CƠNG TY CỔ PHẦN TỰ ĐỘNG HỐ TÂN PHÁT Địa chỉ: Số 168 – Phan Trọng Tuệ – Thanh Liệt - Thanh Trì – Hà Nội Điện thoại: 04.3685.7776/ Fax: 04 3685.7775 Website: www.tpa.com.vn - Email: tpa@tpa.com.vn THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THƠNG ETHERNET SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7 300 Mã: EXAT.0082.00 TP-TT31-BM06/Lsđ:00 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát Mục lục EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THÔNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát Cơ sở lý thuyết mạng ETHERNET 1.1 Khái niệm mạng Ethernet Ethernet mạng cục công ty Xerox, Intel Digital equipment xây dựng phát triển Ethernet mạng thông dụng mạng nhỏ Ethernet LAN xây dựng theo chuẩn lớp cấu trúc mạng ISO, mạng truyền số liệu Ethernet cho phép đưa vào mạng loại máy tính khác kể máy tính mini Ethernet có đặc tính kỹ thuật chủ yếu sau đây: Có cấu trúc dạng tuyến phân đoạn, đường truyền dùng cáp đồng trục, tín hiệu truyền mạng mã hố theo kiểu đồng (Manchester), tốc độ truyền liệu 10 Mb/s Chiều dài tối đa đoạn cáp tuyến 500m, đoạn tuyến kết nối lại cách dùng chuyển tiếp khoảng cách lớn cho phép nút 2,8 km Sử dụng tín hiệu bǎng tần bản, truy xuất tuyến (bus access) tuyến token (token bus), giao thức CSMA/CD, liệu chuyển gói Gói (packet) thơng tin dùng mạng có độ dài từ 64 đến 1518 byte 1.2 Hệ thống Ethernet 1.2.1 Sơ lược hệ thống Ethernet Mặc dù ngày có nhiều cơng nghệ LAN Ethernet công nghệ sử dụng nhiều Năm 1994 ước tính có khoảng 40 triệu nút Ethernet sử dụng toàn cầu Từ chuẩn Ethernet đời, đặc tính kĩ thuật trình tự để xây dựng nên mạng Ethernet trở nên dễ dàng người Những đặc tính với tính dễ sử dụng tạo nên thị trường Ethernet rộng lớn nguyên nhân cho ứng dụng rộng rãi Ethernet cơng nghiệp máy tính Phần lớn hãng sản xuất máy tính ngày trang bị cho sản phẩm họ thiết bị 10Mbps Ethernet khiến cho thiết bị họ sẵn sàng kết nối vào mạng Ethernet cục Khi chuẩn Ethernet 100Mbps trở nên phổ biến máy tính trang bị thiết bị Ethernet hoạt động hai tốc độ 10Mbps 100Mbps Những quản lí viên mạng Ethernet ngày cần thiết phải biết liên kết số lượng lớn máy tính lại với cơng nghệ mạng thiết bị trung gian Rất nhiều mạng LAN ngày hỗ trợ máy tính sản xuất nhiều hãng khác nhau, nhiên cần phải đảm bảo tương thích dòng máy tính Ethernet công nghệ mạng cục (LAN) nhằm chuyển thơng tin máy tính với tốc độ từ 10 đến 100 triệu bít giây (Mbps) Hiện thờicông nghệ Ethernet thường sử dụng EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THƠNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát công nghệ sử dụng cáp đôi xoắn 10Mbps Công nghệ truyền thông 10Mbps sử dụng hệ thống cáp đồng trục cỡ lớn, cáp đôi, cáp sợi quang Tốc độ chuẩn cho hệ thống Ethernet 100Mbps 1.2.2 Các thành phần Ethernet Hệ thống Ethernet bao gồm thành phần : Hệ thống trung gian truyền tín hiệu Ethernet máy tính Các nhóm thiết bị trung gian đóng vai trò giao diện Ethernet làm cho nhiều máy tính kết nối tới kênh Ethernet Các khung Ethernet đóng vai trò làm bit chuẩn để luân chuyển liệu Ethernet Phần tiếp sau miêu tả quy tắc thiết lập cho thành phần đầu tiên, mảng truyền thơng vật lí, thiết lập quy tắc truy cập trung gian cho Ethernet khung Ethernet 1.3 Hoạt động Ethernet Mỗi máy Ethernet, hay gọi máy trạm, hoạt động độc lập với tất trạm khác mạng, khơng có trạm điều khiển trung tâm.Mọi trạm kết nối với Ethernet thơng qua đường truyền tín hiệu chung gọi đuờng trung gian Tín hiệu Ethernet gửi theo chuỗi, bit một, qua đường trung gian tới tất trạm thành viên Để gửi liệu trước tiên trạm cần lắng nghe xem kênh có rỗi khơng, rỗi gửi gói (dữ liệu) Cơ hội để tham gia vào truyền trạm Tức khơng có ưu tiên Sự thâm nhập vào kênh chung dịnh nhóm điều khiển truy nhập trung gian (Medium Access ControlMAC) đặt trạm MAC thực thi dựa sở phát va chạm sóng mang (CSMA/CD) − Giao thức CSMA/CD − Xung đột − Truyền liệu 1.3.1 Giao thức CSMA/CD Để truyền thông tin, giao tiếp mạng phải lắng nghe khơng có tín hiệu kênh chung, lúc truyền thơng tin Nếu giao tiếp mạng thực truyền thơng tin kênh gọi sóng trạm khác phải chờ đợi truyền dẫn kết thúc Quá trình gọi phát sóng mang Mọi giao tiếp Ethernet có hội ngang việc truyền thông tin mạng (Đa truy nhập) Trong trình truyền từ đầu tới đầu Ethernet, bít khung cần phải tới vùng mạng Tức có giao tiếp mạng thấy EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THƠNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát mạng rỗi gửi lúc Khi Ethernet phát “va chạm“ dừng việc truyền gửi lại khung Đó q trình phát va chạm 1.3.2 Xung đột Giao thức CSMA/CD thiết kế nhằm cung cấp hội ngang truy nhập kênh chung cho trạm mạng Sau gói tin gửi trạm mạng sủ dụng giao thức CSMA/CD để xem trạm gửi tiếp sau Nếu có có trạm gửi thơng tin lúc tín hiệu nói va chạm, Các trạm nhận biến cố dừng việc truyền thuật tốn backoff Sau trạm chọn thời gian ngẫu nhiên sau để truyền tiếp Thơng thường khoảng thời gian trễ ngắn khoảng phần nghìn phần triệu giây Nếu sau lại có va chạm lại phải truyền lại Nếu sau số lần liên tiếp va chạm hệ thống thơi truyền gói tin nữa, thường Ethernet chọn 16 lần để hảy bỏ truyền gói tin Nếu mạng lớn nhiều trạm khả huỷ bỏ lớn 1.3.3 Truyền liệu Cũng mạng LAN khác, Ethernet ln tìm cách truyền liệu tốt nhất, Tuy nhiên với mạng Ethernet đắt tiền thiết kế tốt liệu truyền khơng hồn hảo Nhiễu điện xuất lúc hệ thống cable làm liêu bị hỏng Trong trường hợp kênh LAN bị tắc nghẽn làm cho số lần va chạm vượt 16 làm cho khung bị Khơng thể có mạng LAN hồn hảo, phần mềm lớp giao thức mạng cao thiết kế để cứu liệu khỏi lỗi Cần thiết phải nâng lên giao thức mạng mức cao để chắn liệu nhận xác Các giao thức bậc cao làm điều nàu nhờ phương thức truyền đáng tin cậy xác nhận chuỗi thông tin truyền qua mạng 1.3.4 Khung địa Ethernet Quả tim Ethernet là khung, khung sử dụng để truyền liệu máy tính, Khung gồm bit chia thành trường Các trường bao gồm trường địa chỉ, trường liệu chứa từ 46 tới 15000 byte liệu, trường kiểm tra lỗi để kiểm tra bit nhận có giống với bit truyền không Trường mang 48 bit địa , gọi địa nhận địa gửi, IEEE quản lí địa trường địa IEEE cung cấp 24 bit nhận dạng gọi “định danh tổ chức nhất“ (OUI) , tổ chức tham gia vào Ethernet cung cấp định danh Tổ chức tạo 48 bit địa sử dụng OUI 24 bit địa 48 bit biết đến địa vật lí, phần cứng địa MAC 48 bít địa dấu hiệu nhận biết chung cho giao EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THÔNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát tiếp Ethernet tạo ra, nhờ mà làm đơn giản cấu trúc Ethernet Với cách định danh bạn nhóm nhiều tổ chức Ethernet dễ dàng việc quản lí Ethernet Mỗi khung Ethernet gửi tới kênh chung, giao tiếp mạng xem xét trường 48 bit có chứa địa chỉ, giao tiếp mạng so sánh địa với địa Giao tiếp mạng có địa trùng với địa nhận đọc toàn khung gửi liệu tới phần mềm máy Mọi giao tiếp mạng ngừng đọc thông tin khung sau chúng phát địa chúng không trùng với địa nhận 1.3.5 Địa Multicast and Broadcast Một địa multicast cho phép khung đơn nhận nhóm trạm.Phần mềm mạng cho phép giao tiếp mạng lắng nghe địa multicast định Điều cho phép nhóm trạm nhận biết nhóm multicast gán cho địa multicast riêng Một gói đơn gởi tới địa multicast nhận trạm nhóm Có trường hợp đặc biệt multicast broadcast, 48 bit địa phần tử Mọi giao tiếp Ethernet thấy khung với địa đến kiểu đọc khung gửi đến phần mềm trạm Thực hành 2.1 Sơ đồ nguyên lý Hình 2.2 Danh mục thiết bị EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THÔNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát ST T Tên module Mã module Số lượng MODULE NGUỒN 24VDC TPAD.E5103 MODULE PLC S7 300 CPU3172DP + CP343-1 + CP343-2 (PROFIBUS KẾT HỢP ETHERNET VÀ AS-I MASTER) TPAD.A0607 Ghi 2.3 Kết nối thiết bị 24VDC POWER SUPPLY PLC S7 300 CPU317-2DP + CP343-1 + CP343-2 MODULE MAY TINH OUTPUT +24VDC OUTPUT 0V X Ð X Ð X Ð X PROFIBUS DP Ð ETHERNET ON F/2A AS-I1 4C POWER SUPPLY (24VDC) V+ SOURCE 200 240VAC 50/60Hz Ð AS-I2 GND X1 4C Hình 2.4 Trình tự thực hành - Để tạo Project (1) Khi xuất cửa sổ cho phép ta: Đặt tên cho Project (2), chọn thư mục để lưu Project (3) Sau nhấn OK (4) EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THÔNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát Hình - Để thêm vào thành phần PLC hoàn chỉnh ta nhấn phải chuột vào tên Project: S7-300 EthernetInsert New Object SIMATIC 300 Station Hoặc thực từ Menu chính: InsertStationSIMATIC 300 Station EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THÔNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát - Hình Chọn thiết bị phần cứng cho PLC cách nháy chuột vào biểu tượng Hardware Hình - Trong cửa sổ cài đặt phần cứng trước tiên ta phải tạo Rack để gá Module PLC lên cách chọn SIMATIC 300 RACK 300Rail có bảng để nhập thiết bị phần cứng PLC, để nhập thiết bị phần cứng PLC vào Rack ta phải nhập vị trí chúng: + Rack 1: sử dụng cho Module nguồn PLC, thực tế ta khơng có module nguồn PLC nên ta không cần thiết phải lấy nguồn EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THƠNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 10 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát + Rack 2: Sử dụng để chứa CPU, để lấy Module CPU thích hợp: SIMATIC 300 CPU-300  CPU 317-2DP  chọn theo mã thực tế PLC theo hình Hình + Rack 4: Sử dụng để chứa CP Ethernet, để lấy Module CP thích hợp: SIMATIC 300 CP-300  CP 300  chọn theo mã thực tế CP theo hình Hình EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THƠNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 11 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát Cách cấu hình mạng Ethernet lấy CP343-1 vào Rack sau: Hình Hình EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THƠNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 12 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát Hình 10 + Thiết lập kết nối mạng Ethernet cho PLC với PC - Thiết lập địa IP PC Hình 11 EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THƠNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 13 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát + Thiết lập kết nối Ethernet cho module CP 343-1 Từ cửa sổ Hardware nhấn vào biểu tượng cửa sổ Netpro hình 3.8 Netpro cơng cụ  xuất Hình 12 Hình 13 EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THÔNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 14 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát Chọn vào Insert New Connection xuất cửa sổ chọn theo thứ tự hình 14: Hình 14 Sau nhấn OK phần Insert New Connection xuất cửa sổ  tiến hành chọn cài đặt theo hình 16: EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THƠNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 15 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát Hình 15 Hình 16 EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THƠNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 16 Cơng Ty Cổ Phần Tự Động Hóa Tân Phát Sau cài hồn thành ta thấy nhấp vào biểu tượng CPU 317-2DP xuất trạng thái kết nối với chữ Yes cột Active Connection ( chưa xuất chữ Yes hình 17 có nghĩa chưa thiết lập kết nối thành cơng) Hình 17 Hồn tất cơng việc thiết lập phần cứng ta tiến hành lưu lại download (nhấn vào biểu tượng dowload công cụ) xuống PLC Xin cảm ơn quan tâm quý khách hàng sản phẩm chúng tôi, mong nhận góp ý quý khách hàng tài liệu, sản phẩm để nâng cao hiệu khai thác, sử dụng thiết bị Người biên soạn tài liệu: Địa email: doc.info@tpa.com.vn Số điện thoại: 04.3685.7776 EXAT.0082.00 THỰC HÀNH MẠNG TRUYỀN THƠNG ETHERNET: SỬ DỤNG MÁY TÍNH- S7-300 ... tính dễ sử dụng tạo nên thị trường Ethernet rộng lớn nguyên nhân cho ứng dụng rộng rãi Ethernet công nghiệp máy tính Phần lớn hãng sản xuất máy tính ngày trang bị cho sản phẩm họ thiết bị 10Mbps... Hệ thống Ethernet 1.2.1 Sơ lược hệ thống Ethernet Mặc dù ngày có nhiều cơng nghệ LAN Ethernet công nghệ sử dụng nhiều Năm 1994 ước tính có khoảng 40 triệu nút Ethernet sử dụng toàn cầu Từ chuẩn... Tự Động Hóa Tân Phát Cơ sở lý thuyết mạng ETHERNET 1.1 Khái niệm mạng Ethernet Ethernet mạng cục công ty Xerox, Intel Digital equipment xây dựng phát triển Ethernet mạng thông dụng mạng nhỏ Ethernet