Hierarchia układów sterowania



Podobne dokumenty
Urządzenia peryferyjne RS-232. Wykład 2

Integracja istniejącej infrastruktury do nowego systemu konwersja protokołów

System interfejsu RS 232C opracowali P. Targowski i M. Rębarz

Moduł 4 przekaźników sterowanych RS485

DATA-S EASY MONITORING ROZPROSZONY OŚWIETLENIA AWARYJNEGO DIVERSIFIED MONITORING OF EMERGENCY LIGHTING

Systemy pomiarowe z interfejsem RS-232. KSP w2

Strona główna > Produkty > Systemy regulacji > System regulacji EASYLAB - LABCONTROL > Program konfiguracyjny > Typ EasyConnect.

Zestaw w IP20 TI-BL20-E-EN-8

. Rodzaje transmisji sygnału i RS-232

Zestaw w IP20 dla PROFINET IO TI-BL20-E-PN-4

Rev Źródło:

OPBOX ver USB 2.0 Mini Ultrasonic Box with Integrated Pulser and Receiver

LCD (Liquid Crystal Display)

DATA-S MONITORING ROZPROSZONY OŚWIETLENIA AWARYJNEGO DIVERSIFIED MONITORING OF EMERGENCY LIGHTING

Prezentacja współfinansowana przez Unię Europejską ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego. Prezentacja dystrybuowana bezpłatnie

OSI Data Link Layer. Network Fundamentals Chapter 7. Version Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public 1

Politechnika Śląska w Gliwicach Instytut Automatyki 2005/2006

Realizacja systemów wbudowanych (embeded systems) w strukturach PSoC (Programmable System on Chip)

Projektowanie i Organizacja Systemów Elektronicznych. Protokół MODBUS. Marek Niedostatkiewicz

Struktura systemów sterowania

Wykaz linii kolejowych, które są wyposażone w urządzenia systemu ETCS

AUL33 Zbuduj i sprawdź działanie różnych topologii sieci Ethernet/IP. Poznaj nowe funkcje przemysłowego przełącznika Stratix 5700.

Serial interfaces RS-232, PROFIBUS Interfejsy szeregowe RS-232, PROFIBUS

1.10 MODUŁY KOMUNIKACYJNE

OSI Physical Layer. Network Fundamentals Chapter 8. Version Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public 1

WI180C-PB. Karta charakterystyki online

Zarządzanie sieciami telekomunikacyjnymi

Aktualizacja Oprogramowania Firmowego (Fleszowanie) Microprocessor Firmware Upgrade (Firmware downloading)

CENNIK (bazowy) INWERTERY SIECIOWE FOTTON PLATINIUM

Wykaz linii kolejowych, które są wyposażone w urzadzenia systemu ETCS

Stacja sieciowa BL compact dla DeviceNet Interface for Connection of 2 BL ident Read/Write Heads (HF/UHF) BLCDN-2M12S-2RFID-S

AirKIT. Podręcznik techniczny. TnG-AirKIT. Power. Run

Materiały dodatkowe Krótka charakterystyka protokołu MODBUS

Stacja sieciowa BL compact dla CANopen 4 Digital PNP Outputs BLCCO-4M12MT-4DO-0.5A-P

Stacja sieciowa BL compact dla CANopen 4 Analog Pt and Ni Sensor Inputs BLCCO-4M12LT-2AI-PT-2AI-PT

DIGA Object Dictionary opis

IEEE Centronics

Planning and Cabling Networks

Czym jest sieć miejscowa?

Typ VFR. Circular flow adjustment dampers for the adjustment of volume flow rates and pressures in supply air and extract air systems

PowerFlow Sundial: 7 $ 0 & Avanc Compatible 8 & - & & 9 & -. ,! " #$%& ' ()$%& * & +, - <.! + . / & = & ! / - 4.

Stacja sieciowa BL compact dla CANopen 4 Digital PNP Outputs BLCCO-2M12MT-4DO-2A-P

Protokół MODBUS. Przemysłowe Sieci Informatyczne (PSI)

Pomoc do programu konfiguracyjnego RFID-CS27-Reader User Guide of setup software RFID-CS27-Reader

Proposal of thesis topic for mgr in. (MSE) programme in Telecommunications and Computer Science

Komunikacja w mikrokontrolerach. Magistrala szeregowa I2C / TWI Inter-Integrated Circuit Two Wire Interface

KA-LOGO!-IO-Simulator

Typ VFR. Circular flow adjustment dampers for the adjustment of volume flow rates and pressures in supply air and extract air systems

Programowanie Układów Logicznych kod kursu: ETD6203. Komunikacja z układami cyfrowymi W dr inż. Daniel Kopiec

TECHNIKA MIKROPROCESOROWA

Programowalny zestaw w IP67 do prostej komunikacji I/O przez Ethernet Modbus/TCP TI-BL67-PG-EN-S-8

Konwerter RS-485->TCP/IP [ethernet] ATC-2000 SZYBKI START [konfiguracja urządzenia do współpracy z programem Meternet]

Stacja sieciowa BL compact dla DeviceNet 8 Digital NPN Inputs and 8 Digital NPN Outputs BLCDN-8M12LT-8DI-N-8DO-0.5A-N

Raport bieżący: 44/2018 Data: g. 21:03 Skrócona nazwa emitenta: SERINUS ENERGY plc

Ethernet. Ethernet. Network Fundamentals Chapter 9. Podstawy sieci Rozdział 9

Stacja sieciowa BL compact dla CANopen 8 Analog Current or Voltage Inputs BLCCO-8M12L-4AI-VI-4AI-VI

OSI Network Layer. Network Fundamentals Chapter 5. Version Cisco Systems, Inc. All rights reserved. Cisco Public 1

OSI Network Layer. Network Fundamentals Chapter 5. ITE PC v4.0 Chapter Cisco Systems, Inc. All rights reserved.

Application Layer Functionality and Protocols

MODEMY ASTRAADA GSM ASTOR KATALOG SYSTEMÓW KOMUNIKACJI ASTRAADA GSM. AS30GSM101C Astraada GSM; Modem GSM/GPRS RB900 z RS232; Obsługa SMS

kdpw_stream Struktura komunikatu: Status komunikatu z danymi uzupełniającymi na potrzeby ARM (auth.ste ) Data utworzenia: r.

Moduł 4 przekaźników sterowanych RS485

Systemy wbudowane - wykład 7

TECHNIKA MIKROPROCESOROWA

TACHOGRAPH SIMULATOR DTCOSIM

MS Visual Studio 2005 Team Suite - Performance Tool

DM-ML, DM-FL. Auxiliary Equipment and Accessories. Damper Drives. Dimensions. Descritpion

Protokół MODBUS. Przemysłowe Sieci Informatyczne (PSI)

Programowalny zestaw w IP67 dla Ethernet Modbus/TCP TI-BL67-PG-EN-8

Rev Źródło:

Stacja sieciowa BL compact dla CANopen 16 Configurable Digital Channels BLCCO-16M8LT-8XSG-P-8XSG-P

Typ VME FOR THE MEASUREMENT OF VOLUME FLOW RATES IN DUCTS

LABORATORIUM TELEINFORMATYKI W GÓRNICTWIE

Installation of EuroCert software for qualified electronic signature

CZAZ-COM MODUŁ KOMUNIKACYJNY DLA ZESPOŁÓW CZAZ KARTA KATALOGOWA

User s manual for icarwash

Zadanie1: Wykorzystując serwis internetowy Wikipedii odszukaj informacje na temat usługi WINS.

Programowalny zestaw w IP67 do prostej komunikacji I/O przez Ethernet Modbus/TCP TI-BL67-PG-EN-S-8

Enkoder absolutne ARS60 SSI/Parallel

Serwery OPC UA 1. SERWER OPC UA DLA CONTROL

3/13/2012. Automatyka i Sterowanie PRz Wprowadzenie. Wprowadzenie. Historia automatyki. dr inż. Tomasz Żabiński. Odśrodkowy regulator prędkości

Stargard Szczecinski i okolice (Polish Edition)

USB firmware changing guide. Zmiana oprogramowania za przy użyciu połączenia USB. Changelog / Lista Zmian

Adresy IP v.6 IP version 4 IP version 6 byte 0 byte 1 byte 2 byte 3 byte 0 byte 1 byte 2 byte 3

Somfy.pl. Nadajnik RS485 RTS. Ref : PL

Zmiany techniczne wprowadzone w wersji Comarch ERP Altum

Communicating over the Network

HENX251C105 ASTOR KATALOG SYSTEMÓW STEROWANIA HORNER APG

Testy jednostkowe - zastosowanie oprogramowania JUNIT 4.0 Zofia Kruczkiewicz


Machine Learning for Data Science (CS4786) Lecture11. Random Projections & Canonical Correlation Analysis

Instrukcja konfiguracji usługi Wirtualnej Sieci Prywatnej w systemie Mac OSX

Dokumentacja i systemy jakości

ASTOR GE INTELLIGENT PLATFORMS - QUICKPANEL CE VIEW/CONTROL

PC Terminal Emulator Cables, RJ-45 (Central Data) to DB-9

Wittmann 4.0 wtryskarka jako centrum sterowania urządzeniami peryferyjnymi

How to Connect a Siretta Industrial Router to a VPN Tunnel Using OpenVPN Protocol

Instrukcje do laboratorium ASK (1)

2.3 STEROWNIKI SERII NX221

Protokół Modbus RTU / Sieć RS-485

Transkrypt:

Hierarchia układów sterowania Enterprise Manufacturing Execution Supervision (SCADA) Group Control Individual Control Field Primary technology Kompleksowy system automatyki Statystyka, planowanie, finanse administration Tok pracy, materiały, interakcje enterprise Nadzór SCADA SCADA = Supervisory Control And Data Acquisition control room Sterowanie grupowe Sterowanie gniazdowe Poziom sterowania miejscowego Czujniki i układy wykonawcze Sensory i aktory A V T Technologia pierwotna Page 1

Sterowanie miejscowe Bezpośrednia interakcja z prowadzonym procesem - technologią pierwotną (Primary technology) Sensory i aktory, zbieranie danych, przesyłanie danych, elementarne zadania sterowania i regulacji Sterowanie gniazdowe i grupowe (cell level, group level) unit controllers Poziom gniazdowy: Sterowanie małych fragmentów instalacji: Pomiary próbkowanie, skalowanie, kalibracja Sterowanie regulacja do zadanych wartości, Zadawanie sekwencyjne, ochrona Poziom grupowy: Uporządkowane hierarchicznie lub równorzędnie (peer-to-peer) Koordynacja pracy sterowników poziomu gniazdowego Regulacja działania kompletnego urządzenia linii technologicznej. Zadawanie parametrów pracy dla poziomu gniazdowego Page 2

Lokalny interfejs HMI (human machine) Czasami, do poziomu sterowania grupowego przyporządkowany jest lokalny interfejs HMI.(tutaj: pakowanie cementu) TakŜe czasami rezerwowy panel sterowania ręcznego Poziom nadzorowania: Interfejs HMI Pomieszczenie sterowania (control room) Ściana synoptyczna Dawniej wszystkie czujniki były bezpośrednio połączone do ściany synoptycznej Page 3

Poziom nadzorowania stanowisko operatora Poziom nadzorowania (SCADA = Supervisory Control and Data Acquisition) - wyświetla bieŝący stan procesu - wyświetla historię (alarmy, zdarzenia) oraz trendy - umoŝliwia dostęp do dokumentacji i podręczników - komunikacja i synchronizacja z innymi układami SCADA Standard amerykański ANSI/ISA 95 standard Source: ANSI/ISA 95.00.01 2000 Page 4

Przykład: Siemens WinCC Czas odpowiedzi poziomów Poziom planowania ERP (Enterprise Resource Planning) Poziom zarządzania Poziom nadzoru Poziom sterowania DCS (Distributed Control System) PLC (Programmable Logic Controller) MES (Manufacturing Execution System) SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ms sekundy godziny dni tygodnie miesiące lata Page 5

Scentralizowana architektura sterowania (klasyczna) Central Computer (Mainframe) Group Control Group Control Group Control PLCs Sensors, Actors plant Komputer centralny wyłącznie monitoruje i przekazuje polecenia pomiędzy sterownikami PLC Zdecentralizowana architektura sterowania Decentralized Control System (DCS) engineering workstation operator workstation data logger control bus controller controller controller controller field bus plant Sterowniki mogą się komunikować pomiędzy sobą, bez konieczności angaŝowania centralnego komputera Page 6

Magistrale komunikacyjne station Process Pictures, Process Data Base, Logging Disk Operator Panel Mimic board station open network: TCP/IP,... workstation bus instrument bus (mimic board) process bus (500m.. 3 km) pool P P P C I/O MEM I/O directly coupled input/ output PLC nodes (multi-processors) P P C P MEM BC control stations sensor bus (30m..2 km) (0,5.. 30 m) node bus fieldbus station bus sensor bus transducers valve thermo-couple position M motor plant (usine, Werk) Przykład: Zarządzanie produkcją enterprise network production planning scheduling maintenance quality control plant network transportation cell control manufacturing cell control floor network RC milling machine rail-guided vehicle Page 7

Przykład: Sterowanie elektrownią (BBC, 1980) Układy sterowania wyglądają podobnie Przykład: System TotalPlant firmy Honeywell (2003) Page 8

509 -BOD 24vdc Przykład : System NetLinx firmy Rockwell (Allen-Bradley) Programmable Device Support PC Desktop PC with excel EtherNet / IP Controller and Bridge Servo ControlNet HMI Linking Device Drive Bridge or Linking Device DeviceNet HMI Modular I/O Micro PLC Sensor Block I/O Przykład: System PlantWeb firmy Emerson's Page 9

Przykład: redundantny system firmy ABB Plant Network / Intranet Firewall Client/server Network Workplaces (clients) Enterprise Optimization (clients) 3rd party application server Mobile Operator Control Network connectivity server aspect server application server engineering workplace Serial, OPC or fieldbus Field Bus Redundant AC 800M Programmable Logic Controller AC 800C Field Bus touch-screen 3rd party controllers, servers etc Zastosowanie Internetu (przykład: Alstom) Page 10

Komunikacja bezprzewodowa ( Schneider) Nie ma przewodów, lecz struktura pozostaje Komunikacja master - slave Page 11

Komunikacja rozgłoszeniowa Transactions on Modbus Networks Master-Slave relationship QUERY - RESPONSE» MASTER - can initiate transactions (queries).» SLAVES - respond by supplying the requested data to the master or by taking the requested action. RTU or ASCII Transmission modes Slave Addresses 1-247 are individual slave addresses Broadcast address = 0 Transmission baud rate, and error checking. RS232,422 or 485. Serial interfaces that define the connector pinouts, cabling, signal levels Page 12

Query Response Query-Response Cycle The function code tells the slave device what kind of action to perform. The data byte contains the slave register to start at and how many to read. The error check field validates the integrity of the message In a normal response the function code in the response echos the query and the data bytes contain the data collected from the slave. If an error occurs, the function code is modified to indicate an error and the data bytes will contain an error code. Page 13

Transmission Mode - ASCII ASCII - American Standard Code for Information Interchange Main advantage of this mode is that it allows time intervals of up to one second to occur between characters without causing an error Coding System - Each eight-bit byte in a message is sent as two ASCII characters Character Framing - Bit Sequence» 1 Start bit» 7 data bits, least significant bit sent first» 1 bit for even/odd parity - no bit for no parity» 1 stop bit if parity is used - 2 bits if no parity Error Check Field» LRC - Longitudinal Redundancy Check Transmission Mode - RTU RTU - Remote Terminal Unit Main advantage of this mode is that its greater character density allows better data throughput than ASCII for the same baud rate Coding System - Eight bit binary, each eight-bit byte in a message contains two four-bit hexadecimal characters Character Framing - Bit Sequence» 1 Start bit» 8 data bits, least significant bit sent first» 1 bit for even/odd parity - no bit for no parity» 1 stop bit if parity used - 2 bits if no parity Error Check Field» CRC - Cyclical Redundancy Check Page 14

ASCII Framing Modbus Message Framing Messages start is a colon(:) character and ends with a carriage return-line feed (CRLF) RTU Framing Messages start and end with a silent interval of at least 3.5 character times. Implemented as a multiple of character times at the baud rate being used. Message Frame - Address Field Address Field Valid Slave device address are in the range of 0...247» Individual slave addresses are assigned 1...247 A master addresses a slave by placing the slave address in the address field of the message. A slave places its own address in the address field of the response to let the master know which slave is responding Address 0 is used for the broadcast mode, which all slave devices recognize. START ADDRESS FUNCTION DATA ERROR CHECK END Page 15

Modbus Function Codes Function codes - tells the slave what kind of action to perform FC Description Address range 01 Read Output Status 0001-9999 02 Read Input Status 10001-19999 03 Read Multiple Registers 40001-49999 04 Read Input Registers 30001-39999 05 Single Bit/Coil Write 0001-9999 06 Single Register Write 40001-49999 15 Multiple Bit/Coil Write 0001-9999 16 Multiple Register Write 40001-49999 START ADDRESS FUNCTION DATA ERROR CHECK END Data Field Contents of the Data Field Master to Slave query - contains information which the slave uses to take the action defined by the function code» Discrete and Register addresses» Quantity of items to be handled» Count of actual data bytes in the field Slave to Master response -» No error - contains data requested» If error occurs - contains an exception code START ADDRESS FUNCTION DATA ERROR CHECK END Page 16

Error Checking Field Frame Checking - LRC or CRC ASCII - Longitudinal Redundancy Check (LRC) RTU - Cyclical Redundancy Check (CRC) Parity Checking - Even, Odd or No When the message is transmitted, the parity bit is calculated and applied to the frame of each character. The receiving device counts the quantity of 1 bits and sets an error if they are not the same as configured for that device START ADDRESS FUNCTION DATA ERROR CHECK END Field Contents in Modbus Messages - Query Example: Modbus Query Field Name Example (hex) ASCII Characters RTU 8-Bit Field Header :(colon) none Slave Address 06 0 6 0000 0110 Function 03 0 3 0000 0011 Starting Address HI 00 0 0 0000 0000 Starting Address LO 6B 6 B 0110 1011 No. of Registers HI 00 0 0 0000 0000 No. of Registers LO 03 0 3 0000 0011 Error Check LRC (2 chars.) CRC (16 bits) Trailer CR LF none Total Bytes 17 8 Page 17

Field Contents in Modbus Messages - Response Example: Modbus Normal Response Field Name Example (hex) ASCII Characters RTU 8-Bit Field Header :(colon) none Slave Address 06 0 6 0000 0110 Function 03 0 3 0000 0011 Byte Count` 06 0 6 0000 0110 Data HI 02 0 2 0000 0010 Data LO 2B 2 B 0010 1011 Data HI 00 0 0 0000 0000 Data LO 00 0 0 0000 0000 Data HI 00 0 0 0000 0000 Data LO 63 6 3 0110 0011 Error Check LRC (2 chars.) CRC (16 bits) Trailer CR LF none Total Bytes 23 11 Data Transmission Speeds Baud - designates bits per second or bps Standard values are: 300, 600, 1200, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, and 115200. Data Transmission Rates depend on:» Interface - type and complexity of circuitry» Communication medium (twisted pair, fibre, ect.)» Communication Link - distance between two ends» Protocols Page 18

Data Communication Standards Interface Standard - defines the electrical and mechanical details that allow communications equipment, from different manufacturers, to be connected together and to function efficiently. Example: EIA : Electronic Industry Association RS : Recommended Standard 232 : Standard No. 232 C : Revision C RS232 Main Features Communication is Point to Point Voltage signals are: Logic 1 : -3Volts to -25Volts Logic 0 : +3Volts to +25Volts Reliable Communications up to 50ft Pins most commonly used: Data Lines» Pin 2 Transmit Line» Pin 3 Receive Line Control Lines» Pin 4 RTS Request to Send» Pin 5 CTS Clear to Send» Pin 7 GND Ground/Signal Common Page 19

Sygnały RS-232C Modem - DCE Power supply Transmit circuits Receive circuits Test and control circuits Terminal - DTE Protective gnd Signal gnd Transmitted data TxD Request to send RTS Clear to send CTS Carrier detect CD Received data RxD Dataset ready DSR Data terminal ready DTR Ring indicator RI RS422- RS485 Połączenie róŝnicowe, punkt-punkt Połączenie róŝnicowe, wielowęzłowe Page 20

RS422 - Main Features Communications is Point to point 5 Volt differential voltage on two wires - produced by line driver Logic 0 Voltage on A(+) is greater than B(-)» +2 Volts to +6 Volts Logic 1 Voltage on A(+) is less than B(-)» -2 Volts to -6 Volts Distances up to 4000ft Four Wires and Ground Transmit Data A(+) Transmit Data B(-) Receive Data A(+) Receive Data B(-) Ground RS485 Main Features Communications is multidrop - 32 devices 5 Volt Differential Voltage on two wires Logic 0 Voltage on A(+) is greater than B(-)» +1.5 Volts to +6 Volts Logic 1 Voltage on A(+) is less than B(-)» -1.5 Volts to -6 Volts Distances up to 4000 ft Two Wires and Ground Transmit Receive Data A(+) Transmit Receive Data B(-) Ground Page 21