Từ những năm 2010 cho tới nay, công nghệ truyền thông Profinet càng trở nên phổ biến, nó dần thay thế cho công nghệ truyền thông Profibus trong các phân cấp của hệ thống tự dộng hóa như cấp điều khiển PLC và cấp giám sát hệ thống HMI/SCADA PROFINET là chuẩn giao thức mở cho Ethernet công nghiêp (IE) được phát triển bới hiệp hội PROFIBUS và PROFIBIUS quốc tế. PROFINET mang những đặc điểm, tính năng cảu PROFIBUS như giao tiếp I/O tốc độ cao, an toàn dữ liệu, chức năng chuẩn đoán lỗi và những tính năng của ETHERNET như tốc độ truyền cao ở tốc độ 100 Mpbs hoặc nhanh hơn qua cáp đồng trục, cáp quang, có thể truyền không dây và cho cấu trúc mạng linh hoạt. Bởi vậy PROFINET có nhũng đặc điểm như:
- Hỗ trợ chức năng truyền thông thời gian thực
- Tích hợp các thiết bị trường (field) vào cho hệ thống mạng
- Hỗ trợ điều khiển phân tán với nhiều nhà sản xuát thiết bị
- Điều khiển truyền động đồng bộ
- Quản trị và chuẩn đoán mạng đơn giản với các dịch vụ hỗ trợ của công nghệ thông tin
- Bảo mật mạng để chống lại những truy cập và thao tác trái phép trên đường mạng
27 trang |
Chia sẻ: Tiểu Khải Minh | Ngày: 23/02/2024 | Lượt xem: 37 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Giáo trình Mạng truyền thông công nghiệp - Trường Cao đẳng Công nghệ Hà Tĩnh, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1
TỔNG LIÊN ĐOÀN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ HÀ TĨNH
GIÁO TRÌNH
MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP
Hà Tĩnh, năm 2020
2
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.
3
LỜI GIỚI THIỆU
Tốc độ phát triển nhanh chóng của công nghệ điện tử, kỹ thuật truyền thông và
công nghệ phần mềm trong những năm gần đây đã tạo sự chuyển biến cơ bản trong
hướng đi cho các giải pháp tự động hóa công nghiệp. Xu hướng phân tán, phần mềm và
chuyển hóa là ba trong nhiều các đặc trưng cho sự thay đổi này với việc ứng dụng rộng
rãi các mạng truyền thông công nghiệp như hiện trong các nhà máy sản xuất đã giúp
giảm giá thành giải pháp và nâng cao chất lượng của hệ thống qua đó gián tiếp giảm giá
thành và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Hiện nay tài liệu về giảng dạy về mạng truyền thông thông công nghiệp có rất
nhiều tuy nhiên những giáo trình này viết còn khá chung chung, mang nặng tính lý thuyết
và chủ yếu dành cho các đối tượng sinh viên đại học. Quyển giáo trình này ra đời với
mục tiêu giúp cho các đối tượng học sinh, sinh viên học nghề có thể tiếp cận dễ dàng
hơn với những kiến thức tương đối trừu tượng về mạng truyền thông công nghiệp.
Tài liệu được chia làm 4 bài, giới thiệu các kiến thức cơ bản về một số mạng truyền
thông công nghiệp thường được sử dụng trong nhà máy. Mỗi bài ngoài phần lý thuyết
cơ bản còn bổ sung thêm các ví dụ minh họa và các bài tập thực tế giúp cho học sinh
sinh viên nắm rõ hơn về nội dung cần truyền tải. Tuy vậy, mặc dù đã rất cố gắng trong
việc biên soạn tài liệu nhưng không thể không tránh khỏi những sai sót. Rất mong sự
góp ý chân thành của quý đọc giả để giúp tài liệu ngày càng hoàn thiện hơn. Mọi ý kiến
góp ý xin được gửi về địa chỉ email dosinguyenbkdn@gmail.com. Xin chân thành cảm
ơn.
Hà Tĩnh, ngày 20 tháng 05 năm 2020
Tham gia biên soạn
Đỗ Sĩ Nguyên - Chủ biên
4
CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN
Tên mô đun: Truyền thông công nghiệp
Mã mô đun: MĐ29
Thời gian thực hiện mô đun: 75giờ; (Lý thuyết: 21 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo
luận, bài tập: 51 giờ; Kiểm tra: 3 giờ)
I. Vị trí, tính chất của mô đun:
- Vị trí: Mô đun Truyền thông công nghiệp được thực hiện sau khi sinh viên đã
học xong tất cả các môn học mô đun cơ sở và chuyên môn nghề liên quan như: PLC cơ
bản, PLC nâng cao.
- Tính chất: Là mô đun trong phần chuyên môn nghề
II. Mục tiêu mô đun:
- Về kiến thức:
Trình bày được những khái niệm cơ bản về truyền thông;
Trình bày được các kiểu truyền dữ liệu sử dụng trong truyền thông công
nghiệp;
Trình bày được các kiểu mạng cơ sở sử dụng trong truyền thông công
nghiệp;
Trình bày được chức năng của các thiết bị mở rộng mạng truyền thông;
Trình bày được những đặc trưng cơ bản nhất của mạng truyền thông
Modbus;
Trình bày được những đặc trưng cơ bản nhất của mạng truyền thông
Profibus DP;
Trình bày được những đặc trưng cơ bản nhất của mạng truyền thông
Profinet.
- Về kỹ năng:
Cấu hình và lập trình được một mạng truyền thông modbus TCP/IP;
Cấu hình và lập trình được một mạng truyền thông Profibus DP;
Cấu hình và lập trình được một mạng truyền thông Profinet;
- Năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, tuân thủ đúng quy trình trong quá
trình thực hành.
III. Nội dung mô đun:
1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian:
5
Số
TT
Tên các bài trong mô đun
Thời gian(giờ)
Tổng
số
Lý
thuyết
Thực hành,
thí nghiệm,
thảo luận,
bài tập
Kiểm
tra
1
Bài 1: Tổng quan về mạng truyền thông
công nghiệp
8 4 4
1. Các khái niệm cơ bản về truyền thông
2. Kỹ thuật và phương tiện truyền dẫn
3. Các kiểu mạng cơ sở
4. Thành phần và cấu trúc mạng truyền
thông công nghiệp
2
Bài 2 : Thiết kế và lập trình mạng truyền
thông Modbus
24 6 17 1
1. Tổng quan về mạng truyền thông Modbus
2. Cấu trúc giao thức của Modbus
3. Phân loại Modbus
4. Các mã chức năng của truyền thông
Modbus
5. Thực hành truyền thông Modbus TCP/IP
5.1. Tập lệnh truyền thông Modbus TCP
5.2. Thực hành truyền thông Modbus TCP
giữa hai PLC
3
Bài 3: Thiết kế và lập trình mạng truyền
thông Profibus
20 5 14 1
1. Tổng quan về mạng truyền thông Profibus
2. Giao thức truyền và cấu trúc mạng của
mạng Profibus
3. Đặc trưng của mạng Profibus DP
4. Thực hành truyền thông Profibus DP
4.1. Tập lệnh truyền thông Profibus DP
4.2. Thực hành truyền thông Profibus DP
giữa PLC với biến tần
Bài 4: Thiết kế và lập trình mạng truyền
thông Profinet
23 6 16 1
1. Tổng quan về mạng truyền thông Profinet
2. Giao thức truyền và cấu trúc mạng của
mạng Profinet
6
4
3. Tập lệnh truyền thông của Profinet
4. Thực hành truyền thông Profinet
4.1. Truyền thông giữa hai PLC
4.2. Truyền thông giữa PLC với biến tần
Cộng 75 21 51 3
BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP
I. Mục tiêu của bài:
- Trình bày được những khái niệm cơ bản về truyền thông;
- Trình bày được các kiểu truyền dữ liệu sử dụng trong truyền thông công nghiệp;
- Trình bày được các kiểu mạng cơ sở sử dụng trong truyền thông công nghiệp;
- Trình bày được chức năng của các thiết bị mở rộng mạng truyền thông;
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, tuân thủ đúng quy trình trong quá trình
thực hành.
II. Nội dung
1. Các khái niệm cơ bản về truyền thông
1.1. Khái niệm về mạng truyền thông công nghiệp
Mạng truyền thông công nghiệp là một khái niệm chung chỉ các hệ thống
mạng truyền thông số, truyền bit nối tiếp, được sử dụng để ghép nối các thiết bị công
nghiệp. Các hệ thống truyền thông công nghiệp phổ biến hiện nay cho phép liên kết
mạng ở nhiều mức khác nhau, từ các cảm biến, cơ cấu chấp hành dưới cấp trường cho
đến các máy tính điều khiển, thiết bị quan sát, máy tính điều khiển giám sát và các máy
tính cấp điều hành xí nghiệp, quản lý công ty.
Hình 1.1: Khái niệm về truyền thông
1.2. Vai trò của mạng truyền thông công nghiệp
Sử dụng mạng truyền thông công nghiệp mang lại hàng loạt những lợi ích như sau:
7
Đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị công nghiệp: Một số lượng lớn
các thiết bị thuộc các chủng loại khác nhau được ghép nối với nhau thông qua
một đường truyền duy nhất;
Tiết kiệm dây nối và công thiết kế, lắp đặt hệ thống: Nhờ cấu trúc đơn giản, việc
thiết kế hệ thống trở nên dễ dàng hơn nhiều. Một số lượng lớn cáp truyền được
thay thế bằng một đường duy nhất, giảm chi phí đáng kể cho nguyên vật liệu và
công lắp đặt;
Nâng cao độ tin cậy và độ chính xác của thông tin: Khi dùng phương pháp
truyền tín hiệu tương tự cổ điển, tác động của nhiễu dễ làm thay đổi nội dung
thông tin mà các thiết bị không có cách nào nhận biết. Nhờ kỹ thuật truyền thông
số, không những thông tin truyền đi khó bị sai lệch hơn, mà các thiết bị nối
mạng còn có thêm khả năng tự phát hiện lỗi và chẩn đoán lỗi nếu có. Hơn thế
nữa, việc bỏ qua nhiều lần chuyển đổi qua lại tương tự-số và số-tương tự nâng
cao độ chính xác của thông tin;
Nâng cao độ linh hoạt, tính năng mở của hệ thống: Một hệ thống mạng chuẩn
hóa quốc tế tạo điều kiện cho việc sử dụng các thiết bị của nhiều hãng khác
nhau. Việc thay thế thiết bị, nâng cấp và mở rộng phạm vi chức năng của hệ
thống cũng dễ dàng hơn nhiều. Khả năng tương tác giữa các thành phần (phần
cứng và phần mềm) được nâng cao nhờ các giao diện chuẩn;
Đơn giản hóa/tiện lợi hóa việc tham số hóa, chẩn đoán, định vị lỗi, sự cố của
các thiết bị : Với một đường truyền duy nhất, không những các thiết bị có thể
trao đổi dữ liệu quá trình, mà còn có thể gửi cho nhau các dữ liệu tham số, dữ
liệu trạng thái, dữ liệu cảnh báo và dữ liệu chẩn đoán. Các thiết bị có thể tích
hợp khả năng tự chẩn đoán, các trạm trong mạng cũng có thể có khả năng cảnh
giới lẫn nhau. Việc cấu hình hệ thống, lập trình, tham số hóa, chỉnh định thiết
bị và đưa vào vận hành có thể thực hiện từ xa qua một trạm kỹ thuật trung tâm;
Mở ra nhiều chức năng và khả năng ứng dụng mới của hệ thống: Sử dụng mạng
truyền thông công nghiệp cho phép áp dụng các kiến trúc điều khiển mới như
điều khiển phân tán, điều khiển phân tán với các thiết bị trường, điều khiển giám
sát hoặc chẩn đoán lỗi từ xa qua Internet, tích hợp thông tin của hệ thống điều
khiển và giám sát với thông tin điều hành sản xuất và quản lý công ty.
1.3. Thông tin, dữ liệu và tín hiệu
1.3.1. Thông tin
Thông tin là một trong những khái niệm cơ sở quan trọng nhất trong khoa học kỹ
thuật, cũng giống như vật chất và năng lượng. Các đầu vào cũng như các đầu ra của
một hệ thống kỹ thuật chỉ có thể là vật chất, năng lượng hoặc thông tin
8
Vật chất,
năng
lượng,
thông tin
HỆ THỐNG
KỸ THUẬT
Vật chất,
năng
lượng,
thông tin
Hình 1.2: Vai trò của thông tin trong các hệ thống kỹ thuật
Một hệ thống xử lý thông tin hoặc một hệ thống truyền thông là một hệ thống kỹ
thuật chỉ quan tâm tới các đầu vào và đầu ra là thông tin. Tuy nhiên, đa số các hệ thống
kỹ thuật khác thường có các đầu vào và đầu ra hỗn hợp (vật chất, năng lượng và thông
tin).
Thông tin là thước đo mức nhận thức, sự hiểu biết về một vấn đề, một sự kiện
hoặc một hệ thống. Ví dụ, một thông tin cho chúng ta biết một cách chính xác hay
tương đối về nhiệt độ ngoài trời hay mực nước trong bể chứa. Thông tin giúp chúng ta
phân biệt giữa các mặt của một vấn đề, giữa các trạng thái của một sự vật. Nói một
cách khác, thông tin chính là sự loại trừ tính bất định. Trong khi vật chất và năng lượng
là nền tảng của vật lý và hoá học, thì thông tin chính là chủ thể của tin học và công
nghệ thông tin.
1.3.2. Dữ liệu
Thông tin là một đại lượng khá trừu tượng, vì vậy cần được biểu diễn dưới một
hình thức khác. Khả năng biểu diễn thông tin rất đa dạng, ví dụ qua chữ viết, hình ảnh,
cử chỉ, v.v... Dạng biểu diễn thông tin phụ thuộc vào mục đích, tính chất của ứng dụng.
Đặc biệt, thông tin có thể được mô tả, hay nói cách khác là được “số lượng hoá” bằng
dữ liệu để có thể lưu trữ và xử lý trong máy tính. Trong trường hợp đó, ta cũng nói rằng
thông tin được số hoá sử dụng hệ đếm nhị phân, hay mã hóa nhị phân. Nói trong ngữ
cảnh cấu trúc một bức điện, dữ liệu chính là phần thông tin hữu ích được biểu diễn bằng
dãy các bit {1,0}
1.3.3. Tín hiệu
Việc trao đổi thông tin (giữa người và người, giữa người và máy) hay dữ liệu (giữa
máy và máy) chỉ có thể thực hiện được nhờ tín hiệu. Có thể định nghĩa, tín hiệu là diễn
biến của một đại lượng vật lý chứa đựng tham số thông tin/dữ liệu và có thể truyền dẫn
được. Theo quan điểm toán học thì tín hiệu được coi là một hàm của thời gian. Trong
các lĩnh vực kỹ thuật, các loại tín hiệu thường dùng là điện, quang, khí nén, thủy lực và
âm thanh.
Các tham số sau đây thường được dùng trực tiếp, gián tiếp hay kết hợp để biểu thị
nội dung thông tin:
Biên độ (điện áp, dòng,...)
Tần số, nhịp xung, độ rộng của xung, sườn xung
Pha, vị trí xung
9
Không phân biệt tính chất vật lý của tín hiệu (điện, quang, khí nén,...), ta có thể
phân loại tín hiệu dựa theo tập hợp giá trị của tham số thông tin hoặc dựa theo diễn biến
thời gian thành những dạng sau:
Tương tự: Tham số thông tin có thể có một giá trị bất kỳ trong một khoảng nào
đó;
Rời rạc: Tham số thông tin chỉ có thể có một số giá trị (rời rạc) nhất định;
Liên tục: Tín hiệu có ý nghĩa tại bất kỳ thời điểm nào trong một khoảng thời
gian quan tâm. Nói theo ngôn ngữ toán học, một tín hiệu liên tục là một hàm
liên tục của biến thời gian trong một khoảng xác định;
Gián đoạn: Tín hiệu chỉ có ý nghĩa tại những thời điểm nhất định
y
t
Tín hiệu tương tự liên tục
y
t
Tín hiệu tương tự gián đoạn
y
t
Tín hiệu rời rạc liên tục
y
t
Tín hiệu rời rạc, gián đoạn
Hình 1.3: Các dạng tín hiệu thường gặp
Khi các giá trị tham số thông tin của một tín hiệu được biểu diễn bằng mã nhị
phân, thì dạng tín hiệu đặc biệt này được gọi là tín hiệu số. Nói một cách khác, tín hiệu
số dùng để truyền tải thông tin đã được dữ liệu hóa. Với tín hiệu số, ta chỉ cần phân
biệt giữa hai trạng thái của tín hiệu ứng với các bit 0 và 1, vì vậy sẽ hạn chế được một
cách hiệu quả sự sai lệch thông tin bởi sự tác động của nhiễu.
2. Kỹ thuật và phương tiện truyền dẫn
2.1. Chế độ truyền tải
Chế độ truyền tải được hiểu là phương thức các bit dữ liệu được chuyển giữa các
đối tác truyền thông. Nhìn nhận từ các góc độ khác nhau ta có thể phân biệt các
chế độ truyền tải như sau:
Truyền bit song song hoặc truyền bit nối tiếp
Truyền đồng bộ hoặc không đồng bộ
10
Truyền một chiều hay đơn công (simplex), hai chiều toàn phần, hai chiều đồng
thời hay song công (duplex, full-duplex) hoặc hai chiều gián đoạn hay bán song
công (half-duplex)
Truyền tải dải cơ sở, truyền tải dải mang và truyền tải dải rộng.
2.1.1 Truyền bit song song và truyền bit nối tiếp
Phương pháp truyền bit song song được dùng phổ biến trong các bus nội bộ của
máy tính như bus địa chỉ, bus dữ liệu và bus điều khiển. Tốc độ truyền tải phụ thuộc
vào số các kênh dẫn, hay cũng chính là độ rộng của một bus song song, ví dụ 8 bit, 16
bit, 32 bit hay 64 bit. Kiểu truyền này cho tốc độ cao nhưng bị giới hạn về phạm vi
truyền tín hiệu
Hình 1.4: Truyền bit song song (a) và truyền bit nối tiếp (b)
Với phương pháp truyền bit nối tiếp, từng bit được chuyển đi một cách tuần tự
qua một đường truyền duy nhất. Tuy tốc độ bit vì thế bị hạn chế, nhưng cách thực hiện
lại đơn giản, độ tin cậy của dữ liệu cao. Tất cả các mạng truyền thông công nghiệp đều
sử dụng phương pháp truyền này.
2.2.2 Truyền đồng bộ và không đồng bộ
Sự phân biệt giữa chế độ truyền đồng bộ và không đồng bộ chỉ liên quan tới
phương thức truyền bit nối tiếp. Vấn đề đặt ra ở đây là việc đồng bộ hóa giữa bên gửi
và bên nhận dữ liệu, tức là vấn đề làm thế nào để bên nhận biết khi nào một tín hiệu
trên đường truyền mang dữ liệu gửi và khi nào không.
Trong chế độ truyền đồng bộ, các đối tác truyền thông làm việc theo cùng một
nhịp, tức với cùng tần số và độ lệch pha cố định. Có thể qui định một trạm có vai trò
tạo nhịp và dùng một đường dây riêng mang nhịp đồng bộ cho các trạm khác. Biện
pháp kinh tế hơn là dùng một phương pháp mã hóa bit thích hợp để bên nhận có thể tái
tạo nhịp đồng bộ từ chính tín hiệu mang dữ liệu. Nếu phương pháp mã hóa bit không
cho phép như vậy, thì có thể dùng kỹ thuật đóng gói dữ liệu và bổ sung một dãy bit
mang thông tin đồng bộ hóa vào phần đầu mỗi gói dữ liệu. Lưu ý rằng, bên gửi và bên
nhận chỉ cần hoạt động đồng bộ trong khi trao đổi dữ liệu.
11
Với chế độ truyền không đồng bộ, bên gửi và bên nhận không làm việc theo
một nhịp chung. Dữ liệu trao đổi thường được chia thành từng nhóm 7 hoặc 8 bit, gọi
là ký tự. Các ký tự được chuyển đi vào những thời điểm không đồng đều, vì vậy cần
thêm hai bit để đánh dấu khởi đầu và kết thúc cho mỗi ký tự. Việc đồng bộ hóa được
thực hiện với từng ký tự.
2.2.3 Truyền một chiều và truyền hai chiều
Tương tự như các đường giao thông, một đường truyền dữ liệu có khả năng hoặc
làm việc dưới chế độ một chiều, hai chiều toàn phần hoặc hai chiều gián đoạn, như
Hình 2.6 minh họa. Chế độ truyền này ít phụ thuộc vào tính chất vật lý của môi trường
truyền dẫn, mà phụ thuộc vào phương pháp truyền dẫn tín hiệu, chuẩn truyền
dẫn (RS-232, RS-422, RS-485, ...) và vào cấu hình của hệ thống truyền dẫn.
Trong chế độ truyền một chiều, thông tin chỉ được chuyển đi theo một chiều, một
trạm chỉ có thể đóng vai trò hoặc bên phát (transmitter) hoặc bên nhận thông
tin (receiver) trong suốt quá trình giao tiếp. Có thể nêu một vài ví dụ trong kỹ thuật
máy tính sử dụng chế độ truyền này như giao diện giữa bàn phím, chuột hoặc màn hình
với máy tính. Các hệ thống phát thanh và truyền hình cũng là những ví dụ tiêu biểu.
Hiển nhiên, chế độ truyền một chiều hầu như không có vai trò đối với mạng công
nghiệp.
Chế độ truyền hai chiều gián đoạn cho phép mỗi trạm có thể tham gia gửi hoặc
nhận thông tin, nhưng không cùng một lúc. Nhờ vậy thông tin được trao đổi theo cả hai
chiều luân phiên trên cùng một đường truyền vật lý. Một ưu điểm của chế độ này là
không đòi hỏi cấu hình hệ thống phức tạp lắm, trong khi có thể đạt được tốc độ truyền
tương đối cao. Chế độ truyền này được sử dụng phổ biến trong mạng công nghiệp, ví
dụ với chuẩn RS-485.
Hình 1.5: Truyền simplex, half-duplex và duplex
12
Với chế độ truyền hai chiều toàn phần mỗi trạm đều có thể gửi và nhận thông tin
cùng một lúc. Thực chất, chế độ này chỉ khác với chế độ hai chiều gián đoạn ở chỗ phải
sử dụng hai đường truyền riêng biệt cho thu và phát, tức là khác ở cấu hình hệ thống
truyền thông.
2.2.4 Truyền tải dải cơ sở, dải mang và dải rộng
a. Truyền tải dải cơ sở
Một tín hiệu mang một nguồn thông tin có thể biểu diễn bằng tổng của nhiều dao
động có tần số khác nhau nằm trong một phạm vi hẹp, được gọi là dải tần cơ sở hay dải
hẹp. Tín hiệu được truyền đi cũng chính là tín hiệu được tạo ra sau khi mã hóa bit, nên
có tần số cố định hoặc nằm trong một khoảng hẹp nào đó, tùy thuộc vào phương pháp
mã hóa bit. Ví dụ có thể qui định mức tín hiệu cao ứng với bit 0 và mức tín hiệu thấp
ứng với bit 1. Tần số của tín hiệu thường nhỏ hơn, hoặc cùng lắm là tương đương với
tần số nhịp bus. Tuy nhiên, trong một nhịp (có thể tương đương hoặc không
tương đương với chu kỳ của tín hiệu), chỉ có thể truyền đi một bit duy nhất.
Có nghĩa là, đường truyền chỉ có thể mang một kênh thông tin duy nhất, mọi thành
viên trong mạng phải phân chia thời gian để sử dụng đường truyền. Tốc độ truyền tải
vì thế tuy có bị hạn chế, nhưng phương pháp này dễ thực hiện và tin cậy, được dùng
chủ yếu trong các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp.
b. Truyền tải dải mang
Trong một số trường hợp, dải tần cơ sở không tương thích trong môi
trường làm việc. Ví dụ, tín hiệu có các tần số này có thể bức xạ nhiễu ảnh hưởng tới
hoạt động của các thiết bị điện tử khác, hoặc ngược lại, bị các thiết bị khác gây nhiễu.
Để khắc phục tình trạng này, người ta sử một tín hiệu khác - gọi là tín hiệu mang, có
tần số nằm trong một dải tần thích hợp - gọi là dải mang. Dải tần này thường lớn hơn
nhiều so với tần số nhịp. Dữ liệu cần truyền tải sẽ dùng để điều chế tần số, biên độ hoặc
pha của tín hiệu mang. Bên nhận sẽ thực hiện quá trình giải điều chế để hồi phục thông
tin nguồn. Khác với truyền tải dải rộng nêu dưới đây, phương thức truyền tải dải mang
chỉ áp dụng cho một kênh truyền tin duy nhất, giốn như truyền tải dải cơ sở.
c. Truyền tải dải rộng
Một tín hiệu có thể chứa đựng nhiều nguồn thông tin khác nhau bằng cách sử dụng
kết hợp một cách thông minh nhiều thông số thông tin. Ví dụ một tín hiệu phức tạp có
thể là tổng hợp bằng phương pháp xếp chồng từ nhiều tín hiệu thành phần có tần số khác
nhau mang các nguồn thông tin khác nhau.
2.2. Phương tiện truyền dẫn
2.2.1. Đường hai dây hở
Là loại môi trường truyền dẫn đơn giản, hai dây dẫn được cách li với nhau bằng
khoảng không. Loại này có thể nối các thiết bị với chiều dài không lớn lắm và
13
tốc độ truyền không quá 19.2 Kbis/s. Đường dây này được ứng dụng trong truyền
số liệu giữa các DTE và DCE. Nhược điểm của loại dây này là chịu tác động của
nhiễu xuyên âm, ngoài ra cấu trúc hở khiến nó nhạy cảm với nhiễu gây ra bởi các
nguồn bức xạ, đó cũng chính là lí do khiến cho môi trường truyền dẫn này hạn chế về
tốc độ và chiều dài dây dẫn.
2.2.2. Cáp đôi dây xoắn
Đây là môi trường truyền dẫn có tính lịch sử trong truyền số liệu và hiện này
nó vẫn là môi trường truyền dẫn được dùng rất phổ biến. Nó được phát minh cùng thời
với điện thoại, và giá thì tương đối rẻ tiền
Cáp dây đôi xoắn có thể loại trừ nhiễu tốt hơn. Trong một cáp có nhiều cặp dây
xoắn vào nhau. Một đôi dây xoắn bao gồm hai sợi dây được quấn cách li ôm vào nhau
do cấu trúc như thế mà trường điện từ của hai dây sẽ trung hoà lẫn nhau, mặt khác dây
tín hiệu và dây đất xoắn vào nhau giúp cho tín hiệu giao thoa được cả hai dây thu nhận,
không làm ảnh hưởng lên tín hiệu vi sai. Chính vì vậy mà nhiễu ra môi trường xung
quanh và nhiễu xuyên âm giảm thiểu đáng kể.
Hình 1.6. Cấu tạo của cáp đôi dây xoắn
2.2.3. Cáp đồng trục
Hạn chế chính của cáp xoắn đôi gây ra bởi hiệu ứng bề mặt. Khi tốc độ bit (cũng
là tần số) của tín hiệu truyền dẫn tăng lên thì luồng chảy của dòng điện trong dây chỉ ở
trên bề mặt, do vậy sử dụng ít hơn tiết diện sẵn có, dẫn đến sự tăng điện trở của dây
đối với tín hiệu cao tần, làm tăng suy hao. Ngoài ra, ở tần số cao, năng suất tín
hiệu bị mất mát nhiều hơn do hiệu ứng bức xạ. Vì vậy, với những ứng dụng đòi hỏi tốc
độ bit cao hơn 1 Mbps, cần phải có thiết bị điện tử thu và điều khiển tinh vi hơn hoặc sử
dụng một môi trường truyền dẫn khác. Cáp đồng trục làm giảm tối thiểu hai hiệu ứng
trên. Cáp có chất dẫn điện ở chính giữa trục và bao quanh trục cũng là chất dẫn
điện. Khoảng giữa hai lớp chất dẫn điện thường được làm đầy bởi chất cách điện rắn
hoặc cấu trúc tổ ong.
2.2.4. Sợi quang
Đây là môi trường truyền dẫn đang được xử dụng rộng rãi trong công
nghiệp bởi các ưu điểm sau:
Dung lượng truyền lớn
Tính bảo mật tín hiệu khi truyền cao
Trọng lượng nhẹ (đặc biệt thích hợp với kỹ thuật hàng không)
Khả năng chống nhiễu tốt
14
Tốc độ truyền cao (có thể lên đến hàng trăm Mb/s)
Không bị ăn mòn trong các môi trường oxi hoá
2.2.5. Vệ tinh
Ngoài môi trường hữu tuyến, số liệu còn có thể được truyền bằng cách dùng sóng
vô tuyến qua không gian như hệ thống vệ tinh. Số liệu được điều chế bởi một chùm
sóng cực ngắn hình nón, phát từ mặt đất lên vệ tinh. Chùm tia này được thu và
truyền đến đích đã định bằng cách dùng 1 antenna định hướng và bộ chuyển tiếp.
Một vệ tinh đơn có nhiều bộ chuyển tiếp như vậy, mỗi bộ tiếp nhận một dải tần số riêng.
Một kênh vệ tinh điển hình có băng thông lớn (500MHz) và có thể cung cấp hàng trăm
kênh số liệu tốc độ cao bằng cách dùng kỹ thuật ghép kênh.
2.2.6. Sóng cực ngắn trên mặt đất (viba)
Đường truyền sóng cực ngắn được sử dụng rộng rãi khi việc xây dựng một môi
trường hữu tuyến là không thực tế, hoặc quá đắt, ví dụ qua sông hồ, sa mạc. Vì sóng
cực ngắn truyền qua không khí nên có thể bị gián đoạn bởi các vật cản do con người
va điều kiện thời tiết có hại. Cũng như vệ tinh, chùm tia sóng cực ngắn truyền qua
không gian nên không hiệu quả. Truyền dẫn bằng sóng cực ngắn có thể cho phép
khoảng cách đến 50km.
2.2.7. Sóng vô tuyến tần thấp
Sóng vô tuyến tần thấp được sử dụng ở những nơi có liên kết cố định qua một
khoảng cách vừa phải bằng cách dùng máy phát và thu ở mặt đất. Ví dụ, dùng để kết
nối các máy tính trong thành phố với một máy phát ở xa. Máy vô tuyến (gọi là trạm
gốc) được đặt ở điểm cố định, cung cấp liên kết vô tuyến giữa mỗi máy tính và trạm
trung tâm.
3. Các kiểu mạng cơ sở
3.1. Mạng chủ tớ (Master/Slave)
Đặc trưng của mạng Master/Slave đó là có một Master và nhiều Slave. Tất cả
mọi hoạt động của mạng đều phải thông qua Master
Hình 1.7: Mạng chủ tớ Master/Slave
3.2. Mạng ngang hàng (Peer to peer)
Mạng ngang hàng (tiếng Anh: peer-to-peer network), còn gọi là mạng đồng đẳng,
là một mạng máy tính trong đó hoạt động của mạng chủ yếu dựa vào khả năng tính toán
và băng thông của các máy tham gia chứ không tập trung vào một số nhỏ các máy chủ
trung tâm như các mạng thông thường. Một mạng đồng đẳng đúng nghĩa không có khái
niệm máy chủ và máy khách, nói cách khác, tất cả các máy tham gia đều bình đẳng và
15
được gọi là peer, là một nút mạng đóng vai trò đồng thời là máy khách và máy chủ đối
với các máy khác trong mạng.
Hình 1.8: Mạng ngang hàng (Peer to peer)
3.4. Mạng Server/Client
Mô hình client-server là một mô hình nổi tiếng trong mạng máy tính, được áp dụng
rất rộng rãi và là mô hình của mọi trang web hiện có. Ý tưởng của mô hình này là máy
con (đóng vài trò là máy khách) gửi một yêu cầu (request) để máy chủ (đóng vai trò
người cung ứng dịch vụ), máy chủ sẽ xử lý và trả kết quả về cho máy khách.
Hình 1.9: Mạng Server/Client
BÀI 4: THIẾT KẾ VÀ LẬP TRÌNH MẠNG TRUYỀN THÔNG PROFINET
I. Mục tiêu của bài:
- Trình bày được những đặc trưng cơ bản nhất của mạng truyền thông Profibus;
16
- Cấu hình và lập trình được một mạng truyền thông Profibus DP;
- Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị, tuân thủ đúng quy trình trong quá trình
thực hành.
II. Nội dung
1. Tổng quan về mạng truyền thông Profinet
1.1. Lịch sử ra đời và những ưu điểm của mạng truyền thông Profinet
Từ những năm 2010 cho tới nay, công nghệ truyền thông Profinet càng trở nên phổ
biến, nó dần thay thế cho công nghệ truyền thông Profibus trong các phân cấp của hệ
thống tự dộng hóa như cấp điều khiển PLC và cấp giám sát hệ thống HMI/SCADA
PROFINET là chuẩn giao thức mở cho Ethernet công nghiêp (IE) được phát triển bới
hiệp hội PROFIBUS và PROFIBIUS quốc tế. PROFINET mang những đặc điểm, tính
năng cảu PROFIBUS như giao tiếp I/O tốc độ cao, an toàn dữ liệu, chức năng chuẩn
đoán lỗivà những tính năng của ETHERNET như tốc độ truyền cao ở tốc độ 100
Mpbs hoặc nhanh hơn qua cáp đồng trục, cáp quang, có thể truyền không dây và cho
cấu trúc mạng linh hoạt. Bởi vậy PROFINET có nhũng đặc điểm như:
Hỗ trợ chức năng truyền thông thời gian thực
Tích hợp các thiết bị trường (field) vào cho hệ thống mạng
Hỗ trợ điều khiển phân tán với nhiều nhà sản xuát thiết bị
Điều khiển truyền động đồng bộ
Quản trị và chuẩn đoán mạng đơn giản với các dịch vụ hỗ trợ của công nghệ
thông tin
Bảo mật mạng để chống lại những truy cập và thao tác trái phép trên đường mạng
Hình 4.1: Vị trí mạng Profinet trong công nghiệp
1.2. Các cấu hình truyền thông của Profinet
Profinet hỗ trợ hai định dạng truyền thông đó là:
Profinet I/O: Phục vụ cho việc tích hợp các I/O phân tán
Profinet CBA: phục vụ cho các ứng dụng theo mô đun hóa, cho phép giao tiếp
giữa máy và máy
1.2.1. Profinet I/O
Profinet IO cho phép các mô đun I/O phân tán trên Ethernet giao tiếp trực tiếp với các
bộ điều khiển (PLC, PC, SCADA..). Profinet mang các đặc điểm của Profibus cho nên
các thiết bị được kết nối trong cấu trúc mạng thống nhất. Do đó, dễ dàng thông tin và
dữ liệu trong nhà máy sản xuất
17
Hình 4.2: Mô tả Profinet I/O
Profinet IO chỉ định trao đổi dữ liệu giũa các bộ điều khiển IO (IO Controller) với các
thiết bị I/O phân tán, cũng như cài đặt các tham số và chuẩn đoán thông tin gửi cho bộ
điều khiển. Profinet IO được thiết kế để trao đổi dữ liệu nhanh với thời gian đáp ứng chỉ
vài mi li giây. Các thiết bị được định nghĩa trong Profinet IO là:
IO controller là các bộ điều khiển PLC. IO controller thực hiện việc nhận dữ liệu
đầu vào và cung cấp dữ liệu đầu ra cho các thiết bị IO device được cáu hình trong
mạng
IO device: là các thiết bị I/O phân tán được kết nối tới bộ điều khiển IO controller
thông qua đường truyền mạng. IO device thực hiện việc cung cấp dữ liệu đầu vào
và nhận được dữ liệu đầu ra từ các bộ IO controller
IO Supervisor: Là các thiết bị lập trình, máy tính, HMI để thực hiện việc chạy
thử và chuẩn đoán
1.2.2. Profinet CBA
Profinet CBA cho phép người dùng có cái nhìn tổng quát hơn về việc tự động hóa trong
nhà máy. Profinet CBA thực hiện việc mô đun hóa nhà máy thành từng phần riêng biệt,
hoạt động độc lập và có thể kết hợp lại thành một hệ thống hoàn chỉnh khi cần, đáp ứng
cho việc xây dựng nhà máy theo từng giai đoạn. Nói một cách đơn giản Profinet CBA
bao gồm nhiều hệ thống tự động hóa riêng lẻ có thể có các tín hiệu vào/ra, bộ điều khiển
riêng biệt để thực hiện các tác vụ tự động hóa cụ thể nào đó, và khi cần ghép nối lại
thành hệ thống hoàn chỉnh cho nhà máy
Hình 4.3: Mô tả profinet CBA
1.3. Các cấu hình ứng dụng của Profinet
Cấu hình ứng dụng với PROFIsafe
Hình 4.4: Ứng dụng với PROFIsafe
Cấu hình ứng dụng với PROFIdrive
Hình 4.5: Ứng dụng với PROFIdrive
18
Cấu hình ứng dụng với PROFIenergy
Hình 4.6: Ứng dụng với PROFIenergy
2. Giao thức truyền và cấu trúc mạng của mạng Profinet
Profinet có thể hỗ trợ nhiều giao thức truyền khác nhau, tuy nhiên có hai giao thức
truyền dữ liệu phổ biến là TCP/IP và UDP
Hình 4.7: Mạng Profinet theo mô hình OSI
Profinet rất linh hoạt khi thiết lập cấu trúc hệ thống mạng, tuy nhiên cấu trúc mạng
thường được thiết lập với 4 kiểu thông dụng như:
Star network:
Hình 4.8: Cấu trúc mạng Star network
Tree network:
Hình 4.9: Cấu trúc mạng Tree network
Line network:
Hình 4.10: Cấu trúc mạng Line network
Ring network:
Hình 4.11: Cấu trúc mạng Ring network
3. Tập lệnh truyền thông của Profinet
3.1. Lệnh TSEND_C và TRCV_C
3.1.1. Lệnh truyền dữ liệu TSEND_C
Lệnh truyền dữ liệu TSEND_C thiết lập truyền thông từ Local đến Partner theo tiêu
chuẩn TCP hay ISO – on – TCP. Lệnh thực hiện việc gửi dữ liệu và có thể ngắt kết
19
nối. Sau khi được thiết lập và cài đặt, lệnh sẽ tự động duy trì kết nối và truyền dữ liệu
với partner
Tham số
Khai
báo
Kiểu
dữ liệu
Vùng nhớ Mô tả
REQ Input Bool
I, Q M, D,
L, T, C or
constant
Bắt đầu truyền dữ liệu khi có
xung cạnh lên
CONT Input Bool I, Q M, D, L
Điều khiển kết nối truyền
thông:
0: Ngắt kết nối
1: Thiết lập và duy trì
trạng thái kết nối
LEN Input UDint
I, Q M, D,
L or
constant
Dung lượng dữ liệu
truyền tối đa
0: Tham số DATA
định nghĩa độ dài
truyền dữa liệu
CONNECT In/Out Variant D
Con trỏ miêu tả cấu trúc kết
nối:
TCON_IP_V4
TCON_Configured
DATA In/Out Variant I, Q, M, D,L
Vùng dữ liệu định dạng kiểu
con trỏ
COM_RST In/Out Bool I, Q, M,D, L Cho phép khởi động lại lệnh
DONE Out Bool I, Q, M, D, L
0: Chưa gửi xong dữ liệu
hoặc đang trong quá trình
gửi
1: Dữ liệu đã được gửi, mà
không xảy ra lỗi, trạng thái
này chỉ hiển thị trong một
chu kỳ
BUSY Out Bool I, Q, M, D, L
0: Lệnh chưa được thực thi
hoặc đã hoàn thành
1: Lệnh đang thực thi và
không thể thực hiện công
việc mới
ERROR Out Bool I, Q, M, D, L
0: Không có lỗi
1: Lỗi xảy ra
20
STATUS Out Word I, Q, M, D, L Báo mã lỗi truyền thông
3.1.2. Lệnh nhận dữ liệu TRCV_C
Lệnh nhận dữ liệu TRCV_C thiết lập truyền thông từ Local đến Partner theo tiêu
chuẩn TCP hay ISO – on – TCP. Lệnh thực hiện việc nhận dữ liệu và có thể ngắt kết
nối. Sau khi được thiết lập và cài đặt, lệnh sẽ tự động duy trì kết nối và truyền dữ liệu
với partner
Tham số
Khai
báo
Kiểu
dữ liệu
Vùng nhớ Mô tả
EN_R Input Bool
I, Q, M, D, L,
T, C or
constant
Nhận dữ liệu khi mức logic
bằng 1
CONT Input Bool I, Q, M, D, L
Điều khiển kết nối truyền
thông:
0: Ngắt kết nối
1: Thiết lập và duy trì
trạng thái kết nối
LEN Input UDInt
I, Q M, D, L
or constant
Dung lượng dữ liệu
truyền tối đa
0: Tham số DATA
định nghĩa độ dài
truyền dữa liệu
CONNECT In/Out VARIANT D
Con trỏ miêu tả cấu trúc kết
nối:
TCON_IP_V4
TCON_Configured
DATA In/Out VARIANT I, Q, M, D,L
Vùng nhậndữ liệu định dạng
kiểu con trỏ
COM_RST In/Out Bool I, Q, M, D, L Cho phép khởi động lại lệnh
DONE Output Bool I, Q, M, D, L
0: Chưa nhận được dữ liệu
hoặc đang trong quá trình
nhận
1: Đã nhận được dữ liệu
mà ko xảy ra lỗi, trạng thái
này chỉ hiển thị trong một
chu kỳ
21
BUSY Output Bool I, Q, M, D, L
0: Lệnh chưa được thực thi
hoặc đã hoàn thành
1: Lệnh đang thực thi và
không thể thực hiện công
việc mới
ERROR Output Bool I, Q, M, D, L
0: Không có lỗi
1: Lỗi xảy ra
STATUS Output Word I, Q, M, D, L Báo mã lỗi truyền thông
RCVD_LEN Output UDInt I, Q, M, D, L
Tổng số lượng dữ liệu đã
nhận
3.2. Lệnh TCON, TDISCON, TSEND và TRCV
3.2.1. Lệnh kết nối TCON
Lệnh TCON dùng để thiết lập kết nối truyền thông từ CPU đến partner
Tham số
Khai
báo
Kiểu
dữ liệu
Vùng nhớ Mô tả
REQ Input Bool
I, Q M, D,
L, T, C or
constant
Bắt đầu truyền dữ liệu khi
có xung cạnh lên
ID Input
CONN_
OUC
I, Q M, D,
L, T, C or
constant
Tham số để gán kết nối.
Tầm giá trị từ W#16#0001
đến W#16#0FFF
CONNECT In/Out VARIANT D
Con trỏ miêu tả cấu trúc kết
nối:
TCON_IP_V4
TCON_Configured
DONE Output Bool
I, Q, M,
D, L
0: Chưa hoàn thành hoặc
trong quá trình thực thi
1: Công việc đã hoàn
thành
BUSY Output Bool
I, Q, M, D,
L
0: Lệnh chưa được thực
thi hoặc đã hoàn thành
1: Lệnh đang thực thi và
không thể thực hiện công
việc mới
22
ERROR Output Bool
I, Q, M, D,
L
0: Không có lỗi
1: Lỗi xảy ra
STATUS Output Word
I, Q, M, D,
L
Báo mã lỗi truyền thông
3.2.2. Lệnh ngắt kết nối TDISCON
Lệnh TDISCON dùng để ngắt kết nối truyền thông từ CPU đến partner
Tham số
Khai
báo
Kiểu
dữ liệu
Vùng nhớ Mô tả
REQ Input Bool
I, Q M, D,
L, T, C or
constant
Bắt đầu truyền dữ liệu khi
có xung cạnh lên
ID Input
CONN_
OUC
I, Q M, D,
L, T, C or
constant
Tham số để gán kết nối.
Tầm giá trị từ W#16#0001
đến W#16#0FFF
DONE Output Bool
I, Q, M,
D, L
0: Chưa hoàn thành hoặc
trong quá trình thực thi
1: Công việc đã hoàn
thành
BUSY Output Bool
I, Q, M, D,
L
0: Lệnh chưa được thực
thi hoặc đã hoàn thành
1: Lệnh đang thực thi và
không thể thực hiện công
việc mới
ERROR Output Bool
I, Q, M, D,
L
0: Không có lỗi
1: Lỗi xảy ra
STATUS Output Word
I, Q, M, D,
L
Báo mã lỗi truyền thông
3.2.3. Lệnh truyền dữ liệu TSEND
Lệnh TSEND được dùng để truyền dữ liệu sau khi đã thiết lập được kết nối giữa
các thiết bị
Tham số
Khai
báo
Kiểu
dữ liệu
Vùng nhớ Mô tả
REQ Input Bool
I, Q, M, D,
L hoặc
constant
Bắt đầu truyền dữ liệu khi
có xung cạnh lên
23
ID Input
CONN_
OUC
I, Q, M, D,
L hoặc
constant
Tham số để gán kết nối.
Tầm giá trị từ W#16#0001
đến W#16#0FFF
LEN Input UDInt
I, Q, M, D,
L hoặc
constant
Số lượng byte tối đa được
truyền. Với S7-1200 là 8192
còn với S7-1500 là 65536
DATA In/Out VARIANT
I, Q, M,
D, L
Con trỏ của vùng nhớ chứa
dữ liệu cần truyền
DONE Output Bool
I, Q, M,
D, L
0: Chưa hoàn thành hoặc
trong quá trình thực thi
1: Công việc đã hoàn
thành
BUSY Output Bool
I, Q, M, D,
L
0: Lệnh chưa được thực
thi hoặc đã hoàn thành
1: Lệnh đang thực thi và
không thể thực hiện công
việc mới
ERROR Output Bool
I, Q, M, D,
L
0: Không có lỗi
1: Lỗi xảy ra
STATUS Output Word
I, Q, M, D,
L
Báo mã lỗi truyền thông
3.2.4. Lệnh nhận dữ liệu TRCV
Lệnh TRCV được dùng để nhận dữ liệu sau khi đã thiết lập được kết nối giữa các
thiết bị
Tham số
Khai
báo
Kiểu
dữ liệu
Vùng nhớ Mô tả
EN_R Input Bool
I, Q, M, D,
L hoặc
constant
Cho phép nhận dữ liệu
ID Input
CONN_
OUC
I, Q, M, D,
L hoặc
constant
Tham số để gán kết nối.
Tầm giá trị từ W#16#0001
đến W#16#0FFF
LEN Input UDInt
I, Q, M, D,
L hoặc
constant
Số lượng byte tối đa được
truyền. Với S7-1200 là 8192
còn với S7-1500 là 65536
24
DATA In/Out VARIANT
I, Q, M, D,
L
Con trỏ của vùng nhớ chứa
dữ liệu nhận về
NDR Output Bool I, Q, M, D, L
0: Chưa hoàn thành hoặc
trong quá trình thực thi
1: Công việc đã hoàn
thành
BUSY Output Bool I, Q, M, D, L
0: Lệnh chưa được thực
thi hoặc đã hoàn thành
1: Lệnh đang thực thi và
không thể thực hiện công
việc mới
ERROR Output Bool I, Q, M, D, L
0: Không có lỗi
1: Lỗi xảy ra
STATUS Output Word I, Q, M, D, L Báo mã lỗi truyền thông
RCVD_LEN Output UDInt I, Q, M, D, L
Tổng số byte dữ liệu đã
nhận
3.3. Lệnh truyền thông S7 Communication
3.3.1. Lệnh nhận dữ liệu GET
Lệnh GET được dùng để đọc dữ liệu từ một CPU khác trong mạng Profinet
Các tham số của lệnh như sau:
Tham số
Khai
báo
Kiểu
dữ liệu
Vùng nhớ Mô tả
REQ Input Bool
I, Q, M, D,
L hoặc
constant
Cho phép đọc dữ liệu khi có
cạnh xung lên
ID Input Word
I, Q, M, D,
L hoặc
constant
Tham số địa chỉ để chỉ định
kết nối với CPU partner
NDR Output Bool I, Q, M, D, L
0: Chưa hoàn thành hoặc
trong quá trình thực thi
1: Công việc đã hoàn
thành
ERROR Output Bool I, Q, M, D, L
0: Không có lỗi
1: Lỗi xảy ra
25
STATUS Output Word I, Q, M, D, L Báo mã lỗi truyền thông
ADDR_1/2/3/4 In/Out Remote I, Q, M, D
Con trỏ địa chỉ vùng nhớ để
đọc dữ liệu của CPU partner
RD_1/2/3/4 In/Out Remote I, Q, M, D
Con trỏ địa chỉ vùng nhớ để
nhận dữ liệu của CPU local
3.3.2. Lệnh truyền dữ liệu PUT
Lệnh PUT được dùng để gửi dữ liệu từ CPU này đến một CPU khác trong mạng
Profinet
Các tham số của lệnh như sau:
Tham số
Khai
báo
Kiểu
dữ liệu
Vùng nhớ Mô tả
REQ Input Bool
I, Q, M, D,
L hoặc
constant
Cho phép đọc dữ liệu khi có
cạnh xung lên
ID Input Word
I, Q, M, D,
L hoặc
constant
Tham số địa chỉ để chỉ định
kết nối với CPU partner
DONE Output Bool I, Q, M, D, L
0: Chưa hoàn thành hoặc
trong quá trình thực thi
1: Công việc đã hoàn
thành
ERROR Output Bool I, Q, M, D, L
0: Không có lỗi
1: Lỗi xảy ra
STATUS Output Word I, Q, M, D, L Báo mã lỗi truyền thông
ADDR_1/2/3/4 In/Out Remote I, Q, M, D
Con trỏ địa chỉ vùng nhớ
nhận dữ liệu của CPU
partner
SD_1/2/3/4 In/Out Variant I, Q, M, D, L
Con trỏ địa chỉ vùng nhớ để
truyền dữ liệu của CPU
local
4. Thực hành truyền thông Profinet
4.1. Truyền thông giữa hai PLC
4.1.1. Yêu cầu công nghệ
26
Thực hành truyền nhận dữ liệu giữa hai PLC S7-1200/1500 theo chuẩn truyền thông
Profinet
4.1.2. Yêu cầu phần cứng
CPU 1 có địa chỉ IP là 192.168.0.1 là PLC Master
CPU 2 có địa chỉ IP là 192.168.0.2 là PLC Slave
4.1.3. Các bước viết chương trình:
Với việc sử dụng lệnh PUT/GET để thực hành truyền thông chúng ta chỉ cần lập trình
trên CPU Local mà không cần phải lập trình ở PLC Partner
Bước 1: Khởi tạo Project với tên PROFINET tạo mới và lựa chọn cấu hình cho hai
CPU
Bước 2: Cấu hình để hai CPU có thể truyền thông bằng lệnh PUT/GET:
Bước 3: Cấu hình kết nối connection giữa hai CPU:
Tần số điều khiển 25 Hz:
Tần số điều khiển 50 Hz:
27
Bước 14: Gọi hàm FC1 và khai báo các tham số:
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- giao_trinh_mang_truyen_thong_cong_nghiep_truong_cao_dang_con.pdf