản xuất lớn việc sử dụng Ethernet thường làm việc với lưu lượng dữ liệu lớn có thể đạt đến giới hạn của nó . Khi mở rộng mạng thường dung lượng nó bị giới hạn do giao thức CSMA / CD .Vậy bằng cách sử dụng công nghệ Switch thì các giới hạn của mạng được mở rộng đáng kể.
Mạng Switch được kết cấu bằng các bộ cáp thẳng và các vòng quanh tính khả dụng cao . Khả năng mở rộng mạng không giới hạn , thường dùng đến 150 Km .
Ưu điểm: Đây là mạng ứng dụng cho cấp giám sát và quản lý nên rất quan trọng trong công nghiệp , truyền thông với tốc độ cao , đáp ứng thời gian thực nhanh , thích hợp cho việc sử dụng mạng rộng , số trạm nối vào mạng củng như các thiết bị là rất lớn và không bị hạn chế , đặc tính về kỷthuật đòi hỏi không cao , sự truyền và nhận dữ liệu được thực hiện một cách dễ dàng. Tránh được sự va trạm trong qúa trình truyền và nhận dữ liệu.
Khuyết điểm: Đây là mạng cấp cao nên việc sử dụng mạng trong truyền thông gặp nhiều khó khăn , chi phí cho sự thiết kế ,thi công cũng như bảo trì và sữa chữa là không đơn giản
QUA SỰ VỚI THIỆU CÁC BUS TRÊN NHÓM CHỌN PROFIBUS – DP (Process Field Bus Distributed Periphery) BỠI NHỮNG ĐẶC ĐIỂM SAU:
Kết nối các thiết bị vào PLC
Truyền các lượng dữ liệu nhỏ và nhanh, do
-truyền thông Master / Slave tuần hoàn.
-Hoạt động một Master
-Giao tiếp với giao thức được đơn giản hóa .
Trao đổi dữ liệu theo hai khung
-Master gửi dữ liệu đến Slave
-Các slave thông báo và trả dữ liệu về Master .
Các hệ thống một hay nhiều Master có thể cài đặt bằng Profibus –DP . Điều này khiến cho hệ thống rất mềm dẽo . Tối đa cái 126 thiết bị ( Master hay Slave ) vào bus .
Cấu hìng thết bị : Gán cấu hình hệ thống bao gồm số các trạm , địa chỉ trạm , phân phát vùng nhớ cho các địa chỉ I/O , các tham số bus sử dụng và các thông điệp chuẩn đoán .
Các kiểu thiết bị : Mỗi hệ thống Profibus –DP bao gồm nhiều loại thiết bị cài đặt tuỳ theo tính năng hoạt động .
Cơ bản có 3 loại phân theo công việc :
DP Master class 1.
Đây là bộ điều khiển tập trung dùng trao đổi thông tin , dữ liệu với các trạm phân bố theo một chu kỳ thông điệp trước . Chẳng hạn : PLC , CNC , Robot Control .
DP Master class2 .
Các thiết bị kiểu này là thiết bị lập trình , thiết bị đặt cấu hình hoặc chuẩn đoán . Các thiết bị này được dùng khi khởi động hệ thống để đặt cấu hình cho hệ thống DP .
DP Slave .
Một DP slave là một thiết bị I/O mà đọc thông tin từ qúa trình xuất dữ liệu ra qúa trình .
Hoạt động hệ thống :
Hệ thống một Master : Chỉ có một master tích cựa trên bus .
Hệ thống nhiều Master : Có nhiều Master trên bus như có thêm htiết bị đặt cấu hình .
Đặc điểm của Profibus-DP:
-Giao tiếp truyền thông tuần hoàn và nhanh với các thiết bị field .
-Tốc độ truyền dữ liệu đến 12Mbps .
-Thời gian đáp ứng nhanh đo được với 10 trạm ET 200 và mỗi trạm này có 32 I/O là 0,35ms .
-Đối với các yêu cầu thời gian đáp ứng ít chính xác thì có thể thực hiện các thiết bị DP vá FMS trên cùng một hệ thống bus .
Trao đổi dữ liệu :
Nguyên tắc làm việc của qúa trình trao đổi dữ liệu trên mạng là thực hiện sự ánh xạ biến qua vùng biến V ( Variable memory ) . Sự cấp phát các vùng nhớ của điều kiển cho các điều khiển phải tuân theo trật tự vùng nhớ để khi xuất dữ liệu hoặc thu thập dữ liệu không gây ra lỗi xung đột về chanh chấp dữ liệu . Đồng thời chúng phải nắm rỏ tương tác các I/O của hệ thống ( chỉ bao gồm các điều khiển tớ ) là bao nhiêu để sử dụng đảm bảo đủ bộ nhớ .
Công nghệ truyền RS 485:
Truyền dẫn RS 485 thường được sử dụng rất nhiều bởi profibus . Những ứng dụng mà trong đó lắp đặt không cần đắt tiền , đơn giản và truyền tốc độ cao .
Tốc độ truyền có thể từ 9.6Kbps đến 12Mbps . Một tốc độ truyền duy nhất được chọn cho tất cả các thiết bị trên một bus khi hệ thống sẳn sàng .
Lắp đặt RS 485.
Tất cả các thiết bị được nối vào cấu trúc bus . Tối đa 32 trạm ( master hay slave ) có thể được nối vào một segment 9 đoạn . Bus được kết thúc bằng kết thúc bus tích cực ( active bus terminator ) ở đầu và cuối mỗi segment . Để bảo đảm hoạt động không có lỗi thì cả đầu kết thúc bus luôn luôn được cấp điện .
Pin# Pin#
6
3
8
5
1
6
3
8
5
1
TxR/RxD+ B
TxR/RxD+ B> 390V Cổng TxR/RxD- A
Cable shield
TxR/RxD- A > 220V nối TxR/RxD+ B
> 390V mạng TxR/RxD- A
Cable Shield Cable shield
Vị trí chuyển mạch = ON Vị trí chuyểnmạch = OFF
Trong trường hợp trên 32 trạm hpoặc để mở rộng mạng ta phải dùng đếncác repeater để liên kết các đoạn bus lại với nhau hình .mô tả các trạn DTE ( Data terminal equiment ) trên các bus nối nhau bằng 2 repeater.
Bus segment
DTE
TE
DTE
DTE
DTE
R
DTE
DTE
R
DTE
DTE
DTE
DTE
DTE
DTE
Chiều dài cáp phụ thuộc vào tốc độ truyền : Tốc độ truyền càng cao thì chiều dài cáp càng giảm như hình.
Kbaud rate
Max segment length
Max.expansion
9.6
1000m
10,000m
19.2
1000m
10,000m
187.5
1000m
10,000m
500.0
400m
4,000m
1,500.0
200m
2,000m
3,000.0
100m
1,000m
6,000.0
100m
1,000m
12,000.0
100m
1,000m
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG
Xuất phát từ mục đích thực hiện của đề tài , xây dựng mạng Profibus cơ bản để điều khiển , quản lý và giám sát cho chung cư hai tầng , 8 hộ sử dụng, mỗi chung cư 4 hộ được gíam sát bằng một máy tính và sử dụng một slave ( S7-200 CPU 244 ) do đó :
Mạng Profibus trong đề tài bao gồm :
Master CPU 315-2DP
Slave CPU 224 ( 14 input/10output )
Module truyền thông EM 277
Cáp truyền RS 485
Card CP 5611
I. CÁC ĐẶC TÍNH KỶ THUẬT
Master CPU 315-2DP
Tầm Địa chỉ :
Q: 0.0 đến 127.7.
DBX: 0.0 đến 8191.7
DIX: 0.0đến 8191.7
I: 0.0 đến 127.7
L: 0.0 đến 255.7
M: 0.0 đến 255.0
PQBQ: 0 đến 767
PIB: 0 đến 767
T: 0 đến 127
C: 0 đến 63
Các Đặc Điểm Kỹ Thuật Của CPU 315-2DP:
Vùng nhớ làm việc : 64 KB
Load memory :
Tích hợp bên trong : 96KB RAM
Có thể mở rộng : tối đa 4MB FEPROM ( bộ nhớ card )
Tốc độ : khoảng 0.3ms trên 1000 lệnh nhị phân
Có nguồn pin để lưu trữ chương trình
Có đồng hồ thời gian thực
Thời gian xử lý :
- Các lệnh về bít : 0.3ms đến 0.6ms
Các lệnh về word : 1ms
Các lệnh về double interger : 2ms
Các lệnh về số thực : 50ms
Truyền thông :
Một cổng truyền thông cho MPI với tốc độ truyền : 187.5 Kbp
Một cổng truyền thông cho PROFIBUS CPU 315-DP nối mạng với hai chức năng là Master hay slave.
DP Master :
Tốc độ truyền lên tới 12Mbps
Số Slaver tối đa : 64
Vùng địa chỉ : 1 KB I/224 byte O cho mỗi Slave
DP Slave:
Tốc độ truyền : lên tới 12Mbps
Có thể truyền : 244 byte I/244 byte O
Kích thước ( WxHxD ) : 80x125x130mm
Khối lượng : 530g
Nguồn cung cấp : 24 VDC ( chấp nhận từ 20.4V đến 28.8V )
Công suất tiêu thụ : 8W
Slave CPU 224 ( 14 input/10output )
Một Số Đặt Tính Của CPU 224
Có 14 cổng vào logic và 10 cổng ra logic.
Có 7 modul mở rộng thêm cổng vào và ra, bao gồm cả modul analog
Tổng số cổng logic vào và ra có thể lên tới 64 cổng vào và 64 cổng ra.
2048 từ đơn ( word ), tức là 4KB thuộc miền bộ nhớ đọc / ghi non- volatile để lưu chương trình ( vùng nhớ có giao điện với EEPRON ).
2048 từ đơn 4KB kiểu đọc / ghi để lưu dữ liệu, trong đó 512 từ đọc thuộc miền vùng nhớ non- volatile.
128 bộ tạo thời gian trễ ( Timer ). Chia làm 3 loại theo độ phân giải khác nhau : 4 timer 1 ms, 16 tiner 10ms, 108 timer 100ms.
128 bộ đếm ( Counter ) được chia làm 2 loại : bộ đếm lên và bộ đọc vừa tiến vừa lùi.
688 bit nhớ đặc biệt thông báo trạng thái hoặc đặt chế độ làm việc .
Có các chế độ ngắt và xử lí tín hiệu ngắt khác nhau bao gồm nguồn truyền thông, ngắt theo sườn lên hoặc sườn xuống, ngắt theo thời gian ngắt của bộ đếm tốc độ cao và ngắt truyền xung.
3 bộ đếm tốc độ cáo với nhịp 2KHZ và 7KHZ.
2 bộ phát xung nhanh cho dãy xung kiểu PTO hoặc kiểu PWM.
2 bộ điều chỉnh tương tự.
Bộ nhớ không bị mất dữ liệu tromh khoảng thời gian 190 giờ khi PTO bị mật nguồn nuôi.
Module truyền thông EM 277
Như một thiết bị tớ, EM 277 chấp nhận một số khác nhau về nạp vào/ ngõ ra, counter, timer, hoặc giá trị tính toán khác được chuyển tới cho trước hết di chuyển tới vùng nhớ trong S7-200. Cũng như vậy, dữ liệu từ cho cũng được đặt trong vùng nhớ biến bên trong.
Để sử dụng Profibus-DP EM 277, phải đặt địa chỉ trạm DP phù hợp với địa chỉ trong cấu hình chủ.
Những cấu hình được hỗ trợ bởi EM 277. Cấu hình mặc định có module EM 277, là 2 word vào và 2 word ra.
Cáp truyền RS 485
Địa chỉ trạm DP: 0 đến 99.
Số trạm trên một phân đoạn : 32 , max.
Số trạm trên mạng : 127, không quá 99 EM 277.
MPI : số kết nối tối đa là 6.
Công suất tiêu thụ : 2.5W.
Kích thước : 18x80x62mm.
Yêu cầu đặc tính kỷ thuật về cáp RS 485
Tổng quát
Đặc tính
Màu
Đen
Dạng
Hai dây xoắn , bọc giáp
Tiết diện dây dẫn
>0.22 mm2
Điện dung dây dẫn
<60 pF. m
Tổng trở
100W đến 200W
Tốc độ truyền của cáp RS 485
Tốc độ truyền
Chiều dài tối đa của phân đoạn
9.6 – 93.75 Kbaud
1200m
187.5 Kbaud
1000m
500 Kbaud
400m
1.5 Kbaud
200m
3-12Mbaud
100m
Card CP 5611
CP 5611 là card dùng để kết nối chương trình điều khiển và máy tính đến các mạng như Profibus, MPI với phần mềm SIMATIC S7. Các loại giao tiếp của card trong mạng :
Profibus-DP master cấp một với SOFTNET – DP.
Profibus-DP master cấp hai không có tính năng mở rộng trong việc nối với SOFTNET – DP.
Profibus-DP slave với phần mềm SOFTNET – DP slave.
Giao tiếp với PG/OP.
Giao tiếp giữa S7 với SOFTNET – S7.
Tương thích trong giao tiếp ( gởi / nhận dữ liệu dựa trên giao di FDL với SOFTNET – DP hoặc SOFTNET – S7.
Card CP5611 có thể dùng giao tiếp với STEP7, COM PROFIBU SOFTNET – S7, SOFTNET – DP.
Card CP5611 có 9 chân, các Jack cắm hình đinh ốc nối kết với mạng Profibus. CP5611 hoạt động dựa trên những nhóm phần mềm ứng dựng khác nhau và nó cho phép người sử dụng chương trình điều khiển và máy tính , xử lý chương trình con trong mạng Profibus và mạng MPI. Mỗi một card Cp5611 chỉ nối với một chương trình điều khiển hoặc máy tính. Chẳng hạn như protocol ( mạng giao tiếp Profibus-DP, S7, hoặc FDL ) có thể dùng cho các CP. Chương trình điều khiển của card CP5611 bao gồm tất cả các phạm ứng dụng của STEP 7.
Chương trình giao diện của STEP 7 có thể chạy trên SOFTNET – S7 Windows 98, NT 4.0.
Card CP5611 có thể dùng với mạng Profibus-DP master cấp một cấp hai với phần mềm SOFTNET – DP/Windows 98, NT 4.0.
Đồng thời card CP5611 cũng có thể dùng mạng Profibus Slave dựa trên phần mềm giao diện SOFTNET – DP slave / Windows 98, NT 4.0 .V các chương trình giao diện tiện lợi thì card có thể dùng khi bắt đầu chương trình hoặc giám sát hệ thống mạng Profibus-DP. Với STEP 7 Micro/Win V2 thì phần cứng dựa trên chương trình phần mềm SIMATIC S7- 200 ở chế độ tự động không cần phải đặt cấu hình. Còn đối với Protocol, Protool/Protocol card CP 5611 có thể dùng phần cứng dựa trên cấu hình là công cụ là cho màng hình SIMATIC hoạt động, xử lý và hiển thi.
Thông số của CP 5611 :
Tốc độ truyền thông : 9Kbit đến 12Mbit.
Kết nối mạng Profibus : 9 pin sub – D female .
Nguồn áp + 5VDC +/-5%.
Công suất thực : 2W.
Nhiệt độ hoạt động : -50c đến +400c.
Độ ẩm : 95% at + 250
Module kết nối : PCI card
Kích thước : (HxD )mm :( 102x130 )mm
Khối lượng : 100g.
Mạng Profibus-DP của đề tài
II. ĐỊNH NGHĨA CẤU HÌNH CỨNG CHO MẠNG
II.1 Khai báo và mở một Project mới
Khi đó trên mạng sẽ xuất hiện một hợp thư thoại như dưới thì ta gõ tên và chọn Ok và như vậy thì đã khai báo xong một Project mới .
Hình 1: Tạo một Project mới
Để vào project vừa tạo ta chỉ cần nhấp vào tên mới tạo và chọn OK
Hình 2: Mở một Project mới tạo
II.2 Xây dựng cấu hình phần cứng cho một mạng PLC
( 1Master và 2 Slave)
Sau khi khai báo xong một Project mới , trên màng hình sẽ xuất hiện Project mà chúng ta cần tạo nhưng nó ở dạng rỗng ( Nghĩa là chưa có trong Project ).
Tiếp theo chúng ta cần phải khai báo cấu hình cứng cho trạm PLC S7-300 để kh nhận nguồn PLC , hệ điều hành của S7-300 sẽ không báo ngắt hoặc báo thiếu Module.
II.2.1 Đặt trạm PLC cho Simatic S7-300
Chọn Insert®Station® Simatic S7-300 Station
Hình 3: Đặt trạm cho S7-300
Thông thường khi lặp trình điều khiển chỉ cần khai báo một trạm PLC là S7-300 , nhưng khi thiết kế hệ thống mạng Profibus phải khai báo thêm trạm cho mạng Profibus , tương tự cách khai báo trên . Chọn Insert®subnet ®Profibus
Hình 4 : Đặt cho trạm Profibus
Sau khi khai báo một trạm xong ( Chèn một Station ), thư mục Project chuyển sang dạng không rỗng với thư mục con với tên mặc định là Simatic 300 (1) chứa tập tin về cấu hình cứng của trạm . Tên này là tên mặc định cho nên chúng ta có thể thay đổi tên . Tiếp theo thực hiện Insert các số serria của PLC được ghi trên PLC.
Hình 5: Màn hình chính của S7-300
II.2.2 Tạo bảng định vị
Nhấp double click vào biểu tượng Hardware
Sau đó click vào Simatic 300, click vào rack 300 và chọn Rail. Xuất hiện màng hình khung định vị các Module .
Việc đưa các Module vào bảng được thực hiện một cách dễ dàng , chỉ cần đánh dấu slot ngay Module cần chèn và double click vào tên Module đó.
Hình 6: Bảng định vị
II.2.3 Chèn các Module vào bảng định vị
II.2.3.1 Moddule cung cấp nguồn năng lượng
Click vào PS-300 và chọn PS307 2A
Hình 7: Chọn nguồn
II.2.3.2 Chèn CPU 315-2DP
Chọn CPU-300 , click chọn CPU315-2DP rồi chọn 6ES7-2AF030A0B
Hình 8: Chèn CPU 315-2DP
II.2.3.3 Chèn ngỏ vào ra số và analog cho Module
Ta vào SIMATIC 300 ®vào SM chọn ngỏ vào /ra số vá Analog
H ình 9: Chèn ngỏ vào / ra số và analog
Step 7 giúp cho việc khai báo cấu hình phần cứng đơn giản nhờ vào bảng danh mục các Module của nó . Khi tiến hành tuần tự các bước trên thì ta sẽ định được cấu hình phần cứng cho một trạm PLC S7-300 hoàn chỉnh như bảng sau:
Hình 10: Hoàn chỉnh việc gán các Module
Vì là đặt cấu hình phần cứng cho một mạng PLC giữa PLC S7-300( Master và Slave ) cho nên chúng ta cần phải khai báo cấu hình cho mạng . Nếu chỉ sử dụng đơn lẻ một PLC S7-300 thì cấu hình ta đặt như trên là đủ và đưa vào sử dụng.
II.2.3.4 Chèn cấu hình cho 2 Slave
Khi tiến hành cài đặt cấu hình cho mạng giữa PLC S7-300 và PLC S7-200 trước tiên ta phải chọn Module kết nối , vì Module kết nối của PLC S7-300 đuôi theo sau là DP nên khi tiến hành cài đặt cấu hình mạng thì ta dựa trên cấu hình phần cứng cho trạm ta đặt .
Ta chọn CPU 315-2DP và kế tiếp ta nhấn double vào Dp thì nó sẽ hiện ra nhánh như hình .
Chọn địa chỉ cho Master bằng cách chúng ta nhấp double vào nhánh Profibus thì nó sẽ hiện ra địa chỉ , địa chỉ mặc định của nó là 1.
Tiếp theo là ta cần phải chọn tốc độ truyền thông cho mạng PLC . Vì PLC S7-300 là thiết bị quản lý nên ta cần phải chọn , tuỳ theo khoảng cách đường truyền mà chúng ta chọn tốc độ . Tốc độ được đưa ra sẳn ở phần trứơc.
Hình 11: Chọn tốc độ truyền thông
Đặt cấu hình cho EM 277 trong mạng :
Double click vào màng hình định vị để tạo nhánh để tạo nhánh Profibus 1.
Hình 12: Tạo nhánh Profibus 1
Khi ta nhấp double click vào Modue truyền thông EM 277 thì nó sẽ hiện ra trong Text Box và được kết nối với Module mở rộng PLC S7-300. Thực hiện kết nối giữa Module CPU 315-2DP với 2 EM 277 và được thể hiện hình trên .
Hình 13: Chèn EM 277
Xác định địa chỉ của EM 277 trong mạng:
Khi chèn hai Module EM 277 vào trong cấu hình mạng thì ta cần phải dựa trên địa chỉ của 2 Slave ( EM 277 ) vào để CPU 315-2DP quản lý .
Để thực hiện được thì nhấn double vào EM 277 để xác định cho Profibus , tương tự như vậy chọn địa chỉ cho 2 slave có địa chỉ là 21 và 22
Hình 14 : Chọn địa chỉ cho 2 slave
Cũng từ mục Profibus DP ®Simatic thì sẽ xác định địa chỉ cho EM 277 trong mạng .
Cấu hình hoàn chỉnh giữa Master và 2 Slave
Hình 15: Cấu hình hoàn chỉnh
Khi cấu hình mạng hoàn chỉnh thì ta củng có thể xem lại những địa chỉ của Master và Slave . Khi đó ta clixk chuột vào biểu tượng Address Overview trên thanh công cụ của Simatic S7-300. Thì nó hiện cho ta xem giới hạn tất cả các ngỏ vào/ ra của Master và Slave.
Sau khi đặt cấu hình phần cứng cho mạng thì ta củng cần phải định thêm địa chỉ truyền thông trạm PLC. Điều này rất cần thiết vì một máy tính có thể cùng một lúc làm việc được với nhiều trạm PLC . Trong khi đó mặc định địa chỉ các Module CPU của S7-300 là 2 ( địa chỉ MPI ) . Nó muốn thay đổi địa chỉ Module CPU thì nhấp double vào CPUxx mà ta đã khai báo trong cấu hình phần cứng để vào .
Chế độ đặt lại tham số làm việc . Khi đó lại chọn tiếp General ®MPI và sử dụng lại địa chỉ MPI.
Hình 16: Xem lại địa chỉ
Chọn lại CPU
Xác định địa chỉ MPI trong CPU
Hình 17: Xác định địa chỉ của MPI
Sau khi định địa chỉ MPI trong trạm PLC, ta cần phải ghi địa chỉ lại trên Module CPU và chỉ khi đó Module CPU mới thực hiện làm theo địa chỉ mới này . Để tìm lại địa chỉ củng như cấu hình mạng lên Module CPU thì ta cần phải kích vào biểu tượng download xuống PLC hoặc ta củng có thể chọn: PLC®Download.
Biểu tượng Down
load
Hình 18: Download cấu hình
Bên cạnh việc download cấu hình phần cứng project xuống CPU thì ta củng có thể đọc ngược lại cấu hình cứng hiện có từ Module CPU vào Project bằng cách kích chuột vào biểu tượng Upload trên thanh công cụ của màn hình hoặc có thể chọn PLC®UP load . Với việc đọc ngược lại cấu hình phần cứng này ta củng đọc được luôn tòan bộ chương trình hiện có trong loại Memory của CPU vào project . Khi tiến hành thực hiện Down load hay Up load một chương trình hay một cấu hình phần cứng nào đó thì phải thực hiện từng bước như sau :
Hình 19: Down load CPU
Chọn OK
HÌnh 20: Down load hệ thống
Chọn OK
Chọn Yes để ghi cấu hình phần cứng mình vừa tạo xuống Module CPU cho PLC và tất cả các chương trình thực hiện sẽ được quản lý bởi khối OB1
Hình 21: Ghi cấu hình vừa tạo
Chọn Yes , chúng ta nên cần Reset lại Module nhằm xóa tất cả những chương trình trước đó có trong Module CPU . Khi đó thì những đèn báo trên Module trên PLC sẽ từ chế độ Stop ( Đèn vàng ) chuyển sang chế độ Run ( Đèn xanh ) . Nếu thực hiện kết nối phần cứng đúng thì tất cả các Module mở rộng đều sáng ( Đèn xanh ). Nếu như thực hiện kết nối phần cứng khônh đúng thì Module CPU S7-300 sẽ báo lỗi , nghĩa là đèn Busf ( Đỏ ) nhấp nháy và SF ( chuyển sang đỏ bình thường ở chế độ OFF ) . Khi đó thì tất cả các đèn của 2 EM 277cũng sẽ chuyển sang đỏ . Nghĩa là mạng không thực hiện được chế độ truyền thông .
Hình 22: Khởi động lại Module
Thoát khỏi phần Down load cấu hình và chọn theo biểu tượng
Chúng ta cần phải chọn OK, vì để chấp nhận ghi lại cấu hình chúng vào Module CPU.
Để quan sát chương trình đang làm việc trên S7-300 chúng ta chọn RUN.
Giám sát hoạt động
Hình 23 : quan sát chương trình
III. KIỂM TRA SỰ TRUYỀN THÔNG PHẦN CỨNG MẠNG
Kiểm tra sự truyền thông có ý nghĩa ban đầu rất quan trọng , thể hiện việc nối kết các thiết bị đúng , các thiết bị có thể truyền thông qua lại được với nhau , chúng có thể điều khiển quản lý giám sát lẫn nhau .
Việc kiểm tra bằng tác động bit có thể thực hiện như sau:
Thực hiện trên S7-300.
Click chọn Simatic – 300, vào PLC chọn Monitor/ Modify Variables.
Hình 24: Chọn bảng variable
Xuất hiện bảng Variable , thực hiện việc truyền nhận dữ liệu giữa Master và Slave.
Ô thực hiện tác động Bit
Hình 25: Bảng Variable
Đặt bit muốn truyền vào Ô Modify value và chọn biểu tượng Activa Modify Value để truyền bit đến Slave.
Hình 26: Thực hiện truyền dữ liệu
Thực hiện trên Slave
Trên thanh View chọn thanh ststus Bar, xuất hiện bảng status .
Thực hiện việc nhận và truyền dữ liệu
Hình 27: Truyền dữ liệu từ Master
Truyền dữ liệu từ Slave đến Master
Hình 28: Truyền dữ liệu từ Slave
Master thực hiện việc nhận dữ liệu truyền từ Slave
Hình 29: Nhận dữ liệu từ Slave
CHƯƠNG III
THỰC HIỆN THI CÔNG MẠNG
CÁC BƯỚC THỰC HIỆN THI CÔNG MẠNG
Thiết kế hệ
Thống mạng
Nối cáp truyền dữ liệu
Định cấu hình cứng
Tác động Bit
Đặc thông số truyền thông
Viết mã
chương trình
Lập trình điều khiển 2 Slave
Giao tiếp giữa người và máy
Xác định biến
Tạo giao diện
Kết nối biến và phần cứng
HOÀN THÀNH
Kết nối phần cứng Thực hiện truyền thông
Bước 1 Bước 5
Bước 6
Bước 2
Bước 7
Bước 3
Bước 8
Bước 4
I QUẢN LÝ DỮ LIỆU TRÊN MẠNG
I.1 Phân bố và cấp phát bộ nhớ
Việc thực hiện đề tài có giới hạn trong việc quản lý giám sát các ngỏ vào / ra số và tương tự trên 2 thiết bị Slave và Master nên bộ nhớ được cấp phát 64 byte (512 bit ).
Các biến dữ liệu ( I , Q , M ) được ánh xạ qua vùng biến ( Variable Memory ) để thực hiện việc trao đổi trên mạng .
Việc chuyển đổi dữ liệu trên mạng được thực hiện ở hình:
Vùng nhớ V Vùng địa chỉ Vùng nhớ V
Của tớ 1 I/O chủ của tớ 2
EM 277 EM 277
Đệm
Đệm
Đệm
Đệm
Vùng nhập
I/O
Vùng nhập
I/O
Vùng xuất
I/O
Vùng xuất
I/O
VB0 IB2 VB0
VB31
VB63 IB65 IB66
VB64 VB63
IB129 VB64
VB127
QB2 VB127
QB66 QB65
VB5199 QB129 VB5199
Việc trao đổi dữ liệu bằng cách : Master gởi dữ liệu từ vùng xuất đến vùng đệm vào của các Slave, ngược lại Slave nhận và truyền dữ liệu từ vùng đệm xuất đến vùng nhập của Master.
I.2 Sự liên kết dữ liệu
Sự chựa chọn ngò vào ra I/O này chúng ta có thể xác định xác định sự lựa chọn dữ liệu phù hợp , sự lựa chọn dữ liệu phù hợp nó tự động ghi dữ liệu giữa Master va Slave và nhiều dữ liệu được truyền từ các network không bi ngắt ( Interrupt ). Mạng Profibus hổ trợ 3 loại đặc tính : Byte , Word và Buffer.
I.2.1 Đặc tính Byte ( Byte Consistency ):
Đảm bảo các Byte này được truyền trong tất cả các trạm , Byte Consistency chỉ được dùng nếu tất cả các byte trong hệ thống dữ liệu DP phụ thuộc vào quyền quyết định dữ liệu .
I.2.2 Word Consistency :
Đảm bảo các Word truyền đi không bị gián đoạn bởi các quy trình khác . Word Consistency chỉ được dùng khi dữ liệu DP có giá trị là số nguyên ( 2 byte ), Word Consistency ngăn không cho Master thực hiện phép tính AND/OR với Slave chuyển đến gữa các byte của word giữa vùng nhớ và network khi các phần tử không thể ngắt hoặc không thể thay đổi CPU .
I.2.3 Buffer Consistency:
Nhằm đảm bảo cho tất cả các dữ liệu của bộ đệm được truyền tín hiệu cho tất cả các trạm không bị gián đoạn ( Interrupt ) bởi các quy trình khác Buffer Consistency ngăn không cho Master thực hiện phép tính AND/OR với Slave chuyển toàn bộ các bộ đệm dữ liệu của DP ( Al Input / Output ) giữa các vùng nhớ và Netword không bị gián đoạn . Buffer Consistency chỉ được dùng khi giá trị truyền là DW ( Double Word ) , nối các mạng lại với nhau hoặc nhóm ccác giá trị dữ liệu lại với nhau mà nó có nhiệm vụ trong một Unit .
EM 277truyền dữ liệu DP từ vùng nhớ sau đó người sử dụng chương trình chia ra các chu kỳ quét , Điều này đảm bảo cho việc truy xuất dữ liệu DP bởi người quản lý chương trình và các thủ tục con sẽ có dữ liệu phù hợp . Việc truyền dữ liệu DP giữa EM 277 và vùng nhớ ( V-Memoye )của CPU có thể bị gián đoạn bởi người sử dụng . Trong trường hợp này , dữ liệu chỉ thích hợp với cấu hình ngỏ vào / ra I/O của Master :Byte , Word hoặc Buffer. Nếu nó được bảo vệ bởi cấu hình I/O không đủ thì người ta sử dụng chương trình có thể đảm bảo cho sự tương thích dữ liệu DP không thể truy xuất dữ liệu DP từ người sử dụng . Điều này cung cấp cho người sử dụng chương trình tương ứng với những bộ đệm .
II. THỰC HIỆN TRUYỀN THÔNG
Sau khi kiểm tra thành công việc kết nối mạng , việc thực hiện truyền thông dđược bắt đầu .
Ta vào communications thì xuất hiện như hình
Hình 1: Định các thông số truyền thông
II.1 Chọn cáp truyền thông
Ở đây chọn chuẩn PC Adapter (PROFIBUS) , vì nối mạng profibus ,nếu cho các mạng khác thì có thể chọn cáp truyền thông cho thích hợp .
HÌnh 2: Chọn cáp truyền thông
II.2 Tốc độ truyền thông và số địa chỉ
Ta chọn tốc độ truyền là 1,5Mbps và chọn địa chỉ là 2
Hình 3: Tốc độ truyền thông và số địa chỉ
II.3 Xác định chuẩn truyền thông
Hình 4: Chuẩn truyền thông
II.4 Kiểm tra địa chỉ truyền thông
Địa chỉ truyền thông cho trạm 1 ta đặt là 21và trạm hai là 22
Hình 5: Kiểm tra địa chỉ
III. CÁC KHỐI XỬ LÝ LỖI MẠNG
Lỗi vượt qúa thời gian xoay vòng cho phép –0B80
Lỗi sự cố nguồn nuôi –0B81
Lỗi sự cố Module –0B82
Lỗi thiếu khối 0B chứa chương trình xử lý ngắt –0B85
Lỗi truyền thông –0B87
Lỗi lập trình –0B212
Lỗi truy nhập Module-0B122
Với đây là bảng xử lý lỗi cho biết mã lỗi khi khối 0B thực thi.
Tên hình thức
Kiểu
Giá trị và ý nghĩa
0B82-FLT-ID
BYTE
B#16#42 Mã nhận biiết có lỗi Module
OB82-IO-FLAG
BYTE
01010100 module vào
01010101 module ra
OB82-MDL-ADDR
INT
Địa chỉ module có lỗi
OB82-INT-FAULT
BOOL
Lỗi bên trong module
OB82-EXT-INFO
BOOL
Lỗi bên ngòai module
OB82-FLD-CONNCT
BOOL
Lỗi nối với bus dẫn nội
OB82-COMM-FAULT
BOOL
Lỗi truyền thông với module
OB82-MDL-STOP
BOOL
Module ở trạng thái stop
OB82-INT-PS-FLT
BOOL
Lỗi do nguồn trong
OB82-PRIM-BATT
BOOL
Lỗi do pin nguồn nuôi chính
OB82-BCKUP-BATT
BOOL
Lỗi do pin nguồn nuôi phụ
OB82-REVERVED-2
BOOL
Lỗi dự trữ của hệ điều hành
OB82-PROC-FLT
BOOL
Lỗi bộ xử lý của module
OB82-EPROM-FLT
BOOL
Lỗi bộ nhớ EPROM của module
OB82-RAM-FLT
BOOL
Lỗi bộ nhớ RAM của module
OB82-ADU-FLT
BOOL
Lỗi ADU của module
OB82-FUSE-FLT
BOOL
Lỗi cầu chì của Module
OB82-HW-INTR-FL
BOOL
Lỗi tín hiệu ngắt cứng đầu vào
OB87-PRIORITY
BYTE
26 ( thứ tự ưu tiên )
OB-87-NUMBR
BYTE
87. là chỉ số của khối OB87
OB87-REVERVED-1
BYTE
Dự trữ ( của hệ điều hành )
OB87-REVERVED-3
WORD
Dự trữ ( của hệ điều hành )
IV. QUAN HỆ TRAO ĐỔI DỮ LIỆU GIỮA MASTER VÀ SLAVE
Việc quan hệ trao đổi và truyền thông dữ liệu giữa Master và Slave
trên mạng được thực hiện thông qua đoạn mã hoá chương trình.
Đoạn mã hoá chương trình của Master.
NETWORK 1: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH1
SLAVE 1.
L ID2
T QD2
NOP 0
NETWORK 2: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH2 SLAVE 1.
L ID6
T QD6
NOP 0
NETWORK 3: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH3 SLAVE 1.
L ID10
T QD10
NOP 0
NETWORK 4: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH4 SLAVE 1.
L ID14
T QD14
NOP 0
NETWORK 5: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH1
SLAVE 1.
L ID18
T QD18
NOP 0
NETWORK 6: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH2 SLAVE 1.
L ID22
T QD22
NOP 0
NETWORK 7: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH3 SLAVE 1.
L ID26
T QD26
NOP 0
NETWORK 8: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH4 SLAVE 1.
L ID30
T QD30
NOP 0
NETWORK 9: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH1
SLAVE 1.
L ID34
T QD34
NOP 0
NETWORK 10: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH2 SLAVE 1.
L ID38
T QD38
NOP 0
NETWORK 11: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH3 SLAVE 1.
L ID42
T QD42
NOP 0
NETWORK 12: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH4 SLAVE 1.
L ID46
T QD46
NOP 0
NETWORK 13: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH1
SLAVE 1.
L ID50
T QD50
NOP 0
NETWORK 14: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH2 SLAVE 1.
L ID54
T QD54
NOP 0
NETWORK 15: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH3 SLAVE 1.
L ID58
T QD58
NOP 0
NETWORK 16: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH4 SLAVE 1.
L ID62
T QD62
NOP 0
NETWORK 17: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH1
SLAVE 2.
L ID66
T QD66
NOP 0
NETWORK 18: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự,kênh CH2
SLAVE 2.
L ID70
T QD70
NOP 0
NETWORK 19: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH3
SLAVE 2.
L ID74
T QD74
NOP 0
NETWORK 20: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH4
SLAVE 2.
L ID78
T QD78
NOP 0
NETWORK 21: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH1
SLAVE 2.
L ID82
T QD82
NOP 0
NETWORK 22: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự,kênh CH2
SLAVE 2.
L ID86
T QD86
NOP 0
NETWORK23: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH3
SLAVE 2.
L ID90
T QD90
NOP 0
NETWORK 24: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH4
SLAVE 2.
L ID94
T QD94
NOP 0
NETWORK 25: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH1
SLAVE 2.
L ID98
T QD98
NOP 0
NETWORK 26: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự,kênh CH2
SLAVE 2.
L ID102
T QD102
NOP 0
NETWORK 27: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH3
SLAVE 2.
L ID106
T QD106
NOP 0
NETWORK 28: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH4
SLAVE 2.
L ID110
T QD110
NOP 0
NETWORK 29: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH1
SLAVE 2.
L ID114
T QD114
NOP 0
NETWORK 30: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự,kênh CH2
SLAVE 2.
L ID118
T QD118
NOP 0
NETWORK 31: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH3
SLAVE 2.
L ID122
T QD122
NOP 0
NETWORK 32: Chuyển dữ liệu đến ngõ ra tương tự , kênh CH4
SLAVE 2.
L ID126
T QD126
NOP 0
Đoạn mã hoá chương trình của Slave 1
LD SM0.0
MovD VD220 , VD64
MovD VD224 , VD68
MovD VD228 , VD72
MovD VD232 , VD76
MovD VD256 , VD80
MovD VD260 , VD84
MovD VD264 , VD88
MovD VD268 , VD92
MovD VD292, VD96
MovD VD296 , VD100
MovD VD300 , VD104
MovD VD304 , VD108
MovD VD328 , VD112
MovD VD332 , VD116
MovD VD336 , VD120
MovD VD340 , VD124
Đoạn mã hoá chương trình của Slave 2
LD SM0.0
MovD VD220 , VD64
MovD VD224 , VD68
MovD VD228 , VD72
MovD VD232 , VD76
MovD VD256 , VD80
MovD VD260 , VD84
MovD VD264 , VD88
MovD VD268 , VD92
MovD VD292, VD96
MovD VD296 , VD100
MovD VD300 , VD104
MovD VD304 , VD108
MovD VD328 , VD112
MovD VD332 , VD116
MovD VD336 , VD120
MovD VD340 , VD124
CHƯƠNG IV: PHẦN KẾT LUẬN
KẾT QUẢ THỰC HIỆN
I.1 . Những Việc Đã Hoàn Thành
Viết chương trình cho máy tính quản lý và giám sát quá trình sử dụng nước ở các hộ của chung cư thực hiện rất là tốt.
Màn hình giao diện thực hiện đúng yêu cầu đề ra của người thiết kế, tuy chưa đẹp và bắt mắt lắm.
Tìm hiểu tốt một phần nào đó về phần mềm Protool
Xác định địa chỉ liên kết truy xuất dữ liệu giữa màn hình với PLC và ngược lại.
I.2 . Những Việc Chưa Hoàn Thành
Việc thiết kế và xây dựng mô hình không được khả quan
Gặp rất nhiều khó khăn trong quá trình Tìm, Mua cũng như sửa chữa Flow Sensor for Water.
Mô hình làm chưa được đẹp
Lập trình mô phỏng hình ảnh Flash
Những xử lý sự cố mạng không tốt
II . ỨNG DỤNG CỦA ĐỀ TÀI
Quá trình thực hiện đề tài này giúp em hiểu biết thêm những ứng dụng trong nghành Tự Động Hoá. Nếu có thời gian và điều kiện thì đề tài này có thể ứng dụng vào thực tế không chỉ việc quản lý mà còn các nghành công nghiệp ứng dụng khác. Mặc dù đề tài này chưa được hoàn thiện lắm nhưng cũng là một tài liệu tham khảo bổ ích cho các bạn sinh viên của nghành ở khoá tiếp theo, mong các bạn hãy phát triển đề tài này quy mô hơn, thiết thực và rộng rãi hơn.
III. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI:
Đã nói đến tự động hoá là người ta thường nghĩ đến những gì thật lớn và cũng cho người ta một cảm giác thật xa vời nhưng đôi khi nó lại nằm trong tầm tay của những ai biết nắm bắt cơ hội, có một lối tư duy thật khoa học. Thật đúng vậy một xã hội phát triển điều đó không còn xa vời nữa.
Đề tài này thực hiện trong một công việc nhỏ hẹp (quản lý một chung cư) không xưng với tầm phát triển của nó. Trong tương lai nếu có điều kiện cho phép chúng ta không những đưa đề tài này ứng dụng vào thực tế mà còn xây dựng hệ thống lớn (SCADA) quản lý tất cả các lượng nước tiêu thụ của thành phố và của cả nước. Không chỉ riêng trong lĩnh vực quản lý nước mà chúng ta còn áp dụng cho tất cả các nghành khác.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tự động hóa với Simatic S7- 200 và 300
Vũ Văn Hà
Nguyễn Doãn Phước
Phan Xuân Minh
NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC KỶ THUẬT 2003.
SIEMENS
Industrial CommunicationCatalog IK 10.1999
Step 7-Configuring
HARDWARE with Step7.Pdf