Bài giảng Hướng dẫn giao tiếp mạng Internet và PLC S7-200

Hướng dẫn giao tiếp mạng Internet & PLC S7-200 
Lecturer: Tan Nguyen- Huu 
Department of Automatic Control 
Hochiminh University of Technology 
nhtan@hcmut.edu.vn 
Tổng quan về CP243-1IT 
Cho phép S7-200 giao tiếp với mạng IE (Industrial Ethernet). 
Cho phép S7-200 được lập trình , chuẩn đoán lỗi và cấu hình từ xa . 
Cung cấp khả năng giao tiếp OPC server 
Cung cấp khả năng giao tiếp qua Email và theo dõi trạng thái PLC qua Web Browser. 
Hỗ trợ các PLC 222, 224, 226 và 226 XM ( ver 1.1 trở lên ) 
2. Các chuẩn tương thích với CP 243-1 IT 
CP 243-1IT tương thích với các chuẩn 
S7 XPUT/XGET và S7 READ/WRITE 
S7-200 I/O Bus 
HTTP 1.0 theo tiêu chuẩn RFC1945 
FTP theo tiêu chuẩn RFC959 
SMTP theo tiêu chuẩn RFC2821/RFC2822 (email) 
Mỗi module có một địa chỉ MAC có định , địa chỉ IP và Subnet Mask phải đạt từ BOOTP hoặc phải được cấu hình 
3.a Các chức năng của CP243-1IT 
Chức năng giao tiếp 
Truyền thông dữ liệu theo chuẩn Ethernet công nghiệp ( dựa theo giao thức TCP/IP), sử dụng jack RJ45. 
Dễ dàng kết nối S7-200 
Cho phép xây dựng hệ thống điều khiển phân tán . 
Cho phép truyền thông đồng thời với 8 PLC S7-200 
Cho phép kết nối OPC Server 
Cho phép điều hành mạng một cách đơn giản 
Cung cấp các dịch vụ XPUT/XGET và READ/WRITE để kết nối client và server 
Giao tiếp 10/100 Mbps ở chế độ Half Duplex và Full Duplex 
3.a Các chức năng của CP243-1IT 
Chức năng IT 
Cho phép chứa files 
Cho phép sử dụng SMTP để gửi email và các biến nhúng . ( tối đa 32 email với 1024 kí tự /email). 
Cung cấp các dịch vụ FTP server và FTP client 
Cung cấp dịch vụ HTTP để xây dựng web theo dõi PLC từ xa ( tối đa 4 kết nối ) 
Hỗ trợ Java và cấu hình quyền truy cập 
3.b Kết nối PG/PC với S7-200 
Yêu cầu 
Card mạng được cài đặt trên máy có PG/PC và kết nối TCP/IP đến CP243-1IT (qua router, firewall) 
Step 7 – Microwin (v3.2.3 trở lên ) 
CP 243-1IT được gán cho địa chỉ đúng 
3.c Các loại truyền thông hỗ trợ bởi CP 243-1IT 
Giao tiếp với Step 7 – Microwin 32 (CP243: server, Step 7 Micro/WIN: client) 
Giao tiếp với các linh kiện khác của họ S7 
Ghép nối với các phần mềm OPC server trên máy có PG/PC 
3.D Truyền thông IT 
Hỗ trợ kết nối với email server 
Giao tiếp với FTP client và FTP server 
Giao tiếp trực tiếp với Web Browser. 
4. Cơ bản về các loại truyền thông IT 
Email 
FTP Server 
FTP Client 
Web Browser 
4.A Email 
Sử dụng STMP để điều khiển việc gửi / nhận mail. 
Định dạng Email: ASCII ( có thể gửi dữ liệu nhúng ) 
CP 243-1IT có thể được cấu hình để gửi email đến một mail server và sau đó mail server này sẽ gửi đến địa chỉ người nhận . 
Không hỗ trợ nhận mail. 
Cấu trúc một email: 
Số thứ tự email 
Địa chỉ email nơi nhận 
Địa chỉ email phụ 
Chủ đề email 
Nội dung thật sự của email 
4.B FTP server 
CP 243-1IT có thể hoạt động như một FTP server và chỉ gửi/nhận dữ liệu khi có yêu cầu từ FTP client. 
Client phải sử dụng Password và Username để truy cập Client ( cấu hình bởi Step7-Microwin 32) 
Tự động Logout nếu kết nối Client-Server bị mất trong 60s 
4.C FTP Client 
Khi là FTP Client CP-243 IT có thể chuyển các dữ liệu trong S7-200 đến FTP server và ngược lại 
Hỗ trợ xóa file ra khỏi FTP server 
Cấu hình cho FTP Client bao gồm các nội dung: 
Số thứ tự của tác vụ FTP 
Địa chỉ của FTP server sẽ truy cập đến . 
Username và Password được sử dụng để truy cập FTP server. 
Đường dẫn của file sẽ truy cập . 
Loại công việc (Read Files, Write Files, Delete Files). 
Địa chỉ khởi đầu và chiều dài dữ liệu trong data block 
4.G Các đầu nối dây trên CP243-1IT 
Đầu nối cấp nguồn 24V DC và grounding 
Jack RJ 45 – 8 chân để nối với mạng Ethernet 
Jack cắm cho backplane bus 
Cáp để kết nối các module khác qua bus backplane 
4.H Các đèn chỉ thị 
SF 
Đỏ , luôn sáng 
Lỗi hệ thống 
Đỏ , chớp 
Cấu hình không đúng hay BOOTP server không tìm thấy 
Link 
Xanh liên tục 
Kết nối Ethernet được thiết lập 
RX/TX 
Xanh , chớp 
Dữ liệu đang được gửi đi hay nhận về qua mạng Ethernet 
Run 
Xanh liên tục 
Module sẵn sàng để hoạt động 
CFG 
Vàng liên tục 
Khi Step 7 Micro/WIN đang duy trì một kết nối đến S7-200 thông qua CP 243-1IT 
Bài tập thực hành 
Bài tập 1 
Yêu cầu : 
Thực hiện cấu hình PLC S7-200 và CP243-1IT để có thể download chương trình qua mạng Ethernet 
Bài tập 1 
Bước 1: Liên hệ với quản trị mạng để được cấp một IP tĩnh , subnet mask và gateway address hay sử dụng dịch vụ BOOTP (DHCP server) để được cấp IP động . 
Bước 2: tắt nguồn CPU, nối module CP243-1IT vào PLC, cấp nguồn cho module này , gỡ bỏ memory catridge . 
Bước 3: cấp nguồn cho CPU, module và thiết lập kết nối PPI đến PLC 
Bài tập 1 
Bước 4: khởi động Step 7-Micro/WIN và cấu hình Internet Wizard như hình vẽ . Các thiết lập khác để mặc định 
Bài tập 1 
Bước 5: Chọn File->Download để download cấu hình xuống PLC bao gồm IP, Subnet, Gateway và dữ liệu cấu hình . 
Bước 6: Trong Micro-Win chọn PLC->Power up Reset. 
Bước 7: Nối jack RJ45 vào CP243-1IT. Máy chạy Micro-Win phải được nối vào mạng LAN. Kiểm tra kết nối với module bằng lệnh PING xxx.xxx.xxx.xxx . 
Bài tập 1 
Bước 8: Sử dụng Set PG/PC Interface để chuyển PPI sang kết nối LAN với CP243-1IT 
Bài tập 1 
Bước 9: Vào Communication. Cấu hình như hình vẽ . Đến đây , ta đã có thể download chương trình xuống PLC 
Bài tập 1 
Bước 10: Download chương trình xuống PLC qua CP243-1IT