Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghệ - Chương 6: Các giao thức công nghiệp tiêu biểu - Nguyễn Thị Huế (Phần 2)

149 trang haiha333 08/01/2022 3830

Download

Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghệ - Chương 6: Các giao thức công nghiệp tiêu biểu - Nguyễn Thị Huế (Phần 2)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

bai_giang_he_thong_do_va_dieu_khien_cong_nghe_chuong_6_cac_g.pdf

Nội dung text: Bài giảng Hệ thống đo và điều khiển công nghệ - Chương 6: Các giao thức công nghiệp tiêu biểu - Nguyễn Thị Huế (Phần 2)

TR ƯỜ NG ĐẠ I H ỌC BÁCH KHOA HÀ N ỘI VI ỆN ĐIỆN BÀI GI ẢNG ĐO VÀ ĐIỀU KHI ỂN CƠNG NGHI ỆP Nguy ễn Th ị Hu ế Bộ mơn Kĩ thu ật đo và Tin học cơng nghi ệp 4/21/2015 1
NỘI DUNG MƠN HỌC Gi ới thi ệu chung và lịch sử phát tri ển của các hệ th ống đo 1 và điều khi ển cơng nghi ệp 2 Các thi ết bị đo lườ ng và ch ấp hành trong cơng nghi ệp 3 Các bộ điều khi ển kh ả trình 4 Các thi ết bị giám sát trong cơng nghi ệp 5 Cơ sở kĩ thu ật truy ền tin cơng nghi ệp ứ ệ ể 6 Các giao th c cơng nghi p tiêu bi u ộ ố ệ ố ệ ự ế 7 M t s h th ng cơng nghi p th c t 4/21/2015 2
Tài li ệu tham khảo V Giáo trình “Màng thơng tin cơng nghi ệp” Hồng Minh Sơn, nhà xu ất bản Khoa học và Kĩ thu ật V Giáo trình “Hệ th ống thơng tin cơng nghi ệp’ Ph ạm Th ượ ng Hàn (ch ủ biên) Nhà xu ất bản giáo dục V Giáo trình “Cảm bi ến cơng nghi ệp” V Bài gi ảng “ Đo và điều khi ển cơng nghi ệp” Đào Đứ c Th ịnh, bộ mơn Kĩ thu ật đo và Tin học cơng nghi ệp. V . 4/21/2015 3
NỘI DUNG CHƯƠNG 6 6 Các giao th ức cơng nghi ệp tiêu bi ểu 1. MODBUS 2. AS-I 3. PROFIBUS 2. CAN 5. DEVICE NET 6. INTERBUS 7. FOUNDATION FIELDBUS 8. ETHERNER 4/21/2015 4
Khái ni ệm chung v ề giao thức V Trong quá trình trao đổ i thơng tin trên mạng, các đố i tác truy ền thơng cần thi ết ph ải tuân theo các quy tắc th ủ tục chung để ph ục vụ cho vi ệc giao ti ếp gọi là giao th ức, giao th ức chính là cơ sở cho vi ệc th ực hi ện và sử dụng các dịch vụ truy ền thơng 4/21/2015 5
Khái ni ệm chung v ề giao thức V Giao th ức thi ết lập một tiêu chu ẩn chung cho vi ệc trao đổ i dữ li ệu gi ữa ph ần thu và phát trên mạng V Điều khi ển một khung bản tin chung cho tất cả các thi ết bị trên mạng 4/21/2015 6
Quy đị nh một giao thức V Kh ởi tạo: Ph ần này kh ởi tạo các thơng số của giao th ức và bắt đầ u truy ền dữ li ệu trên đườ ng truy ền V Tạo khung và đồ ng bộ khung: Ph ần này đị nh ngh ĩa th ời điểm kh ởi đầ u và th ời điểm kết thúc của khung để bên nh ận cĩ th ể đồ ng bộ dữ li ệu khi nh ận. V Điều khi ển lu ồng dữ li ệu: để đả m bảo rằng với tốc độ này thì bên thu cĩ th ể nh ận số li ệu mà khơng bị thi ếu. V Điều khi ển truy cập đườ ng truy ền. V Phát hi ện và sửa lỗi. V Điều khi ển Time Out: áp dụng với các bộ truy ền khi nĩ khơng nh ận đượ c dữ li ệu trong kho ảng th ời gian đị nh tr ướ c và bộ nh ận khơng th ể nh ận đượ c các bản tin tr ướ c đĩ. Quá trình xử lí giao th ức cĩ th ể là mã hố ho ặc gi ải mã, nh ư vậy vi ệc xử lí giao th ức chính là vi ệc th ực hi ện một quá trình truy ền thơng dựa trên cơ sở của giao th ức đị nh sẵn. 4/21/2015 7
Các yêu c ầu cho các giao thức cơng nghi ệp V Đơ n gi ản nh ất, cĩ th ể dễ kh ắc ph ục sự cố: Cơng nghi ệp địi hỏi ho ạt độ ng liên tục Mức độ yêu cầu của các hệ th ống truy ền thơng cơng nghi ệp ở cấp độ phân xưở ng là ở cấp th ấp. Ch ọn các giao th ức đơ n gi ản nh ất cĩ th ể, ví dụ giao th ức ASCII. V Tính bảo tồn dữ li ệu khi truy ền là cao Trong mơi tr ườ ng cơng nghi ệp cĩ rất nhi ều nhi ễu điện từ Các thiêt bị cơng su ất lớn tập trung với mật độ cao Cần thi ết ph ải truy ền số li ệu sao cho khơng cĩ lỗi Giao th ức đượ c ch ọn ph ải cĩ kh ả năng ki ểm sốt lỗi hi ệu qu ả ch ẳng hạn nh ư ph ươ ng pháp sốt lỗi CRC. 4/21/2015 8
Các yêu c ầu cho các giao thức cơng nghi ệp V Chu ẩn hố các giao th ức: Xu ất phát từ yêu cầu trao đổ i thơng tin gi ữa các đố i tác trao đổ i thơng tin (PLC, PC ) đượ c sản xu ất bởi các hãng khác nhau, cần thi ết ph ải cĩ giao th ức truy ền thơng cơng nghi ệp chung. Cần chu ẩn hĩa các giao th ức V Tốc độ truy cập các thơng số cao: Khơng địi hỏi số lượ ng thơng số lớn Yêu cầu với vi ệc cập nh ật thơng số từ các thi ết bị tr ườ ng nối ti ếp nhau là gần nh ư đồ ng th ời. 4/21/2015 9
Các giao thức cơng nghi ệp 4/21/2015 10
6.1 MODBUS V Ki ến trúc giao th ức V Cấu trúc mạng và kĩ thu ật truy ền dẫn V Cơ ch ế giao ti ếp, truy cập bus V Cấu trúc bức điện V Mã hĩa dữ li ệu V Các hàm ch ức năng V Bảo tồn dữ li ệu 4/21/2015 11
6.1 MODBUS V MODBUS là một protocol ph ổ bi ến bậc nh ất đượ c sử dụng hi ện nay cho nhi ều mục đích. MODBUS đơ n gi ản, rẻ, ph ổ bi ến và dễ sử dụng 4/21/2015 12
MODBUS V MODBUS do Modicon (hi ện nay thu ộc Schneider Electric) phát tri ển năm 1979, là một ph ươ ng ti ện truy ền thơng với nhi ều thi ết bị thơng qua một cặp dây xo ắn đơ n. V Ban đầ u, nĩ ho ạt độ ng trên RS232, nh ưng sau đĩ nĩ sử dụng cho cả RS485 để đạ t tốc độ cao hơn, kho ảng cách dài hơn và mạng đa điểm (multi-drop) V MODBUS là một hệ th ống “ch ủ - tớ”, “ch ủ” đượ c kết nối với một hay nhi ều “tớ”. “Ch ủ” th ườ ng là một PLC, PC, DCS, hay RTU. “Tớ” MODBUS RTU th ườ ng là các thi ết bị hi ện tr ườ ng, tất cả đượ c kết nối với mạng trong cấu hình multi-drop 4/21/2015 13
6.1.3 Cơ chế giao ti ếp V Các lo ại modbus Modbus chu ẩn Modbus plus Modbus TCP/IP 4/21/2015 14
6.1.1 Ki ến trúc giao thức V Modbus th ực ch ất là một chu ẩn giao th ức và dịch vụ thu ộc lớp ứng dụng, vì vậy nĩ đượ c th ực hi ện trên các cơ ch ế vận chuy ển cấp th ấp nh ư: TCP/IP, MAP (Manufacturing Message Protocol). 4/21/2015 15
Ki ến trúc giao thức 4/21/2015 16
6.1.2 Cấu trúc mạng 4/21/2015 17
6.1.2 Cấu trúc mạng Modbus đẽ dàng cấu hình với mọi cấu trúc mạng 4/21/2015 18
6.1.2 Cấu trúc mạng V Mọi thi ết bị PLC, HMI, Control Panel, Driver, Motion control, I/O Device cĩ th ể kết nối trong mạng 4/21/2015 19
Kĩ thuật truy ền dẫn V Modbus nối ti ếp 4/21/2015 20
Kĩ thuật truy ền dẫn V Modbus serial Cấu hình daisy/chain 4/21/2015 21
Modbus - Cơ chế giao ti ếp V Chu trình yêu cầu và đáp ứng của modbus chu ẩn 4/21/2015 22
Modbus - Cơ chế giao ti ếp V Nguyên lí truy cập trong ModBus nĩi chung là Master/Slave, giao th ức này cho 1 tr ạm ch ủ cĩ th ể giao ti ếp với 247 tr ạm tớ. Phân chia đị a ch ỉ đượ c trình bày trên hình sau : 0 Từ 1 đế n 247 Từ 248 đế n 255 Đị a ch ỉ gửi đồ ng Đị a ch ỉ riêng bi ệt Dành cho tươ ng lo ạt của các tr ạm tớ lai (bản tin qu ảng bá) 4/21/2015 23
Modbus - Cơ chế giao ti ếp Trong giao th ức ModBus chu ẩn dữ li ệu cĩ th ể đượ c truy ền ở một trong 2 ch ế độ sau: V ASCII: Rõ ràng, ch ẳng hạn sử dụng nĩ trong các th ử nghi ệm V RTU:Gọn nh ẹ và nhanh hơn, sử dụng trong các ch ế độ thơng th ườ ng. 4/21/2015 24
Modbus - Chế độ truy ền ASCII V Ch ế độ truy ền ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Cấu trúc khung kí tự gửi đi th ể hi ện nh ư sau: Start 0 1 2 3 4 5 6 P Stop V Khi các bộ điều khi ển sử dụng ch ế độ ASCII mỗi byte 8 bit truy ền nh ư hai kí tự ASCII. V Ưu điểm chính là th ời gian truy ền gi ữa các kí tực lên đế n 1s mà khơng gây ra lỗi, V Bít trên kí tự: 1 Start bit; 7 bit data; 1,0 Parity bit; 1, 2 Stop bit V Ki ểm tra lỗi Parity 4/21/2015 25
Modbus - Chế độ truy ền RTU V Trong ch ế độ truy ền RTU (Remote Terminal Unit) mỗi byte trong thơng báo đượ c gửi thành 1 ký tự 8 bít ưu điểm là hiêu su ất truy ền cao, nh ưng mỗi thơng báo ph ải đượ c truy ền thành một dãy liên tục. Start0 1 2 3 4 5 6 7 P Stop V Khi gửi các bộ điều khi ển ho ạt độ ng ở ch ế độ RTU, mỗi byte -8bit gửi nh ư hai số Haxadecimal – 4bit V Ưu điểm của ph ươ ng pháp này là một độ kí tự lớn cho phép truy ền tốt hơn ch ế độ ASCII với cùng tốc độ bit V Mỗi bản tin cần truy ền thành chu ỗi liên tục V Số bit trên Byte: 1 Start bit; 8 bit data; 1,0 Parity bit; 1, 2 Stop bit V Ki ểm tra lỗi Parity 4/21/2015 26
ModBus – Cu trúc khung bn tin V Một bản tin của Modbus bao gồm nhi ều thành ph ần và cĩ chi ều dài khác nhau. V Trong ch ế độ Modbus chu ẩn cĩ hai ch ế độ truy ền (ASCII và RTU), mỗi bản tin sẽ đượ c đĩng khung, mỗi khung cĩ nhi ều kí tự cĩ cấu trúc khác nhau tùy theo ch ế độ truy ền. Ở ch ế độ RTU các kí tự truy ền thành dịng liên tục Ở ch ế độ ASCII truy ền gián đoạn, kho ảng cách truy ền tối đa là 1s V Hai ch ế độ truy ền khác nhau ở mã hĩa thơng tin gửi đi, cấu trúc bức điện và bi ện pháp ki ểm tra lỗi. 4/21/2015 27
ModBus – Cu trúc khung bn tin V Trong cả hai ch ế độ truy ền ASCII và RTU thì các bản tin ph ải đặ t trong khung bản tin cĩ điểm đầ u và kết thúc V Đị nh dạng bản tin trong giao th ức ModBus đượ c trình bày trên hình sau Bắt Tr ườ ng đị a Mã hàm Dữ li ệu Ki ểm sốt lỗi CRC ho ặc Kết đầ u thúc ch ỉ LRC (Start ) (Function) (data) (Stop ) (Address) (Error check) PDU ADU 4/21/2015 28
ModBus – Cu trúc khung bn tin Với bản tin gửi từ tr ạm ch ủ: V Đị a ch ỉ tr ạm nh ận: (0-247) trong đĩ 0 tức là gửi đồ ng lo ạt V Mã hàm: gọi ch ỉ th ị ho ạt độ ng tr ạm tớ cần th ực hi ện theo yêu cầu. Ví dụ: mã hàm 03 yêu cầu tr ạm tớ đọ c nội dung các thanh ghi lưu tr ữ và tr ả lại kết qu ả. V Dữ li ệu: Ch ứa các thơng tin bổ xung mà tr ạm tớ cần cho vi ệc th ực hi ện tr ạm gọi. V Thơng tin ki ểm tra lỗi: Giúp tr ạm tớ ki ểm tra sự tồn vẹn của nội dung thơng báo. Thơng báo tr ả lời từ Slave: V Đị a ch ỉ: tr ạm nh ận là tr ạm ch ủ V Mã hàm: Tr ả lời từ tr ạng thái của chính mình 4/21/2015 29
ModBus – Cu trúc khung bn tin V Đị nh dạng bản tin trong ch ế độ ASCII đượ c trình bày trên hình sau; Bắt đầ u Tr ườ ng đị a ch ỉ Mã hàm Dữ li ệu Ki ểm sốt lỗi LRC Kết thúc 1 ký tự 2 kí tự 2 kí tự N kí tự 2 kí tự 2 kí tự : CR+LF V Bắt đầ u bằng đấ u hai ch ấm (:) tức 3A V Kết thúc bằng hai đấ u quay lại và xu ống dịng (CR-LF), tức hai kí tực ASCII 0D và 0A V Ph ươ ng pháp ki ểm tra lỗi LRC 4/21/2015 30
ModBus – Cu trúc khung bn tin V Đị nh dạng bản tin trong ch ế độ RTU đượ c trình bày trên hình sau; Bắt đầ u Tr ườ ng đị a ch ỉ Mã hàm Dữ li ệu Ki ểm sốt lỗi CRC Kết thúc ( ) 8 bit 8 bit nx8 bit 16 bit ( ) V Thơng báo bắt đầ u truy ền là kho ảng tr ống 3.5 kí tự, th ườ ng lấy là số nguyên lần th ời gian kí tự V Tồn bộ khung ph ải truy ền liên tục, nếu kho ảng tr ống lớn hơn 1,5 th ời gian kí tực thì thi ết bị nh ật sẽ hủy bổ thơng báo. V Kết thúc của khung truy ền cũng lại là kho ảng tr ống rỗi 4/21/2015 31
ModBus – Cu trúc khung bn tin 4/21/2015 32
Modbus – các chức năng của Modbus Các thu ộc tính của Modbus/ASCII và Modbus/RTU Modbus/ASCII Modbus/RTU Ký tự ASCII 0 9 and A F Binary 0 255 LRC Longitudinal CRC Cyclic Redundancy Error check Redundancy Check Check Framestart character ':' 3.5 chars silence Frameend characters CR/LF 3.5 chars silence Các Gap trong 1 sec 1.5 times char length message Start bit 1 1 Data bits 7 8 Parity even/odd none even/odd none Stop bits 1 2 1 2 4/21/2015 33
Modbus – Cấu trúc khung bản tin Tr ng đ a ch V Ch ứa 2 kí tự ASCII ho ặc 8 bít V Giá tr ị từ 0 đế n 247 (0 - F7h) V Từng salver đị a ch ỉ hịa từ 1-247 V Master đị a ch ỉ hĩa slave bằng cách đặ t đị a ch ỉ của nĩ vào tr ườ ng đị a ch ỉ V Slave tr ả lời cho master bi ết Slave nào đã tr ả lời V Đị a ch ỉ 0 sử dụng cho ch ế độ qu ảng bá 4/21/2015 34
Modbus – Cấu trúc khung bản tin Tr ng mã hàm (Function) V Bao gồm 2 kí tự ASCII ho ặc 1 byte tong RTU V Giá tr ị từ 1-255 V Một vài mã áp dụng cho các bộ điều khi ển. Một vài mã ch ỉ áp dụng cho một số mơ hình nào đĩ, một số dành cho tươ ng lại V Master -> Slave ch ỉ ra salve ph ải làm gì? V Slave -> Master báo là ho ạt độ ng bình th ườ ng hay lỗi. Nếu bình th ườ ng thì ph ản hồi về mã ch ức năng ban đầ u. Nếu cĩ lỗi thì ph ản hồi về mã ch ức năng ban đầ u với bit cao nh ất bằng 1. 4/21/2015 35
Modbus – Cấu trúc khung bản tin Tr ng d li u: V Master -> Slave các dữ li ệu cần cho ho ạt độ ng đượ c đị nh ngh ĩa bởi mã ch ức năng Trong một số thơng báo, ph ần dữ li ệu nĩi lên chi ti ết ho ạt độ ng mà bên nh ận cần th ực hi ện, ví dụ yêu cần đọ c thanh ghi ch ức năng thì tr ườ ng dữ li ệu ch ứa thơng tin về đị a ch ỉ thanh ghi đầ u tiên và số lượ ng thanh ghi cần đọ c. V Slave -> Master nếu khơng cĩ lỗi nĩ ch ứa các dữ li ệu tr ả về, nếu cĩ lỗi thì nĩ ch ứa mã lỗi V Tr ườ ng dữ li ệu cĩ th ể khơng cĩ trong một số bản tin 4/21/2015 36
Modbus – Ki ểm tra lỗi Ki ểm sốt LRC (Longitudinal Redundancy Chek) V Dùng trong ch ế độ truy ền ASCII V Dãy bit ngu ồn đượ c áp dụng để tính mã LRC bao gồm ph ần đị a ch ỉ, mã hàm và ph ần dữ li ệu. V Các ơ kh ởi đầ u cũng nh ư kết thúc khung khơng tham gia vào tính tốn. V Mã LRC dài 8 bit (truy ền bằng 2 kí tự ASCII) đượ c tính bằng cách cộng đạ i số tồn bộ các byte của dãy bít ngu ồn (khơng quan tâm đế n trịn), sau đĩ lấy ph ần bù 2 của kết qu ả 4/21/2015 37
Modbus – Ki ểm tra lỗi - Ki ểm sốt CRC (Cyclic Redundancy Check) V Áp dụng trong ch ế độ RTU dài 16 bit. V Đa th ức sinh sử dụng G = 1010 0000 0000 0001. Khi đặ t vào khung thơng báo, byte th ấp của mã CRC đượ c gửi đi tr ướ c. 4/21/2015 38
Modbus – các chức năng của Modbus V Modbus cung cấp một lo ạt các ch ức năng sau: 4/21/2015 39
Modbus – các chức năng của Modbus V Tr ườ ng mã hàm 4/21/2015 40
Modbus – các chức năng của Modbus V Tr ườ ng mã hàm 4/21/2015 41
Modbus – các chức năng của Modbus V Bản tin hỏi 4/21/2015 42
Modbus – các chức năng của Modbus V Bản tin tr ả lời 4/21/2015 43
Modbus – các chức năng của Modbus V Bên trong một Modbus device 4 ki ểu dữ li ệu V Các bi ến vào ra là 1bit V Các thanh ghi là 2byte V Mỗi mã ch ức năng gắn với một ki ểu dữ li ệu 4/21/2015 44
Modbus – các chức năng của Modbus V Bảng sau trình bày các dải đị a ch ỉ cho các coil, các input, Inputs registers và các holding register và cách đị a ch ỉ trong Modbus message đượ c tính cho tr ướ c đị a ch ỉ th ực của item trong slave device. Device and Modbus address ranges Device address Modbus address Description 00001 09999 address –1 Coils (outputs) 10001 19999 address -10001 Inputs 30001 39999 address -30001 Inputsregisters 40001 49999 address -40001 Holding registers 4/21/2015 45
Modbus – các chức năng của Modbus V Cấu trúc bản tin gửi đi và bản tin tr ả lời với mã hàm 01-Đọ c tr ạng thái lõi (read coil status) Function 01 Query Format Function 01 Response Format Byte Value Description Byte Value Description 1 01h-F7h Slave device address 1 01h-F7h Slave device address 2 01h Function code 2 01h Function code 3 00h-FFh Number of bytes of data (n) 3 00h-FFh Start address (high byte) 4 to 4 00h-FFh Start address (low byte) 00h-FFh Data n+3 5 00h-FFh Number of coils (high byte) n+4/ 6 00h-FFh Number of coils (low byte) n+4 LRC/ Error detection code 7/7 LRC/ to CRC Error detection code - 8 CRC n+5 4/21/2015 46
Modbus – các chức năng của Modbus V Ví dụ mã hàm 01 4/21/2015 47
Modbus – các chức năng của Modbus V Cấu trúc bản tin gửi đi và bản tin tr ả lời với mã hàm 02-Đọ c tr ạng thái vào (Read input status) 4/21/2015 48
Modbus – các chức năng của Modbus V Ví dụ mã hàm 02 4/21/2015 49
Modbus – các chức năng của Modbus V Lưu đồ 4/21/2015 50
Modbus – các chức năng của Modbus V Ví dụ mã hàm 03: đọ c tr ạng thái thanh ghi gi ữ 4/21/2015 51
Modbus – các chức năng của Modbus V Ví dụ mã hàm 03: đọ c tr ạng thái thanh ghi gi ữ 4/21/2015 52
Modbus – các chức năng của Modbus V Lưu đồ 4/21/2015 53
Modbus – các chức năng của Modbus V Ví dụ mã hàm 04: đọ c tr ạng thái thanh ghi đầ u vào 4/21/2015 54
Modbus – các chức năng của Modbus V Ví dụ mã hàm 04: đọ c tr ạng thái thanh ghi đầ u vào 4/21/2015 55
Modbus – các chức năng của Modbus Mã hàm 05 : Force Single Coil V Khi đặ t tr ạng thái ON/OFF cho coil. Giá tr ị FF00 hex đặ t cho choil ON. Giá tr ị 0000h đặ t cho OFF. Mọi giá tr ị khác khơng đượ c ch ấp nh ận 4/21/2015 56
Modbus – các chức năng của Modbus V Mã hàm 05 : Force Single Coil V Đặ t dữ li ệu ON (1) lên coil 173 của slave 17 4/21/2015 57
Modbus – các chức năng của Modbus V Function 15 (0x0F) Write Multiple Coils 4/21/2015 58
Modbus – các chức năng của Modbus V Function 15 (0x0F) Write Multiple Coils 4/21/2015 59
Modbus – các chức năng của Modbus 4/21/2015 60
Modbus – các chức năng của Modbus Bản tin lỗi Exception Codes: Đị a ch ỉ của coil khơng tồn tại trong slave thì Exception Codes sẽ tr ả về là 02 4/21/2015 61
Modbus – các chức năng của Modbus V Ý ngh ĩa của các Exception Codes đượ c cho trong bảng sau: 4/21/2015 62
Modbus – các chức năng của Modbus V Ý ngh ĩa của các Exception Codes đượ c cho trong bảng sau: 4/21/2015 63
Modbus - Giao di ện vật lí 4/21/2015 64
Modbus - Giao di ện vật lí V Modbus cịn đư a ra các ph ươ ng th ức để chuy ển đổ i cấu hình mạng qua lại gi ữa các chu ẩn RS 485 3 dây và 5 dây V Chuy ển đổ i RS 485 5 dây và hệ th ống 3 dây 4/21/2015 65
Modbus - Giao di ện vật lí V Chuy ển đổ i RS 485 3 dây và hệ th ống 5 dây 4/21/2015 66
ModBus TCP/IP 4/21/2015 67
ModBus TCP/IP V Cấu trúc khung bản tin 4/21/2015 68
ModBus TCP/IP 4/21/2015 69
ModBus TCP/IP 4/21/2015 70
ModBus plus V Là một hệ th ống bus dựa trên modbus nh ưng giá thành th ấp, dễ lắp đặ t, cài đặ t V Cho phép đánh đị a ch ỉ 64 nút trên mạ, tốc độ truy ền 1Mbps V Mạng peer to peer V Sửa dụng MAC là tocken passing 4/21/2015 71
ModBus plus V Cấu trúc khung bản tin 4/21/2015 72
ModBus plus 4/21/2015 73
ModBus plus 4/21/2015 74
6.4 AS-I ( Actuator Sensor Interface ) V AS-i (Actuator Sensor Interface) là kết qu ả phát tri ển hợp tác của 11 hãng sản xu ất các thi ết bị cảm bi ến và cơ cấu ch ấp hành cĩ tên tu ổi trong cơng nghi ệp, trong đĩ cĩ Siemens AG, Festor KG, Pepperl & Fuchs. AS-i dùng để kết nối các thi ết bị cảm bi ến, cơ cấu ch ấp hành với cấp điều khi ển V AS-I là giao di ện kết nối các cảm bi ến và cơ cấu ch ấp hành ở tầng th ấp nh ất (field level) trong một hệ th ống tự độ ng. 4/21/2015 75
AS-I ( Actuator Sensor Interface ) V Th ế mạnh của AS-i là sự đơ n gi ản trong thi ết kế, lắp đặ t và bảo dưỡ ng cũng nh ư giá thành th ấp. Chi ếm kho ảng 15% th ị tr ườ ng fielbus Đượ c cung cấp với hơn 100 hãng sản xu ất khác nhau Đượ c đị nh ngh ĩa bởi chu ẩn IEC62026 và EN50295. 4/21/2015 76
Vị trí của AS-I V Cĩ th ể kết nối tr ực ti ếp với các bộ điều khi ển ho ặc thơng qua các bus tr ườ ng control level: PLC, PC, IPC, Master field level: CAN DeviceNet FIP Interbus Profibus etc. AS-Interface level: Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave small sensors and actuators
Vị trí của AS-I 4/21/2015 78
AS-I V AS-I làm gi ảm đáng kể sự ph ức tạp của dây nối, vì th ế hệ th ống dây song song thơng th ườ ng của mỗi cảm bi ến ho ặc thi ết bị ch ấp hành đế n bộ điều khi ển sẽ khơng cịn cần thi ết. Điều này ti ết ki ệm cho ng ườ i sử dụng rất nhi ều đầ u nối, hộp chia tách, cards vào/ra và dây điện. 4/21/2015 79
Nối dây truy ền thống 4/21/2015 80
Nối dây trong hệ AS-I 4/21/2015 81
Sự phát tri ển của AS-I V Phiên bản đầ u tiên ra đờ i vào kho ảng nh ững năm 1994 (V2.0) V Phiên bản mở rộng đượ c sản xu ất năm 2002 (V2.1) V Phiên bản 3.0 đượ c ra đờ i tháng 9 năm 2004 4/21/2015 82
Cấu trúc mạng V Cấu hình đa dạng star line branch lines tree controller controller controller controller Master Master Master Master Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave Slave
Customer Benefits of AS-Interface = Sensor = AktorActuator
Sơ đồ kết nối ASI 4/21/2015 85
Đặ c điểm của mạng AS-I V AS-I là mạng Single Master/Multi Slaver. Trong mạng AS-I ch ỉ cĩ một master trao đổ i dữ li ệu với các Slaver trong mạng thơng qua cơ ch ế polling các Slaver liên ti ếp và ch ờ đợ i tr ả lời 4/21/2015 86
Đặ c điểm của mạng AS-I V Kỹ thu ật mã hĩa ch ọn dải tần số truy ền, tự đồ ng bộ hĩa theo cơ ch ế APM (Alternate Pulsse Modulation) bản ch ất là kết hợp Manchester và AFP cho phép lo ại nhi ễu, cĩ độ tin cậy cao 4/21/2015 87
Đặ c điểm của mạng AS-I V Bên truy ền: Một dãy bit tr ướ c khi đượ c gửi đi ph ải đượ c mã hĩa Manchester với mục đích tạo thơng tin đồ ng bộ nh ịp và trung hịa sự xu ất hi ện của các bít 0 và 1. Dịng điện tươ ng ứng từ bộ phát nh ờ tác dụng của các cu ộn cảm trong mạch cách ly dữ li ệu sẽ tạo ra mức tín hi ệu điện áp mong mu ốn trên đườ ng truy ền. Mỗi 1 sườ n lên của dịng tạo 1 điện áp âm và ng ượ c lại mỗi 1 sườ n xu ống của dịng tạo 1 điện áp dươ ng. V Bên nh ận Các xung âm và xung dươ ng của tín hi ệu điện áp sẽ đượ c phát hi ện. Dựa vào kho ảng cách xu ất hi ện gi ữa các xung bộ thu cĩ th ể phân bi ệt các bit 0 ho ặc 1 và tái tạo lại dãy ngu ồn. 4/21/2015 88
Đặ c điểm của mạng AS-I V Ưu điểm của ph ươ ng pháp mã hĩa APM Do các xung điện áp tạo ra cĩ dạng gần gi ống xung hình sin nên dải tần của tín hi ệu rất hẹp và tần số tín hi ệu tươ ng đươ ng tần sỗ nh ịp bus nên tác độ ng bức xạ nhi ễu đượ c gi ảm. Mẫu di ễn bi ến đặ c bi ệt của tín hi ệu trên đườ ng truy ền một mặt cĩ th ể giúp bên nh ận tái tọa tín hi ệu ngồi ra cịn cĩ th ể phát hi ện lỗi trong 1 số tr ườ ng hợp. Sự thay đổ i tu ần tự gi ữa xung âm và xung dươ ng sẽ làm tri ệt tiêu dịng 1 chi ều ngồi mong mu ốn tạo kh ả năng xếp ch ồng dịng nuơi cung cấp cho các thi ết bị. 4/21/2015 89
Đặ c điểm của mạng AS-I V Sử dụng cáp 2 dây (2x1.5mm2) vừa cấp ngu ồn, vừa truy ền dữ li ệu với ngu ồn lên đế n 8A. 4/21/2015 90
HỆ THỐNG AS-I V Thành ph ần mút mạng: Mỗi nút mạng cĩ th ể kết nối với các Sensor/Actuator cĩ tích hợp AS-I connector ho ặc thơng qua các AS-I module. 4/21/2015 91
Đặ c điểm của mạng AS-I V Đị a ch ỉ điện tử:Mỗi slaver cĩ một đị a ch ỉ riêng V Đễ dàng cài đặ t hệ th ống V Ho ạt độ ng tin cậy và linh ho ạt và an tồn 4/21/2015 92
Đặ c điểm của mạng AS-I
Đặ c điểm của mạng AS-I V Chu kì quét của mạng AS-i 5ms đố i với các Slaver chu ẩn V2.0 (31 node) 10ms đố i với các Slaver mở rộng V2.1(62 node) 20ms đố i với các Slaver mở rộng V3.0(62 node) 4/21/2015 94
Đặ c điểm của mạng AS-I V Ch ế độ đị a ch ỉ thơng th ườ ng (V2.0), 1 Master cĩ th ể qu ản lý 31 Slaver (4I/4O), cho phép kết nối với 124 Sensor/124 Actuator D0 = sensor 1 one connection D1 = sensor 2 D2 = actuator 1 AS- D3 = actuator 2 Interface P0 1 module Slave IC Watchdog enclosure up to 4 energy sensors or/and 4 actuators 4/21/2015 95
Đặ c điểm của mạng AS-I V Ch ế độ đị a ch ỉ Ch ế độ mở rộng (A/B) (V2.1), 1 Master cĩ th ể qu ản lý 62 Slaver (4I/3O), cho phép kết nối với 248 Sensor/186 Actuator V3.0 mỗi master cĩ th ể qu ản lý 62 slaves (8I/8O) cho phép kết nối với 496 Sensor/496 Actuator Mỗi Slaver AS-I đượ c gán một đị a ch ỉ, đị a ch ỉ đượ c lưu trong EPROM của salver đĩ. Đị a ch ỉ cĩ th ể đượ c đặ t do AS- I Master ho ặc dùng một thi ết bị đặ t đị a ch ỉ chuyên dụng 4/21/2015 96
Đặ c điểm của mạng AS-I V Cĩ th ể cấu hình tr ộn các version 4/21/2015 97
Cơ chế giao ti ếp V AS-I ho ạt độ ng ki ểu Master/Slaver. Trong một chu kỳ quét bus, master th ực hi ện trao đổ i dữ li ệu với slaver một lần. V Vì kho ảng cách truy ền tươ ng đố i nh ỏ, trong khi tốc độ truy ền cố đị nh là 167 kbps nên th ời gian một chu kì bus ph ụ thu ộc hồn tồn vào số lượ ng tr ạm tớ ghép nối V Một chu kì quét bus ph ụ thu ộc vào số lượ ng slaver. 4/21/2015 98
Cơ chế giao ti ếp Ad=4 Ad=3 Ad=1 Ad=2 Mise à jour des sorties Etat des entrées 1 cycle AS-i Echanges des données d'entrées / sorties Paramètres Services Q. Ad1 R.1 Q. Ad2 R.2 Q. Ad3 R.3 Q. Ad4 R.4 P. Adx R.x S. Ady R.y Q. Ad1 R.1 Maỵtre Esclaves
Cơ chế giao ti ếp AS-Interface Master Slave 1 output data V Master gửi bản tin input data (message) Slave 2 14 bít (5 output data bít đị a ch ỉ cycle time: -max. 5 ms input data và 5 bit (standard mode) -max 10 ms . thơng tin (A/B-mode) . dữ li ệu . output Slave n output data ho ặc mã hàm) rồi input data ch ờ tr ả lời V Messsage tr ả lời của master request slave response Slaver cĩ 7 0 SB A4 A3 A2 A1 A0 1 D3 D2 D1 D0 PB 1 0 SB D3 D2 D1 D0 PB 1 bít. ST EB ST EB ST start bit A0, , A0 adress bit PB parity bit SB control bit D3, , D0 information EB end bit
Cơ chế giao ti ếp V Ưu điểm của cơ ch ế giao ti ếp Cơ ch ế giao ti ếp ch ủ tớ của AS-I một mặt cho phép th ực hi ện vi mạch ghép nối cho các tr ạm tớ rất đơ n gi ản, dẫn đế n giá thành th ực hi ện th ấp, mặt khác tạo độ linh ho ạt của hệ th ống. Trong tr ườ ng hợp xảy ra sự cố nh ất th ời trên bus, tr ạm ch ủ cĩ th ể gửi riêng từng bức điện mà nĩ khơng nh ận đượ c tr ả lời, ch ứ khơng cần thi ết ph ải lặp lại cả một chu trình. 4/21/2015 101
Cấu trúc bản tin V Master cĩ th ể gửi kèm một số thơng báo khác, cĩ tất cả 9 lo ại message 2 lo ại để truy ền dữ li ệu và tham số 2 lo ại để đặ t đị a ch ỉ cho slave 5 lo ại để nh ận dạng và các đị nh trang thái ho ạt độ ng của các slave 4/21/2015 102
Cấu trúc bản tin V Cấu trúc message từ Master V Cấu trúc message từ Master 4/21/2015 103
Cấu trúc bức điện truy ền Lời g ọi tr ạm ch ủ Ngh ỉ Tr ạm t ớ tr ả l ời . . . . 0 CB A4 A3 A2 A1 A0 I4 I3 I2 I1 I0 P 1 0 S3 S2 S1 S0 P 1 . . . ST EB ST EB ST: BIT start. Bit điều khi ển CB kí hi ệu lo ại A4 A0: Đị a ch ỉ slaver thơng báo dữ li ệu, tham số, đị a ch ỉ hay lệnh gọi P: Bít ki ểm tra ch ẵn lẻ. CB: CONTROL BIT. - Gi ữa lời gọi tr ạm ch ủ và lời gọi tr ạm tớ cĩ một kho ảng th ời gian EB: END BIT. ngh ỉ I4 I0 : ph ần thơng tin. 4/21/2015 104
4/21/2015 105
Hệ thống AS-I cĩ 9 lệnh gọi Trao đổ i dữ li ệu . 0 0 A4 A3 A2 A1 A0 0 D3 D2 D1 D0 P 1 Đặ t tham số . 0 0 A4 A3 A2 A1 A0 0 P3 P2 P1 P0 P 1 Đặ t đị a ch ỉ . 0 0 0 0 0 0 0 A4 A3 A2 A1 A0 P 1 Reset tr ạm tớ . 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 0 0 P 1 Xĩa đị a ch ỉ mặc đị nh . 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 0 0 0 0 0 P 1 Đọ c cấu hình vào /ra . 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 0 0 0 0 P 1 Đọ c mã căn cướ c . 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 0 0 0 1 P 1 Đọ c tr ạng thái . 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 1 0 P 1 Đọ c và xĩa tr ạng thái . 0 1 A4 A3 A2 A1 A0 1 1 1 1 1 P 1 4/21/2015 106
Cơ chế giao ti ếp gi ữa Master - Slave V Interface 1: between the slave and the sensors and actuators; V Interface 2: between the devices (power supply, master and slave) and the transmission medium; V Interface 3: between the master and the host, in other words, any entity that accesses the AS-i network from an upper level. 4/21/2015 107
Cơ chế giao ti ếp gi ữa Master - Slave Nguyên tắc ho ạt độ ng của Master – Slaver. V AS-I master kết nối với các Slaver qua cáp AS-I, điều khi ển trao đổ i dữ li ệu với các Slaver qua cáp AS-I PLC/PC AS-I slave CPU AS-I master CP I/O User program Interface to the user program Configuration Address AS-I cable 4/21/2015 108
Cơ ch ế giao ti ếp gi ữa Master - Slave Các lệnh gán tham số và dữ li ệu đượ c truy ền qua giao ti ếp gi ữa CPU và CP Master Ch ươ ng trình sử dụng dùng nh ững hàm thích hợp để đọ c và ghi qua giao ti ếp này MASTER CHỌN HÀM ĐỂ CHỌN CHẾ ĐỘ, XÁC NHẬN ĐỊA CHỈ, ĐỂ ĐỌC VÀ GHI DỮ LIỆU VÀO SLAVE TƯƠNG ỨNG 4/21/2015 109
Cơ chế giao ti ếp gi ữa Master - Slave Cấu trúc thơng tin dữ li ệu PLC/PC Slave CPU AS-I master CP User Data Images I/O data program I/O data Act.params Act. Config Parameters LDS LAS Config data Config.data Address (EEPROM) Expected config data Parameters LPScable 4/21/2015 110
Thơng số của AS-MASTER V Data image: Ch ứa thơng tin tạm th ời I/0 data: Dữ li ệu các slave active Act.params: các thơng số của slave dang active Atc.config: ch ứa cấu hình I/O và các mã ID của nh ững slave khi đượ c đọ c LDS: danh sách các slave hi ện cĩ LAD: Danh sách các slave tích cực của ASI master V Config.data: Dữ li ệu cố đị nh khơng thay đổ i, đượ c lưu trong EFROM ExpecteaDATA: dữ li ệu so sánh ch ọn lựa đượ c LPScable: Danh sách các ASI slave vĩnh cửu đượ c ASI master yêu cầu trên cáp ASI 4/21/2015 111
Thơng số của AS-I SLAVE V Dữ li ệu I/O:Dữ li ệu ra cấp cho thiêt bị ngo ại vi, đữ li ệu vào cấp cho master khi salve đượ c yêu cầu. V Parameters (các tham số): Sử dụng các ngõ ra của AS-I slave, AS-I master truy ền dữ li ệu để điều khi ển ch ế độ làm vi ệc của AS-I slave V Config data (cấu hình): cấu hình I/O ch ỉ ra nh ững đườ ng dữ li ệu cĩ ch ức năng vào hay ra. V Address (đị a ch ỉ): từ 1 đế n 31 4/21/2015 112
Các giai đoạn hoạt động V Cĩ ba giai đoạn: Kh ởi tạo, kh ởi độ ng và trao đổ i dữ li ệu InitalizationOffline phase Starup phase Giai đoạn bảo vệ Giai đoạn kích ho ạt ở ch ế độ Giai đoạn kích ho ạt ở ch ế độ bảo vệ ” Kh ởi độ ng với dữ li ệu cấu hình ” Kh ởi độ ng khơng cần đã đượ c cấu hình” dữ li ệu đã đượ c cấu hình” Normal mode Giai đoạn chuy ển dữ li ệu Giai đoạn qu ản lý Giai đoạn bao hàm 4/21/2015 113
Chức năng giao ti ếp 4/21/2015 114
Bảo tồn dữ li ệu V Theo ph ươ ng pháp điều ch ế APM mơ tả ở trên, trong mỗi chu kỳ bus ph ải cĩ 1 ho ặc 2 xung và các xung kết hợp ph ải đả o chi ều, ch ỉ các tín hi ệu dạng này mới đượ c cơng nh ận và gi ải mã tr ở lại, ng ượ c lại sẽ đượ c coi là nhi ễu và bị lo ại bỏ. V Mỗi bức điện cĩ chi ều dài cố đị nh, cĩ bít đầ u, bít cu ối và đượ c ng ăn cách bằng một th ời gian ngh ỉ, nên một số sai lệch trong tín hi ệu cũng đượ c phát hi ện. Cu ối cùng nội dung thơng tin dử dụng trong mỗi bức điện ( ch ủ ho ặc tớ ) đượ c ki ểm tra bằng một bít ch ẵn/lẻ. 4/21/2015 115
Bảo tồn dữ li ệu V Theo lý thuy ết kho ảng cach hamming của bít ch ẵn/lẻ là 2, nh ưng tỉ lệ cịn lại (xác xu ất một bức điện bị lỗi khơng xác đị nh đượ c) đượ c đánh giá rất th ấp. ví dụ: ngay cả khi tỉ lệ bít lỗi là 0,0012 (tức kho ảng 200 lỗi/s) thì kho ảng cách trung bình gi ữa 2 lần lỗi của các bức điện tr ạm ch ủ lớn hơn 10 năm. V Mỗi bức điện bị lỗi sẽ ph ải gủi lại, vì lý do các bức điện ng ắn nên vi ệc gửi lại các bức điện lỗi ch ỉ gây ảnh hưở ng đáng kể đế n th ời gian chu kỳ bus. 4/21/2015 116
Các thành phần của AS-I V Các thành ph ần của AS-I 4/21/2015 117
Các thành ph ần của AS-I AS-I - Master V AS-I Master: Đĩng vai trịn ki ểm sốt tồn bộ ho ạt độ ng của hệ th ống trong mạng V Các lo ại PLC S7-200, S7-300, Gateway cĩ th ể sử dụng làm AS-I Master. V Cĩ hai lo ại Standard AS-I Master và Extended AS-I Master . Extended AS-I Master kết nối đượ c với 62 Slave với ch ế độ đị a ch ỉ mở rộng, Standard AS-I Master ch ỉ hỗ tr ợ 32 Slave Nối mạng với Extended AS-I Master ph ải là các slaver cĩ đị a ch ỉ mở rộng, Nối mạng với Standard AS-I Master ph ải là các Standard slaver. 4/21/2015 118
Các thành phần của AS-I V Kết nối tr ực ti ếp từ cấp điều khi ển giám sát xu ống cấp tr ườ ng 4/21/2015 119
AS-Interface Masters V Masters for Simatic Up to 62 AS-Interface slaves can be connected Integrated analog value transmission For an S7-300 master, the AS-Interface can be configured and uploaded in Step 7 C 7 for CP 243-2 for Configuring is not required SIMATIC C7 SIMATIC S7-200 Simple operation in the I/O address range The power supply voltage on the AS- Interface profiled cable is monitored Your advantage: Simple coupling to the SIMATIC CP142-2 for CP 343-2P for S7-300, S7-200, ET 200S or SIMATIC C7 SIMATIC ET 200X SIMATIC S7-300
PLC S7-200 kết hợp với CP 242-2 làm ASI-MASTER 4/21/2015 121
Đặ c điểm kĩ thuật của 343-2 Đặ c tính Gi ải thích Chu kỳ AS-I 5 ms với 31 slave 10 ms với 62 slave dùng ở ch ế độ đị a ch ỉ mở rộng Cấu hình của giao di ện AS-I Bằng một nút nh ấn ở trên mặt tr ướ c của panel ho ặc là dùng lệnh cấu hình (xem ph ần mơ tả các lệnh AS-I) Các profile AS-I master đượ c hỗ tr ợ M1e Cáp AS-I Qua kh ối đầ u cu ối S7-200 Dịng điện tối đa cho phép tải từ đầ u cu ối 1 đế n 3 hay từ đầ u cu ối 2 đế n 4 là 3A Đị a ch ỉ Một moudle số 8 vào/8 ravà một module tươ ng tự 8 vào/ 8 ra Ngu ồn cung cấp cho SIMATIC backplane 5 V DC Dịng tổng từ ngu ồn 5 V DC tối đa 220 mA Ngu ồn cung cấp từ cáp AS-I tu ỳ thu ộc vào đặ c tính kỹ thu ật của AS-I Dịng tổng từ cáp AS-I tối đa 100 mA Cơng su ất tổng 3.7 W Nhi ệt độ ho ạt độ ng 00 đế n 45 0 C Nhi ệt độ vận chuy ển và tích tr ữ -40 0 đế n +70 0 C Độ ẩm Tối đa 95% ở nhi ệt độ +25 0 C Lo ại bảo vệ IP 20 Dạng module Module mở rộng S7-200 Kích th ướ c (W x H x D) hệ mm 71x80x62 Kh ối lượ ng Sắp xỉ 220 g 4/21/2015 122
PLC S7-200 kết hợp với CP 242-8 làm ASI-MASTER 4/21/2015 123
PLC S7-300 kết hợp với CP 342-2 làm ASI-MASTER 4/21/2015 124
Các thành phần của AS-I V AS-I kết nối với hệ th ống bus thơng qua Gateway 4/21/2015 125
Các thành phần của AS-I AS-i Gateway V AS-i Gateway (Distributed I/O) tạo ra sự kết nối từ giao th ức AS-interface đế n các hệ th ống bus cấp cao hơn, bởi vậy lợi th ế của 2 hệ th ống đề u cĩ th ể đượ c phát huy. V AS-i Gateway đĩng vai trị là master đố i với mạng AS-I bên dướ i nh ưng là Slave đố i với mạng trên (th ườ ng là Profibus) V Một số hệ th ống cài đặ t AS-I cĩ th ể kết nối với phịng điều khi ển với kho ảng cách dài bằng Fielbus gateways. Khi tốc độ các mạng tr ườ ng đa ph ần là ch ậm, các dữ li ệu phân vùng đượ c ti ền xử lý tại Gateways th ườ ng xuyên đượ c yêu cầu 4/21/2015 126
AS-Interface Masters V Links to PROFIBUS / PROFINET PROFIBUS slave and AS-Interface master Up to 62 AS-Interface slaves can be connected CPs for the AS-Interface do not have to be Link 20E DP/ASi Link configured Advanced integrated analog value transfer possibility to configure and upload the AS- Interface configuration in STEP 7 Your advantage: Optimum transition to PROFIBUS integrated in STEP 7 4/21/2015 127
AS-Interface Power Supplies V AS-i Power Supplies in IP 20 Ngu ồn cấp một chi ều (DC) ổn đị nh , tin cậy cho mọi thi ết bị mạng AS-I chu ẩn và các sensor nối vào mạng. Dải ngu ồn dịng rộng (from 3 A to 8 A) Điện áp đầ u vào: 120 500V AC Connected using spring-loaded terminals 3A 5A Removable terminal blocks Tích hợp phát hi ện lỗi ch ạm đấ t Tích hợp cảnh báo quá tải Normal Actuator khơng lấy ngu ồn từ AS-I cable mà th ườ ng đượ c cấp ngu ồn riêng 8A Your advantage: Optimum power for every power supply application
AS-Interface Field Modules AS-I Slaver gồm 2 lo ại: Slaver tích cực và Slaver th ụ độ ng. V Slaver tích cực: Module đượ c tích hợp sẵn nên tất cả các cảm bi ến, cơ cấu ch ấp hành lo ại th ườ ng cĩ th ể nối tr ực ti ếp với mang AS-I V AS-I th ụ độ ng: Khơng tích hợp sẵn do đĩ ch ỉ nối đượ c với các cảm bi ến, cơ cấu ch ấp hành cĩ tích hợp sẵn chíp điện tử 4/21/2015 129
AS-Interface Field Modules V AS-I tích cực cĩ 4 đầ u nối 4/21/2015 130
AS-Interface Field Modules V AS-I tích cực cĩ 4 đầ u nối kết nối đượ c S/A th ườ ng 4/21/2015 131
AS-Interface Field Modules V AS-I th ụ độ ng: Khơng tích hợp sẵn do đĩ ch ỉ nối đượ c với các cảm bi ến, cơ cấu ch ấp hành cĩ tích hợp sẵn chíp điện tử 4/21/2015 132
AS-Interface Field Modules V Compact Modules K45 and K60 Degree of protection IP65/IP67, IP68/69K ATEX-certified modules are available for hazardous Zone 22 M8/M12 connection sockets Up to 8 inputs and 4 outputs Contacts are established that are protected against incorrect polarity Rail mounting and wall mounting are possible The module can be mounted to a baseplate using just one screw K45 K60 Diagnostic LEDs Your advantage: The installation and commissioning times are reduced by up to 40%
AS-Interface Field Modules V Analog Modules Degree of protection IP65/IP67 Directly senses or supplies analog signals locally 2/4 channel Input modules for up to 4 current transducers, voltage transducers or thermo-resistance transducers Output modules for current or voltage Your advantage: Analog values easily managed 4/21/2015 134
AS-Interface control cabinet modules V SlimLine and Flat modules Degree of protection IP20 Up to 16 inputs SlimLine modules starting at a width of 22.5 mm SlimLine SlimLine modules, removable terminal blocks, that are protected against finger touch and cannot be accidentally interchanged Low-profile flat modules for small control cabinets Connected using either screw or Cage Clamp terminals F90 Rail and panel mounting possible Diagnostic LEDs Your advantage: Modules can be accommodated in control Flat module cabinets and small local cabinets in the field
AS-Interface control cabinet modules V Counter modules Degree of protection IP20 They evaluate pulses Connected using either screw or Cage Clamp terminals Your advantage: Pulses can be evaluated that even exceed the clock cycle frequency of AS-Interface 4/21/2015 136
AS-Interface motor starters V 24 V DC Starters Degree of protection IP65/IP67 Direct starter, double starter or reversing starter Up to 70 W Quick stop function Basic motor starters in a well-proven module design for 24 V DC motors V Compact Starters Degree of protection IP65/IP67 Up to 5.5 kW at 400/500 V AC Electromechanical or electronic design Optionally with brake contact pre-wired load feeders in IP65 replace local control cabinets
AS-Interface motor starters V Motor Starters for ECOFAST Degree of protection IP65/IP67 Standardized interface according to the ECOFAST specifications (in conformance with DESINA) Switching function – mechanical or electronic for soft starting Starters can either be installed close to the motor V Load Feeders or plugged-onto the motor Degree of protection IP20 Available either completely pre-wired or as individual components Power range up to max. 7.5 kW Power bus in combination with a busbar system (> 200 A) complete individual Complete, pre-assembled load feeders simplify load feeder module wiring with AS-Interface 4/21/2015 138
Integrated ASI slaves V Pushbuttons / Indicator Lights Can be mounted in a modular fashion according to individual requirements Metal and plastic versions Extended address mode (A-B technique) With LEDs or incandescent lamps Complete 3SB3 operator system with simple AS-Interface connection 4/21/2015 139
Integrated ASI slaves V Signaling Columns Many optical and acoustic elements can be combined Up to 4 signal elements can be connected using adapter elements With LEDs or incandescent lamps Signaling columns to monitor production sequences and to visually an alarm in emergency situations with a simple AS-Interface connection V Communications-capable Contactors 55 to 250 kW Contactors from 55 to 250 kW Control and message signals via the AS-Interface Indication of remaining lifetime (RLT) via the AS-Interface Enables quickly and simply change over from automatic to local control; this means that automatic control via AS-i can be disabled and a contactor can be manually controlled
System components and accessories V Increasing network distance Extend an AS-i segment by 100 m with the extension plug Extension Plug Extend one bus segment to another via repeater Infrastructure costs are reduced and more applications can be addressed Repeater / extender V Hanheld Prgrammer Addresses all AS-Interface network nodes Reads-out the I/O and ID codes of the slaves Parameterizes the slave (ID1 or analog parameter) Measures the AS-Interface voltage Saves the complete plant/system configuration Extremely simple way of addressing and parameterizing a slave
System components and accessories V Analyzer Completely checks the quality and function of an AS-Interface installation Transfers the retrieved data to a PC via RS232 interface – this data is evaluated using software Simple and user-friendly Test logs are automatically generated Advanced trigger functions permit precise analysis Network can be analyzed for faults and preventive maintenance – trace logs simplify remote diagnostics 4/21/2015 142
AS-I Cable AS-I Cable: V Ki ểu riêng, để kết nối với các thi ết bị mạng, khơng cần tách vỏ, bắt vít ho ặc hàn V Truy ền đượ c cả năng lượ ng và số li ệu trên cùng một cáp 2 dây V Khơng truy ền đượ c kho ảng cách xa (tối đa 100m cần 1 repeater) V Cũng cĩ th ể dùng bất kì hai cáp thơng th ườ ng cĩ kích th ướ c 2x1,5mm2 trong mạng AS-I, khơng cần vở ch ống nhi ễu 4/21/2015 143
AS-I Cable V Hình dáng cáp 4/21/2015 144
AS-I safety 4/21/2015 145
Traditional Safety Circuit Interlock Interlock Safety E-Stop E-Stop E-Stop Switch Switch Relay Traditional hard wired safety circuits require additional wiring home runs of signaling contacts. This adds cost, labor and complicates maintenance.
New Safety Circuit Using ASIsafe Interlock Safety E-Stop E-Stop Switch Monitor Zone 1 Zone 2 With an AS-Interface network, reduced cabling costs, reduced labor and simplified maintenance are just the beginning of the benefits AS-Interface provides .
MỘT SỐ ỨNG DỤNG MẠNG ASI V Dây chuy ền đĩng chai 4/21/2015 148
MỘT SỐ ỨNG DỤNG MẠNG ASI V Dây truy ền sản xu ất bánh 4/21/2015 149