lời nói đầu
Ngày nay trên thế giới, sự phát triển không ngừng của công nghệ chế tạo thiết bị
tự động hoá và những thành tựu trong kỹ thuật vi mạch, công nghệ thông tin đã cho
phép các chuyên gia tích hợp hệ thống có các giải pháp kỹ thuật linh hoạt, tối ưu, an
toàn và hoàn toàn tự động hoá. Người sử dụng có khả năng điều hành, quan sát và
quản lý toàn bộ dây chuyền sản xuất trong nhà máy bằng các thiết bị gọn nhẹ, làm
việc thông minh và có độ tin cậy cao. Mét trong các giải pháp kỹ thuật hiện đại nhất để
tích hợp hệ thống là tích hợp các mạng công nghiệp (Industrial Network). Mạng công
nghiệp của các hãng tự động hoá hàng đầu trên thế giới đều được tích hợp theo chuẩn
ISO. Điều đó có nghĩa là các thiết bị trong mạng không chỉ riêng của một hãng chế tạo
mà còn là thiết bị của hãng khác có thể tích hợp thành một mạng hoàn chỉnh. Do vậy
sẽ đạt được một kết quả tốt nhất về kỹ thuật và kinh tế.
Việc trao đổi thông tin giữa các hệ thống tự động hoá với các thiết bị phân tán
được thông qua các mạng thông tin công nghiệp chuẩn. Với ứng dụng của mạng thông
tin trong nhiều lĩnh vực của các nghành công nghiệp khác nhau đã chứng minh công
nghệ này đạt được độ tin cậy cao.
Mạng công nghiệp trong những năm gần đây đã được sử dụng trong nhiều lĩnh
vực như hàng không, dầu khí, điện năng, chế biến thực phẩm, công nghiệp sản xuất xi
măng, công nghiệp giấy, công nghiệp khai thác mỏ Những hãng công nghiệp chế tạo
thiết bị tự động hoá, mà giải pháp kỹ thuật của họ được định hướng như trên là ABB,
Honeywell, Siemens và Yokogawa.
Ở Việt Nam mạng công nghiệp cũng được sử dụng trong nhiều nhà máy nh: Phả
Lại, Lâm Thao, Bãi Bằng ,… Do đó, để có được các định hướng theo hướng phát
triển mới, trong đề tài tốt nghiệp của mình em tập chung nghiên cứu ứng dụng
Centum CS3000.
Trong phạm vi của đề tài, chúng em đã thực hiện những nội dung sau:
Phần 1: Nghiên cứu hệ thống điều khiển phân tán CENTUM CS3000: Đề cập
đến các vấn đề cơ bản của mạng truyền thông và thông tin công nghiệp, đưa ra mô
hình phân cấp, các thiết bị phần cứng, chức năng liên kết mạng trong hệ thống, đồng
thời còn đưa ra quá trình tạo một dự án mới.
Phần 2: Phần xây dựng hệ thống điều khiển CENTUM CS3000 cho công đoạn
Subnetwork
Hình 1.1 Mạng truyền thông
Nối là tổ chức logic giữa hai đối tác truyền thông trong mạng để thực hiện một
dịch vụ truyền thông nhất định nào đó. Nối liên kết trực tiếp với dịch vụ truyền thông.
Mỗi một nối có có hai điểm kết thúc, hai điểm này có chứa đựng thông tin về địa chỉ
của đối tác truyền thông về cấu trúc đường truyền. Những hàm truyền thông được sử
dụng cho điểm cuối cục bộ để chỉ đường nối.
Những hàm truyền thông được thiết lập sẵn ở các phần mềm chuyên dụng để đáp
ứng các đòi hỏi của dịch vụ truyền thông. Các hàm truyền thông thực hiện việc truyền
dữ liệu giữa các đối tác truyền thông, có thể điều khiển các đối tác truyền thông ( ví dụ
nh ngừng truyền thông ) hoặc giám sát các trạng thái tức thời.
Dịch vụ truyền thông và phần mềm chuyên dụng mô tả các hàm truyền thông với
các tiêu chuẩn định trước, nh trao đổi dữ liệu, điều khiển thiết bị, giám sát các thiết bị
và cài đặt chương trình.
Một phần mềm chuyên dụng không cần phải thoả mãn tất cả các nhiệm vụ mà
dịch vụ truyền thông yêu cầu. Dịch vụ truyền thông có thể chấp nhận các phần mềm
truyền thông chuyên dụng khác nhau.
Trong khi thực hiện truyền thông, một việc không thể thiếu được là khai báo giao
thức truyền thông ( Protocol). Protocol thực chất là sự thoả thuận xác định một quy tắc
trao đổi dữ liệu nhất định giữa các đối tác truyền thông để xác định dịch vụ truyền
thông được sử dụng. Trong giao thức truyền thông cấu trúc truyền dữ liệu được định
nghĩa: đường truyền vật lý, kiểu lắp đặt các đường nối, bảo vệ dữ liệu và tốc độ truyền.
Đường truyền vật lý dùng để chuyển các tín hiệu điện tử giữa các trạm. Các tín
hiệu điện tử đó biểu thị các giá trị dữ liệu dưới dạng xung nhị phân. Khi lựa chọn
đường truyền vật lý cần chú ý tới các đặc trưng cơ bản của chúng là dải thông (dải
thông của đường truyền chính là phương truyền - được tính bằng số lượng bit được
truyền đi trong một giây. Thông lượng còn được đo bằng một đơn vị khác là baud.
Baud biểu thị số lượng thay đổi tín hiệu trong một giây.
3
suy gim l o s suy yu ca tớn hiu trờn ng truyn. Nú cng ph
Ng ời thao
tác
Thiết bị
gia công
thông tin
Biến
truyền và l
u giữ
Hiển
thị
Thiết bị
thu nhận
thông tin
- Thiết bị thu nhận thông tin: Quá trình đo và biến đổi thành tín hiệu chuẩn như
các sensor, các tranmiter
- Thiết bị gia công: Chíp vi xử lý hoặc máy tính PC
- Biến truyền và thiết bị lưu giữ : Thông tin được truyền trên các đường dây nhờ
các thủ tục giao thức mạng
- Thiết bị thể hiện: Thông tin được thể hiện theo nhiều cách
+ Các thiết bị cũ nh: - Dụng cô kim chỉ
- Dụng cụ tự ghi
- Dụng cụ số
+ Các thiết bị hiện đại: Màn hình giám sát, Các hiển thị số
- Bộ điều khiển: Bộ điều khiển dùng cho các hệ thống nhỏ là các Microcontroller, còn
các hệ thống lớn là các CPU làm việc nh một máy tính công nghiệp
2. Nhiệm vụ của hệ thống thông tin công nghiệp :
Hệ thống thông tin công nghiệp thực hiện các nhiệm vụ sau :
2.1. Đo lường: Sử dụng phương pháp thực nghiệm để nhận được ước lượng về số
lượng của đối tượng thông qua việc so sánh với mẫu . Đây là quá trình quan trọng nhất
bởi từ kết quả này sẽ phục vụ cho các bước tiếp theo trong hệ thống
6
®èi t
îng
s
C§CH
C§CH
C§CH
MUX
Xö lý
th«ng
tin
®o
HiÓn
thÞ
®èi t
îng
s
§o l êng
§o l êng
§o l êng
MUX
C
§
C
H
H
Xö lý th«ng
tin ®o
HiÓn thÞ
- Ưu điểm : Độ tin cậy tăng số kênh tăng
§L
§L
§L
MUX
MUX
C
§
C
H
C
§
C
H
MUX
Xö lý
th«ng
tin
®o
HiÓn
thÞ
3. 4. Phân loại hệ thống theo khoảng cách.
- Hệ thống gần: Là hệ thống hoạt động trong phạm vi nhà máy bán kính 2 Km. Nó
thường sử dụng các chuẩn thông tin nh RS422, RS485
- Hệ thống xa: Là hệ thống hoạt động với bán kính lớn hơn 2 Km. Người ta
thường sử dụng các phương pháp điều chế tín hiệu nh điều chế tần số, điều chế
pha
3. 5. Phân loại theo quy mô hiện đại hoá
3.5.1. Hệ thống tập trung quy mô nhỏ:
Cấu trúc tiêu biểu của một hệ thống điều khiển tập trung được minh hoạ nh hình
bên. Một máy tính duy nhất để điều khiển các quá trình con. Các bộ cảm biến và cơ
Tại cấp điều khiển và giám sát bao gồm các thiết bị điều khiển tại chỗ nh các bộ
vi điều khiển, các module vào ra tại chỗ, các thiết bị cảm ứng và cơ cấu chấp hành
được nối lên trung tâm.
Nhìn chung, hệ thống cấu trúc điều khiển phân tán ra đời khắc phục được tính
năng thời gian thực, tiết kiệm dây dẫn, độ ổn định cao, linh hoạt và phạm vi quản lý
rộng.
Hệ thống này được giới thiệu chi tiết ở phần sau.
M¸y tÝnh ®iÒu
khiÓn trung t©m
C¬ cÊu
chÊp
hµnh
C¬ cÊu
chÊp
hµnh
C¬ cÊu
chÊp
hµnh
C¶m
biÕn
C¶m
biÕn
Qu¸ tr×nh con 2Qu¸ tr×nh con 1 Qu¸ tr×nh con n
C¶m
biÕn
9
Cấu trúc hệ thống phân tán
3.5.3.Hệ thống tích hợp.
Ngoài nhiệm vụ đo lường và điều khiển ra, hệ còn có chức năng quản lý kỹ thuật
và kinh tế
* Các kiểu liên kết logic :
+ liên kết điểm - điểm : chỉ có 2 đối tác tham gia, về vật lý thì 2 trạm này được
nối chung 1 đường dây.
+ liên kết điểm - nhiều điểm : nhiều trạm nối chung với 1 trạm chủ. Các đối tác
sẽ nối chung 1 đường dây.
+ liên kết nhiều điểm – nhiều điểm : nhiều đối tác tham gia và thông tin được
trao đổi theo nhiều hướng. Chúng đều nối trên 1 đường dây. Đây là đặc trưng của
mạng truyền thông trong điều khiển phân tán.
Topology được hiểu là cách sắp xếp, tổ chức về mặt vật lý của mạng và cũng là sắp
xếp logic của các nút mạng.
*Một số kiểu topology:
- Topology hình sao
Cấu trúc hình sao là một cấu trúc mà có một trạm trung tâm quan trọng hơn tất
cả các nút khác, nút này sẽ điều khiển sự truyền thông toàn mạng. Các thành viên khác
được kết nối với nhau qua trạm trung tâm. Kiểu liên kết vật lý ở đây là điểm - điểm
nhưng về mặt liên kết logic thì có thể là điểm – nhiều điểm. Cấu trúc này có nhược
điểm là tốn dây dẫn, nếu có sự cố ở trung tâm sẽ làm tê liệt toàn bộ các mạng truyền
thông trong mạng vì vậy trạm trung tâm thường phải có độ tin cậy rất cao
11
Cấu trúc này thường được áp dụng trong các phạm vi nhỏ thường được dùng để
mở rộng cấu trúc khác
- Topology vòng lặp:
Trong cấu trúc này các đối tác được nối thành vòng kín. Thông tin truyền theo 1
chiều, ưu điểm là tín hiệu được truyền đi xa và ngăn khả năng xảy ra xung đột. Có hai
loại mạng vòng là mạch vòng có điều khiển trung tâm và loại mạch vòng không có
điều khiển trung tâm. Với mạch vòng có điều khiển trung tâm một trạm chủ sẽ đảm
nhận việc truy cập đường truyền. Với mạch vòng không có điều khiển trung tâm, các
trạm đều bình đẳng như nhau trong quyền nhận và phát tín hiệu. Nh vậy, việc kiểm
soát đường truyền do các trạm tự phân chia
- Topology bus:
1.2 Giao thức công nghiệp.
a. Khái niệm:
Để trao đổi thông tin trên mạng, các đối tác truyền thông phải tuân theo các thủ
tục chung để phục vụ cho việc giao tiếp gọi là giao thức. Giao thức chính là cơ sở cho
việc thực hiện và sử dụng các dịch vụ truyền thông.
Mét giao thức sẽ bao gồm những quy định:
- Định thời: Quy định về các thủ tục giao tiếp, chế độ truyền dẫn, tốc độ truyền.
- Ngữ nghĩa: Quy định về nội dung của từng phần trong mét khung truyền.
- Cú pháp: Quy định về cấu trúc Frame.
Quá trình xử lý các giao thức có thể là mã hoá tín hiệu hoặc giải mã. Xử lý giao thức là
quá trình thực hiện 1 quá trình truyền thông dựa trên cơ sở giao thức đã định.
Giao thức chia làm 2 loại :
- Cấp cao: gồm người sử dụng và thực hiện bằng phần mềm. Ví dụ nh FTP (File
Tranfer Protocol) dùng trao đổi dữ liệu và truyền xa, HTTP (Hyper Text Tranfer
Protocol) để trao đổi dữ liệu truyền xa, MMS (Manuafactory Message
Specification) dùng cho giải pháp về đo lường, điều khiển.
- Cấp thấp: thực hiện nhờ phần cứng. Ví dụ TCP/IP (Transmission Control
Protocol / Internet Protocol) dùng cho mạng Internet, HDLC (High-lever Data Link
Control) dùng cho giao diện vật lý của bus trường. Đây là giao thức sử dụng rộng rãi
trong hệ thống bus trường.
b. Các giao thức công nghiệp hiện đang sử dụng.
13
Bé nèi
vßng
Bé lÆp
Bé nèi sao
Bé nèi
* Yêu cầu:
- Dễ dàng cho các hệ thống xử lý: chọn giao thức đơn giản, ví dụ nh ASCII.
- Tính bảo toàn dữ liệu cao: chọn phương thức kiểm tra lỗi hiệu quả, ví dụ CRC.
• Cấu tróc giao thức ASCII :
Phương thức hoạt động của giao thức ASCII là cơ chế hỏi / đáp. Chúng được áp dụng
truyền thông giữa các trạm chủ (PC/PLC) với các transmitter. Trạm chủ luôn phát tín
hiệu 1 cách tuần tự. Độ dài cực đại của mỗi mã trả lời là 20 kí tự.
Phương pháp kiểm soát lỗi tổng để kiểm tra giá trị các số HEX trong bản tin.
Các thiết bị nối mạng sẽ kiểm tra Bus liên tục để phát hiện ra đầu khung truyền (bắt
đầu) thời gian nghỉ đến 1s nhưng nếu quá thì sẽ lỗi.
b.2. Giao thức Modbus.
Master
Slave1
TxD
Slave2
TxD TxD TxD
Slave n
RxD
RxD
RxD
15
Master
Slave1 Slave2
Master
Slave
Slave
Bus hÖ thèng
- Là giao thức được phát triển bởi Modicol. Thực chất là 1 chuẩn giao thức mà dịch
vụ thuộc tầng ứng dụng. Vì vậy, nó được thực hiện trên các cơ chế vận chuyển cấp
thấp: TCP/IP, MAP (Manuafacturing Message Protocol). Modbus định nghĩa là một
tập hợp rộng lớn các dịch vụ trao đổi dữ liệu quá trình - điều khiển. Modbus thực
hiện việc trao đổi giao tiếp giữa bộ điều khiển và thiết bị truyền thông qua cơ chế
hỏi đáp. Modbus sử dụng trên các đường truyền RS232 ghép nối với các thiết bị
cho phép khoảng trống tối đa giữa 2 kí tự tới 1s mà không gây lỗi.
- Chế độ truyền RTU: Trong chế độ RTU (Remote Terminal Units) mỗi byte trong
thông báo được gửi thành một kí tự 8 bit, ưu điểm là hiệu suất cao nhưng nhược
điểm là mỗi thông báo phải truyền thành dãy liên tục.
- Định dạng khung truyền: Các thông báo trong Modbus có nhiều thành phần và
chiều dài khác nhau. Khi chế độ truyền được chọn, sẽ có khung ứng dụng được
truyền đi. Các kí tự sẽ được truyền đi liên tục ở RTU và gián đoạn ở ASCII. Mục
đích chính của việc định dạng khung truyền chính là để đánh dấu điểm khởi đầu và
điểm kết thúc của thông báo đồng thời bổ xung thông tin kiểm tra lỗi.
b.3. Giao thức HDLC (High-level Data Link Control)
- Là giao thức chuẩn cho lớp liên kết dữ liệu. Nó được ứng dụng trong việc truyền số
liệu điểm- điểm và nhiều điểm, quản lý liên kết và sửa lỗi, cho phép có sự thay đổi
các kiểu liên kết. Đây là giao thức hướng bit, các phần tử được xây dựng từ cấu trúc
nhị phân và khi nhận dữ liệu sẽ được tiếp nhận lần lượt từng bit.
Cấu tróc khung truyền HDLC:
Header Traile
Flag Address Control Informatio
n
FCS Flag
8 bit 8 bit 8-16 bit unlimited 16-32 bit 8 bit
Sử dụng truyền đồng bộ, các khung truyền cùng một dạng.
Phần địa chỉ và điều khiển được hiểu là phần đầu của khung truyền, còn các bit kiểm
tra lỗi FCS hay là Traile.
+ Flag: dùng để nhận biết đầu và cuối khung truyền với dãy bit: 01111110. Dãy này
không thể xuất hiện trong các phần thông tin khác nhau nhờ phương pháp bit Stuffing
thực hiện ở trạm gửi, tức là cứ sau 1 dãy bít có 5 bit liền nhau có giá trị 1 thì liền sau
đó 1 bit 0 được thêm vào. Tại bên nhận, nếu được 5 bit 1 liền trước bit 0 thì bit 0 được
tách ra, còn trong tín hiệu là bit 1 thì số liệu nhận sẽ không bị lỗi, kết thúc khung
truyền.
+ Address: chứa địa chỉ bên gửi và nhận.
Thiết bị thông minh đặt tín hiệu ra Analog tới dòng không đổi là 4 mA và truyền đi
theo dạng số.
HART có 2 cách định dạng truyền số liệu theo dạng số:
- Chế độ thăm dò/đáp ứng.
- Chế độ gián đoạn.
Trong chế độ thăm dò/đáp ứng thì trạm chủ thăm dò các thiết bị thông minh trên
đường truyền và yêu cầu trao đổi thông tin. Trong chế độ gián đoạn thì các thiết bị
trường tiếp tục truyền dữ liệu quá trình mà không cần gửi các thông báo đáp ứng.
18
Mặc dù chế độ này thực hiện nhanh nhưng nó không được sử dụng trong mạng
nhiều trạm chủ.
Những lợi Ých khi so sánh HART với các giao thức khác:
- Cho phép truyền số liệu theo dạng tương tự và số đồng thời.
- Cho phép một số thiết bị tương tự truyền trên đường truyền cao.
- Cho phép nhiều trạm chủ điều khiển các thiết bị thông minh tương đương.
- Cho phép truyền khoảng cách xa số liệu trên đường điện thoại.
- Cho phép 2 kiểu truyền dữ liệu đan xen nhau.
- Cho phép sự mềm dẻo của các dạng thông báo của các đặc trưng mới.
- Cho phép tới hơn 256 quá trình trong thiết bị trường thông minh.
Truy cập Bus.
Hai phương pháp truy cập Bus có thể được áp dụng độc lập hay hỗn hợp là Token
Passing và Master Slave. Nếu áp dụng độc lập, Token Passing thích hợp với các mạng
FMS dùng ghép nối thiết bị điều khiển và máy tính giám sát đẳng quyền trong khi đó
Master Slave thích hợp với việc trao đổi dữ liệu giữa một thiết bị điều khiển với các
thiết bị hiện trường cấp dưới sử dụng Profibus DP hay Profibus PA. Khi sử dụng kết
hợp, nhiều trạm tích cực có thể giữ token, một trạm tích cực nhận được token sẽ đóng
vai trò là chủ để kiểm soát việc giao tiếp với các trạm tớ mà nó quản lý hoặc có thể tự
do giao tiếp với các trạm tích cực khác trong mạng. Chính vì nhiều trạm tích cực đóng
vai trò là chủ nên mạng kết hợp còn được gọi là mạng nhiều chủ. Thời gian vòng tối đa
để một trạm tích cực lại nhận được token có thể chỉnh bằng tham sè. Khoảng thời gian
hầu như chỉ diễn ra giữa các trạm chủ và các trạm tớ là các thiết bị trường hay modul
vào ra phân tán.
c.2.Phương pháp TDMA (Time Division Multiple Access).
Trong phương pháp này, mỗi trạm được phân chia thời gian truy cập bus nhất định,
các trạm có thể thay nhau lần lượt gửi thông tin trong khoảng thời gian cho phép gọi là
lát thời gian (time slice) theo một tuần tự quy định sẵn. Việc phân chia này được thực
hiện trước khi hệ thống đi vào hoạt động. Khác với phương pháp Master/Slave, ở đây
có thể có hay không có trạm chủ, nếu có trạm chủ thì vai trò của nó chỉ hạn chế ở mức
độ kiểm soát việc tuân thủ đảm bảo giữ đúng lát thời gian của các trạm khác. Mỗi trạm
đều có khả năng đảm nhiệm vai trò chủ động trong giao tiếp với các trạm khác.
c.3.Phương pháp Token Passing.
Token là bức điện ngắn không mang dữ liệu. Mỗi trạm được quyền truy nhập bus và
gửi thông tin đi chỉ trong thời gian nó được giữ token. Sau khi không có nhu cầu gửi
thông tin, trạm đang giữ token sẽ phải gửi tiếp tới một trạm khác theo mét chu trình
20
Master
Slave SlaveSlave
nhất định. Nếu trình tự này đúng với trình tự vật lý sắp xếp trong mạng thì gọi là
Token Ring, còn nếu trình tự chỉ có tính chất logic thì gọi là Token Bus.
Một trạm đang giữ token không những được quyền gửi thông tin đi mà còn có
thể đóng vai trò kiểm soát sự hoạt động của các trạm khác. Các trạm không có token
cũng có khả năng tham gia kiểm soát .
21
Phương pháp Token Passing
Để kiểm soát mạng, các hoạt động sau được thực hiện:
- Giám sát token: Nếu do một lỗi nào đó token bị mất hay thừa thì cần phải thông
báo xoá token cũ và tạo ra token mới.
- Khởi tạo token: Sau khi khởi động một trạm có trách nhiệm tạo 1 token mới.
- Tách trạm ra khỏi mạch vòng logic: Một trạm có sự cố phải được phát hiện và
tách ra khỏi vòng logic.
token
Tương tự nh CSMA/CD, mỗi trạm đều phải lắng nghe đường dẫn và sau khi gửi
thông tin. Tuy nhiên một phương pháp mã hoá bit thích hợp được sử dụng ở đây để
trong trường hợp xảy ra xung đột, tín hiệu này sẽ lấn át tín hiệu kia.
II. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG DCS :
Hệ thống DCS ( Distributed Control System ) là hệ thống điều khiển kết hợp
nhiều thành phần khác nhau. Hệ thống bao gồm các module phân tán với các chức
năng điều khiển phân tán được liên kết với nhau theo một hệ thống mạng tuân theo các
giao thức truyền thông công nghiệp .
Hệ thống bao gồm các Module phân tán có nhiệm vụ thu thập các tín hiệu đo lường,
đưa ra các quyết định điều khiển đối tượng theo các luật đã định sẵn đồng thời nhận
các yêu cầu từ cấp điều khiển giám sát để thực hiện các yêu cầu như gửi số liệu quá
trình để lưu trữ lên trên, điều khiển trực tiếp đối tượng khi cần , thực hiện các chức
năng phân tán trên các phân đoạn phân tán ( chẳng hạn như phân tán về mặt địa lý, về
mặt điều khiển . . . ), các máy tính điều khiển ( như các bộ controller , IP,. . .), . . .
Trạm điều khiển trung tâm có nhiệm vụ điều khiển theo quá trình ( ra nhiệm vụ cho
các phần điều khiển riêng biệt, sau đó chỉ giám sát quá trình đó, hoặc trực tiếp điều
khiển một thiết bị hoặc một quá trình nào đó.
Cấu trúc này ra đời đã khắc phục được tính năng thời gian thực, tiết kiệm dây
dẫn và tính ổn định bền vững của hệ thống tốt hơn, linh hoạt, phạm vi hoạt động của
hệ thống này cũng vì thế được mở rộng . Mặt khác với cấu trúc mở khiến cho khả năng
giao tiếp của hệ thống được mở rộng đáp ứng các đòi hỏi của quá trình công nghệ .
Một trong những minh chứng là công nghệ bus trường sử dụng kỹ thuật truyền thông
số, đã làm cho giá thành đi dây giảm, độ tin cậy cao và khả năng chống nhiễu rất tốt.
1. Phân loại các hệ thống DCS
- Các hệ DCS truyền thống: Các hệ này sử dụng các bộ điều khiển quá trình đặc
chủng theo kiến trúc riêng của các nhà sản xuất cùng với các trạm điều khiển
của riêng hãng.
- Các hệ DCS trên nền PLC: Các PLC giữ vai trò nh một máy tính và được kết
nối với máy tính. Về cơ bản các PLC cũng có các thành phần giống nh các máy
năng như đo lường, điều khiển, điều chỉnh, bảo toàn hệ thống được thực hiện ở cấp
dưới thì nhiệm vụ của cấp này là hỗ trợ người sử dụng trong việc cài đặt ứng dụng,
thao tác, theo dõi, giám sát vận hành và xử lý sự cố . . .
24
Trong cấp này gồm có:
- Trạm giao diện người - máy HIS ( Human Inteface Station ) : Đó là các máy
tính cá nhân có cài đặt phần mềm điều khiển, có khả năng hiển thị các thông
tin của hệ thống DCS và các hệ thống phụ khác .
- Trạm thiết kế kỹ thuật EWS ( Engineering Work Station ) : Thực hiện các chức
năng thiết kế, định nghĩa cấu hình mọi thiết bị kết nối trong hệ thống, phân
vùng quản lý hệ thống, giải quyết các công việc về kỹ thuật, mở rộng hệ thống.
Máy tính thực hiện chức năng của EWS cũng giống nh của HIS .
2.4. Cấp quản lý .
Bao gồm các mạng máy tính được nối mạng với nhau và có chức năng nh :
- Giám sát, theo dõi, đánh giá quá trình sản xuất, vận hành.
- Lập kế hoạch sản xuất.
3. Cấu trúc của hệ thống điều khiển phân tán .
Trong đa số các ứng dụng có quy mô vừa và lớn, sự phân tán thể hiện được sự
vượt trội, khắc phục được sự phụ thuộc vào một máy tính trung tâm trong cấu trúc tập
trung và tăng tính linh hoạt của hệ thống. Hơn thế nữa, hiệu năng, độ tin cậy và khả
năng đáp ứng thời gian thực của hệ thống cũng được nâng cao nhờ sự phân tán chức
năng xuống cấp dưới.
25
Copyright: Tài liệu đại học ©