ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC
Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC
PHẦN II

HỆ THỐNG MẠNG PLC
CHƯƠNG 6
THIẾT KẾ HỆ THỐNG MẠNG PLC (SIMATIC)

Chủ đề:
 Mạng AS-i
 Mạng Profibus
 Mạng Industrial Ethernet

Mục đích:
 Nắm rõ cấu trúc các loại mạng PLC
 Cơ sở dữ liệu và truyền thông
 Kết nối các thành phần trên mạng
Hình 6.1 – Phân cấp mạng
 Nối kết đơn giản và giá
phải chăng: lắp đặt đơn
giản, tính linh hoạt cao với
nối kết kiểu hình cây.
 Thời gian đáp ứng nhanh: Chủ AS-I chỉ cần tối đa 5 ms cho chu kỳ trao đổi dữ liệu lên
tới 31 trạm.
 Các trạm trên cáp AS-I có thể là các cảm biến, cơ cấu chấp hành với đầu nối hoặc
module AS-I tích hợp có thể được nối vào tới 4 sensor/actuator nhò phân thông thường.
 Với các module AS-I có thể lên đến 124 cảm biến được hoạt động trêncáp AS-i.

6.1.1.2. Giao tiếp AS và các thành phần hệ thống AS
Các thành phần dưới sẽ tạo thành hệ thống mạng AS
 AS-i master
 AS-i module
 AS-i cable
 AS-i power supply unit
 Sensors/actuators with an integrated AS-i chip
 Addressing unit
 SCOPE AS-Interface
Sơ đồ sau mô tả các thành phần được nối kết, hình 6.2
150
ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC
Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC

Hình 6.3 – ASI master CP 242-2

Hình 6.4 – ASI master CP 242-8

Khi sử dụng một FC, ngoài trao đổi dữ liệu I/O, nó cũng có thể thực thi những thủ tục
gọi chính trong chương trình điều khiển.
6.1.2.3. ASI Gateway
DP-ASI gateway
Ngay khi sử dụng các I/O ngoại vi phân bố, sử dụng ASI có thể có các thuận lợi. Nối
mạng các ngoại vi quá trình trên profibus có thể được mở rộng đến các sensor/actuator.
Các thiết bò sau đây có thể sử dụng như gateway cho profibus:
 DP/ASI Link 20 module (được thiết kế bằng công nghệ IP 20 để nối kết ASI với
Profibus)
 CP 242-8
 CP 142-2 trong ET200X
 CP 342-2 trong ET200M
 AS 300/CPU315-2DP với CP 2433
 DP/AS Link ( link sủ dụng công nghệ IP 65 để nối kết ASI với Profibus)
6.1.2.4. ASI master cho ET200X
CP 142-2
Module CP 142-2 có thể hoạt động trong hệ thống I/O phân bố ET200X, nó cho phép kết
nối chuỗi ASI với hệ thống I/O. Đặc điểm chính của hệ thống I/O ET 200X là xây dựng
thích nghi với các kiểu bảo vệ IP 65, IP 66 và IP 67. 153
ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC
Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC
Hình 6.6 – Cấu hình hệ thống với DP/ASI Link 20

Hình 6.7 – ASI master CP 142-2 154
ĐIỀU KHIỂN LẬP TÌNH PLC - MẠNG PLC
Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC

6.1.2.5. ASI master cho PC-AT
CP 2413
CP 2413 cho phép kết nối giao tiếp ASI tới máy tính.
Phần cứng của ASI master được thực hiện như một card PC. Cho phép đến 4 ASI
master CP có thể hoạt động cùng một lúc trong một PC. Điều này nói rằng ASI PC master
cũng thích hợp cho các tác vụ phúc tạp.
Một chương trình hoạt động và mô phỏng sẵn sàng cung cấp các trạng thái hiện hành
của các slave trên cáp và cho phép các điều hành đơn giản các slave. Chương trình này
cũng có thể sử dụng để những mục đích chẩn đoán, nó cũng cho phép lập trình các đòa chỉ
của các slave ASI.
Từ đó không những card ASI master có thể được hoạt động trong PC mà còn cho PC
giao tiếp với Industrial Ethernet và Profibus cùng một lúc, dữ liệu cung cấp bởi ASI slave
cũng có thể khả dụng với các trạm khác trong mạng.

Chương 6 – Thiết kế hệ thống mạng PLC

cho điện tở tiếp xúc thấp và kết nối dữ liệu tin cậy. Với liểu kết nối này, có những module
kết nối được thiết kế cho kỹ thuật thẩm thấu.
6.1.3.2. Repeater/Extender
Các ASI repeater/Extender được thiết kế để dùng cho môi trường giao tiếp AS. Thiết
bò này có nhiệm vụ mở rộng chiều dài 100 m tối đa của ASI. Một đoạn một 100m có sẵn
có thể được mở rộng thêm tối đa 2 đoạn 100m nữa.
Sử dụng Repeater
ASI Repeater được sử dụng khi các slave được hoạt động trên tất cả các đoạn cáp.
Mỗi đoạn ASI được đòi hỏi một đơn vò nguồn cung cấp riêng biệt (trước và phía sau của
repeater). Repeater có các đặc điểm sau:
 Mở rộng chiều dài cáp
tối đa là 300 m.
 Các slave có thể được
sử dụng ở cả hai bên
của ASI.
 Nguồn cung cấp đòi
hỏi phải có ở cả hai
bên ASI.
 Cách ly điện giữa hai
cáp.
 Mỗi bên giao tiếp AS
cần có một nguồn điện
riêng biệt.
Hình 6.9 – Sử dung Repeater
 Lắp đặt trong dạng đóng vỏ module ứng dụng chuẩn.
Sử dụng Extender
ASI Extender được sử
dụng trong các ứng dụng mà

hợp với cáp ASI điều khiển trao đổi dữ liệu với 31 slave qua giao tiếp cáp ASI.
Hình 6.11 minh họa
giao tiếp giữa hai khối
ASI master với ASI slave
qua cáp ASI. Các lệnh
gán tham số và dữ liệu
quá trình được truyền qua
giao tiếp giữa “master
CPU” và “master CP”.
Các chương trình
người dùng sử dụng các
gọi hàm thích hợp và cơ
chế khả dụng để đọc và ghi qua giao tiếp này.
Hình 6.11 – Sơ đồ khối gia tiếp ASI master/slave
6.1.4.2. Truyền dữ liệu
6.1.4.2.1. Cấu trúc thông tin – dữ liệu.
Hình 6.12 mô tả các trường và danh sách dữ liệu của hệ thống đã được đònh nghóa.
Các cấu trúc sau đây được tìm thấy trên CP:
Các ảnh dữ liệu
Chúng chứa các
thông tin được lưu trữ tạm
thời:
 Các tham số thật
là ảnh của các
tham số hiện thời
trên slave
 Dữ liệu cấu hình
thật: trường này
chứa các cấu hình
I/O và mã ID của

slave được
phát hiện sẽ
được kiểm
tra.
 Danh sách
dữ liệu
thường trực
(LPS), danh
sách này
cho thấy các
ASI slave
được mong
đợi trên cáp
ASI bởi ASI
master. ASI
master kiểm
tra liên tục
xem có phải
tất cả các
trạm chỉ
đònh trong có mặt LPS và xem có phải dữ liệu cấu hình của chúng khớp với dữ
liệu cấu hình mong muốn.
Hình 6.13 – Các giai đoạn hoạt động

158