Kết nối PLC S7-1200 với hệ thống giám sát từ xa thông qua Router 3G công nghiệp – F3436

Xu hướng ứng dụng IoT, công nghệ thông tin – điện tử viễn thông vào lĩnh vực công nghiệp và tự động hóa không còn xa lạ với các kỹ sư điện. Việc hạ tầng mạng viễn thông cũng được liên tục nâng cấp, thì chất lượng đường truyền 3G (GPRS) đã tương đối ổn định và đáp ứng nhu cầu trong các bài toán tự động hóa quá trình sản xuất, công nghiệp, M2M,…

Giới thiệu giải pháp

Một số hệ thống tự động, cách ly đòi hỏi phải giám sát cục bộ và bảo trì tại chỗ. Để tăng năng suất và giảm chi phí vận hành, nhiều nhà sản xuất và điều hành nhà máy đã triển khai Ethernet công nghiệp để tập trung các hệ thống bus trường cách ly từ xa để kiểm soát và giám sát tập trung. Nhiều hệ thống tự động hóa công nghiệp tiên tiến đã triển khai các cổng để kết nối các thiết bị I / O bus trường PLC dựa trên Ethernet, chuyển mạch để kết nối PLC và thiết bị đầu cuối phần mềm giám sát SCADA tại các trung tâm điều khiển từ xa, để giảm chi phí vận hành và cải thiện hiệu quả sản xuất của việc mở rộng.

Giải pháp cung cấp cho các kỹ sư điện/ tự động hóa thêm một phương pháp giúp điều khiển và giám sát từ xa các PLC S7-1200 thông qua mạng viễn thông 3G, giúp giải quyết bài toán chuyển đổi các hệ thống SCADA quy mô nhỏ, tập trung tại một khu vực địa lý nhất định thành một hệ thống điều khiển phân tán DCS với thời gian đáp ứng như tương tác trong mạng LAN nội bộ.

Mô hình hệ thống

Thành phần trong hệ thống

Hệ thống bao gồm các khối cơ bản của một bài toán điều khiển và giám sát thông thường, bao gồm 3 khối: khối thiết bị hiện trường, khối truyền thông và khối máy chủ trung tâm. Chúng ta sẽ làm rõ các thành phần và chức năng của hệ thống:

Thiết bị hiện trường

Bộ điều khiển lập trình PLC S7 – 1200

Bộ điều khiển logic lập trình PLC S7-1200 là một trong những dòng sản phẩm thông dụng của nhà sản xuất Siemen. S7-1200 được ra đời từ năm 2009 với mục đích thay thế dần dòng PLC S7-200 với các ưu điểm nổi trội hơn nhiều. Đặc biệt, PLC S7-1200 đã hỗ trợ cổng Ethernet giúp tốc độ truyền thông trong hệ thống được nâng cao lên rất nhiều.

Khối truyền thông

Bao gồm 01 Router công nghiệp 4G F3436. F3436 là một sản phẩm Router 3G của hãng Four-Faith. F3436 hỗ trợ 3G, có 1 cổng WAN (có thể cấu hình thành LAN), 1 cổng LAN, hỗ trợ wifi giúp dễ dàng trong việc sử dụng, kết nối với PLC S7-1200 thông qua cổng Ethernet. Chỉ đơn giản là cấu hình IP cho PLC S7-1200 cùng dải mạng LAN của Router F3436. Theo mô hình trên, chúng ta sẽ kết nối từ PLC về máy tính trung tâm theo giải pháp VPN Ipsec theo mô hình site to site. Trong đó, phía router 3G F3436 sẽ đóng vai trò là VPN Client, phía router ở máy tính trung tâm sẽ là VPN server.

Lưu ý, cần có 01 sim điện thoại có đăng ký dịch vụ 3G từ nhà mạng.

Khối máy chủ trung tâm

Do Router 3G – F3436 luôn “chủ động” kết nối ( thời gian phục hồi <20 giây, khả năng khởi động nhanh <1 phút) để truyền thông về máy tính theo giao thức TCP/IP, nên tại máy chủ trung tâm cần được trang bị:

• 01 địa chỉ IP tĩnh và public.
• Router server cần có chức năng VPN server để kết nối VPN từ hiện trường về trung tâm. Phía trung tâm các bạn có thể sử dụng router của các hãng như Sisco, Draytek,….miễn là có chức năng VPN server nhé!

Khi đó, tại máy tính trung tâm bạn hoàn toàn có thể kết nối với PLC ở hiện trường theo địa chỉ IP LAN nội bộ của bạn một cách dễ dàng.