Truyền tin trong hệ SCADA

1. Các dạng truyền tin trong hệ SCADA

Việc truyền tin trong hệ SCADA chiếm vị trí quan trọng bậc nhất. Nó phải truyền đủ nhanh, chính xác các loại thông tin khác nhau, và đảm bảo sự hoạt động chính xác trong thời gian thực hiện yêu cầu của hệ.

Do vậy các hãng chế tạo SCADA đã hết sức chú ý dịch vụ này. Các hãng đã cố tạo ra những phương thức, tiêu chuẩn, thủ tục truyền tin thống nhất, thích hợp nhất đủ nhanh, và đủ chắc chắn phục vụ cho việc truyền các luồng tin khác nhau trong hệ. Các luồng truyền tin giữa phần mềm chủ SCADA với các phần mềm của các thiết bị hiện trường, thiết bị I/O, SCADA cấp trên hay các phần mềm ứng dụng bên ngoài (như: EMS, DMS, …).

Bảng tổng kết lại cảng bảng truyền tin thường dùng trong hệ SCADA

Truyền tinKiểu truyềnTiêu chuẩn thường dùng
Máy chủ với IDE hiện trườngKhông đồng bộ kiểu MultidropRS-485
PLC thu thập với IDE hiện trườngKhông đồng bộ kiểu MultidropRS-485
Máy chủ với máy dự phòng DMS, EMS và DTSĐồng bộ kiểu MultidropEthernet TCP/IP
Máy chủ SCADA cấp trênKhông đồng bộ kiểu singledropRS-232 tải ba, modem hay Radio 450Hz
SCADA với các ứng dụng khácBản tin qua bộ nhớDDE (Dynam Data change)
SCADA với các thư viện (Library)Đọc viết LibraryDLL (Dynamic Link Library)
SCADA với hệ điều hành (Windows)Quản lý các cửa sổWindowns
SCADA với máy inSong song, nối tiếpRS-232, ASCII

Như vậy ta thấy rằng truyền tin trong hệ SCADA chính là truyền tin số.

2. Truyền tin số

truyền tin số

Là truyền đi các bản tin số (mã hóa dưới dạng bit hay byte, …) từ nơi phát đến nơi thu có những tín hiệu truyền để đảm bảo việc truyền số liệu:

a) Từ một ứng dụng này đến một ứng dụng (chương trình).

Trong truyền tin công nghiệp thường là:

– Giữa một ứng dụng chủ (Master) với một ứng dụng Slave hay giữa một ứng dụng khách hàng (client) với các ứng dụng của Server phục vụ.

– Giữa các ứng dụng chủ với các ứng dụng Slave của mỗi Master.

– Giữa các Master với nhau.

b) Theo các quy định / Protocal về

– Kênh truyền bit tín hiệu (Phisical).

– Dạng tín hiệu: bit 0/1 bằng điện áp, bằng dòng lớn bé ra sao hay bằng tần số, …, tín hiệu số đất hay cân bằng.

– Tốc độ truyền: 110, 300, 600, 1,2kbd, 9,6kbd, 38,4kbd, 1Mbd, 2Mbd, 10Mbd.

– Thiết bị truyền: cáp lõim cáp đồng trục, dây xoắn hay cáp quang.

– Kết cấu, cách mã hóa các nhóm bit hay các byte, kết cấu của một phần bảng tin được truyền một lần gọi là gói tin (Data Link Protocol).

– Byte đồng bộ / byte kiểu không đồng bộ.

– Thông số về gói tin: độ dài, kiểu thông số, …

– Số các gói tin hợp thành bản tin (Transport).

– Theo những quy định về cách tìm đường truyền từ device nút phát tới device nút thu (Routing hay Netwỏk Routing).

– Theo những quy định về tổ chức phiên (Session).

– Theo những quy định về cách trình bày (Presentation).

Các Protocol này được ISO xếp thành 7 lớp:

– Lớp Protocol về ứng dụng (Application Layer).

– Lớp Protocol về trình bày (Presentation Layer).

– Lớp Protocol về phiên truyền (Session Layer).

– Lớp Protocol về vận chuyển bản tin (Transport Layer).

– Lớp Protocol về tìm đường trong mạng (Network Routing Layer).

– Lớp Protocol về dạng thức số liệu (Data Link Layer).

– Lớp Protocol vật lý (Phisical Layer).

Nhìn chung cho đến nay người ta muốn đi đến thống nhất chọn một phương thức tiêu chuẩn truyền tin ở lớp vật lý (Phisical Layer) như sau:

– Truyền tin đồngbộ 2/10Mbd Ethenet TCP/IP, Bus Multidrop cho các luồng tin nhiều và nhanh giữa các máy tính trong hệ và có thể giữa máy SCADA với PLC.

– Truyền không đồng bộ tốc độ vừa phải RS-232 Singledrop cho các bảng tin không lớn nhưng ngẫu nhiên từ xa.

– Truyền không đồng bộ RS-485 Half Duplex tốc độ nhanh vừa phải 100kbd đến 1Mbd giữa máy tính chủ hay PLC thu thập với IDE, RTU ở hiện trường nếu Bus Multidrop.

Còn đối vớiProtoco; các lớp cao quy định cấu trúc các bảng tin như sau:

– Khởi tạo các bảng tin (lớp Data Link).

– Địa chỉ nhân, độ dài bảng tin (lớp Network).

– Nội dung số liệu, lệnh xuống (lớp Application).

– Khuôn dạng số liệu đo trả về (lớp Data Link).

– CheckSum, CRC (lớp Data Link).

Thì chưa có sự thống nhất.

Hiện nay có những Protocol công nghiệp của một số hãng Modicon AEG (Modbus Protocol), Allen Bradley được dùng nhiều chiếm 40% sản phẩm thế gới nhiều chuẩn SCADA cũng dùng chuẩn ModBus.

3. Truyền tin hiện trường

Việc truyền tin hiện trường nhằm đảm bảo việc máy chủ thường xuyên thông tin với các I/O PLC hay các IDE.

Đã thống nhất được các thông tin theo kiểu:

– Máy chủ gửi một bảng tin từng lệnh đến PLC hay IDE trên Bus Multidrop.

PLC hay IDE liên quan thực hiện mỗi lệnh đó và gửi trả lời một bảng tin kết quả.

Các bản tin do máy chủ gửi đi thường là lệnh Read các loại số liệu của PLC, IDE và một vài lệnh Write một số hệ số, bằng số, gán địa chỉ hay chỉ đơn vị cho các số đó.

Các bản tin trả lời thường là gửi về các số liệu trạng thái đo của IDE hay PLC hay báo cáo các tình trạng có sai trong bản tin nhận được.

Please follow and like us:
0
 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Enjoy this blog? Please spread the word :)