Khóa luận: Xây dựng hệ thống tòa nhà thông minh BMS (ĐH Công Nghiệp TP.HCM)

Khóa luận tốt nghiệp về tòa nhà thông minh: Nghiên cứu tổng quan, ứng dụng công nghệ, giải pháp quản lý hiệu quả. Tải tài liệu tham khảo hữu ích.

• Tác giả: Võ Mạnh Cường
• Người hướng dẫn: Ths. Nguyễn Đức Toàn
• Trường học: Đại học Công nghiệp TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Điện
• Đề tài: Tòa Nhà Thông Minh BMS
• Loại tài liệu: Khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Tp.HCM

Mục lục chi tiết

• PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
• NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
• DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ
• DANH SÁCH CÁC BẢNG
• 1. CHƯƠNG 1: LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
• 1.1. Mục Tiêu Đề Tài
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TÒA NHÀ THÔNG MINH BMS
• 2.1. Khái Niệm Về Hệ Thống Quản Lý Tòa Nhà (BMS)
• 2.2. Tính Năng Chính, Cấu Trúc, Ưu Điểm Của Hệ Thống BMS
• 2.2.1. Tính năng chính của hệ thống BMS
• 2.2.2. Cấu trúc của hệ thống BMS
• 2.2.3. Khác biệt, ưu điểm của hệ thống BMS so với các hệ thống khác
• 2.3. Giới Thiệu Một Tòa Nhà BMS Thực Tế
• 3. CHƯƠNG 3: MẠNG TRUYỀN THÔNG CHO BMS TRONG ĐỀ TÀI
• 3.1. Khái Niệm Truyền Thông, Mạng, Giao Thức Và Mạng Truyền Thông Công Nghiệp
• 3.2. Chuẩn Truyền Thông MODBUS
• 3.2.1. Ứng dụng của giao thức modbus
• 3.2.2. So sánh giữa profibus và modbus
• 3.3. TCP-IP Trong Modbus
• 3.3.1. Các tầng giao thức của bộ giao thức TCP-IP
• 3.3.2. Những đặc tính quan trọng của TCP-IP
• 3.4. Chuẩn Truyền Thông I2C
• 4. CHƯƠNG 4: CÁC PHẦN MỀM SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI
• 4.1. TIA Portal V13-SP1
• 4.2. Giới thiệu tổng quan về Desigo CC
• 4.2.1. Giao diện desigo
• 4.2.2. Các chức năng chính của Desigo CC
• 4.3. Những phần cơ bản của giao diện phần mềm Arduino IDE
• 4.3.1. Các chức năng cơ bản của các biểu tượng trên phần mềm
• 5. CHƯƠNG 5: CÁC THIẾT BỊ TRONG MÔ HÌNH TÒA NHÀ
• 5.1. Các Thiết Bị Xây Dựng Mạng Truyền Thông
• 5.1.1. Cấu trúc chung
• 5.1.2. Modem TP_LINK TL-SF1005D
• 5.1.3. PLC S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC
• 5.1.3.1. Tổng quan PLC S7-1200 SIEMENS
• 5.1.3.2. Thông số kỹ thuật PLC S7-1200 CPU 1214C DC/DC/DC
• 5.1.4. ARDUINO UNO R3 và Arduino ETHERNET SHIELD
• 5.1.4.1. ARDUINO SHIELD- ETHERNET – HANRUN
• 5.2. Các Thiết Bị Trong Mô Hình Tòa Nhà BMS Thực Hiện
• 5.2.1. Các tầng: 3 tầng lầu + 1 tầng hầm
• 5.2.2. Hệ thống lạnh
• 5.2.3. Nguồn, truyền thông và điều khiển
• 6. CHƯƠNG 6: THI CÔNG MÔ HÌNH TÒA NHÀ THÔNG MINH BMS
• 6.1. Kết Nối Phần Cứng
• 6.2. Giao Tiếp Phần Mềm
• 6.2.1. Lập trình trên Tia Portal V11
• 6.2.1.1. Định dạng TAG cho các biến thiết bị trong mô hình
• 6.2.1.2. Làm việc với trạm PLC
• 6.2.1.3. Viết chương trình truyền nhận dữ liệu trên PLC
• 6.2.2. Lập trình trên Arduino
• 6.2.3. Thiết kế giao diện các hệ thống trên Desigo
• 6.3. Thi Công Các Hệ Thống Trong Mô Hình Tòa Nhà
• 6.3.1. Hệ bơm chữa cháy
• 6.3.2. Hệ cấp thoát nước
• 6.3.3. Hệ quạt tầng hầm
• 6.3.4. Chiếu sáng các tầng
• 6.3.5. Quạt hút khói các tầng
• 6.3.6. Đồng hồ điện
• 6.4. Hướng Phát Triển Thêm Cho Đề Tài
• 6.5. Kết Quả Thi Công
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• Code PLC chương trình giao tiếp
• Code Arduino Master
• Code Arduino Slave 1
• Code Arduino Slave 2
• Code PLC chương trình hệ Chiller
• Code PLC ứng dụng cảm biến khí ga cho hệ quạt tầng hầm
• Code PLC lập trình giả lập sự cố hỏa hoạn

Tóm tắt

I. Hướng Dẫn Toàn Diện Khóa Luận Tốt Nghiệp Tòa Nhà Thông Minh

Một khóa luận tốt nghiệp về tòa nhà thông minh BMS là một công trình nghiên cứu chuyên sâu, tích hợp kiến thức từ nhiều lĩnh vực như tự động hóa, điện, mạng máy tính và kỹ thuật phần mềm. Đề tài này không chỉ phản ánh xu hướng phát triển của công nghệ hiện đại mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao. Mục tiêu chính là xây dựng một mô hình tòa nhà thông minh có khả năng điều khiển và giám sát tập trung. Hệ thống quản lý tòa nhà (Building Management System - BMS) là hạt nhân của mô hình này. Nó cho phép đồng bộ hóa hoạt động của các hệ thống cơ điện (M&E) phức tạp. Các hệ thống này bao gồm điều hòa không khí (HVAC), chiếu sáng, phòng cháy chữa cháy (PCCC), an ninh và cấp thoát nước. Việc tích hợp này giúp tối ưu hóa vận hành, nâng cao an toàn và mang lại sự tiện nghi tối đa cho người sử dụng. Đồ án tập trung vào việc áp dụng các công nghệ tiên tiến như PLC, SCADA, và các giao thức truyền thông công nghiệp để tạo ra một giải pháp quản lý toàn diện. Sinh viên thực hiện đề tài cần nắm vững lý thuyết về tự động hóa tòa nhà và có kỹ năng thực hành để thi công mô hình vật lý. Quá trình này bao gồm từ việc lựa chọn thiết bị, thiết kế mạng truyền thông, lập trình bộ điều khiển, đến xây dựng giao diện giám sát. Theo tài liệu gốc của sinh viên Tạ Viết Minh Tiến (2018), mục tiêu của đề tài là "Tìm hiểu một hệ thống tòa nhà thông minh BMS thực tế, xây dựng một mô hình mô phỏng, giao tiếp các thành phần, lập trình điều khiển và xuất báo cáo dữ liệu". Thành công của một đồ án tốt nghiệp BMS không chỉ là hoàn thành một mô hình hoạt động mà còn là minh chứng cho khả năng ứng dụng kiến thức vào giải quyết các bài toán kỹ thuật thực tế, đặc biệt trong bối cảnh các đô thị thông minh và kiến trúc xanh đang ngày càng được quan tâm.

1.1. Giải mã khái niệm Hệ thống quản lý tòa nhà BMS

Một Hệ thống quản lý tòa nhà (Building Management System), thường được viết tắt là BMS, là một hệ thống điều khiển dựa trên máy tính được cài đặt trong các tòa nhà. Nó có chức năng kiểm soát và giám sát các thiết bị cơ và điện của tòa nhà như hệ thống thông gió, chiếu sáng, điện, PCCC và hệ thống an ninh. Về cơ bản, BMS là bộ não trung tâm, đồng bộ hóa mọi hoạt động để đảm bảo môi trường làm việc hiệu quả và an toàn. Hệ thống này thu thập dữ liệu từ các cảm biến thông minh đặt khắp tòa nhà, xử lý thông tin và tự động đưa ra các lệnh điều khiển đến các thiết bị chấp hành. Ví dụ, nó có thể tự động điều chỉnh nhiệt độ của hệ thống HVAC dựa trên số lượng người trong phòng hoặc điều chỉnh cường độ điều khiển chiếu sáng dựa vào ánh sáng tự nhiên. Mục đích cuối cùng của giải pháp BMS là đảm bảo vận hành chính xác, kịp thời và hiệu quả, hướng tới mục tiêu tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành.

1.2. Phân biệt mô hình tòa nhà thông minh và Smart Home

Cần phân biệt rõ ràng giữa mô hình tòa nhà thông minh (BMS) và Nhà thông minh (Smart Home). Mặc dù cả hai đều ứng dụng tự động hóa, đối tượng và quy mô của chúng hoàn toàn khác nhau. Smart Home tập trung vào việc nâng cao tiện nghi và an toàn cho một căn hộ riêng lẻ, với các ứng dụng như điều khiển đèn, rèm cửa, giải trí qua điện thoại thông minh. Ngược lại, BMS là một giải pháp BMS ở quy mô vĩ mô, áp dụng cho toàn bộ tòa nhà hoặc khu phức hợp. Đối tượng của BMS là các hệ thống kỹ thuật phức tạp như Chiller, AHU, hệ thống bơm, quạt tạo áp. Trong khi Smart Home hướng tới sự tiện nghi cá nhân, mục tiêu của BMS là tối ưu hóa vận hành toàn bộ công trình, quản lý năng lượng hiệu quả, và đảm bảo an toàn ở cấp độ công nghiệp. Theo tài liệu nghiên cứu, BMS có khả năng tích hợp sâu các hệ thống phụ thông qua các chuẩn giao tiếp công nghiệp, điều mà các giải pháp Smart Home thường không đáp ứng được.

1.3. Mục tiêu cốt lõi của một đồ án tốt nghiệp BMS

Một đồ án tốt nghiệp BMS không chỉ dừng lại ở việc tạo ra một mô hình. Nó phải giải quyết các mục tiêu kỹ thuật cụ thể. Thứ nhất, phải xây dựng được một cấu trúc mạng truyền thông ổn định, sử dụng các giao thức công nghiệp như giao thức Modbus hoặc giao thức BACnet. Thứ hai, phải lập trình thành công cho các bộ điều khiển trung tâm như PLC (ví dụ S7-1200) và các vi điều khiển phụ trợ (ví dụ Arduino). Chương trình điều khiển phải xử lý được logic của các hệ thống con như điều khiển chiếu sáng, điều hòa không khí, và báo cháy. Thứ ba, phải thiết kế được một giao diện giám sát điều khiển (HMI/SCADA) trực quan trên các phần mềm chuyên dụng như Desigo CC hay WinCC. Giao diện này cho phép người vận hành giám sát trạng thái, nhận cảnh báo và điều khiển thiết bị từ xa. Cuối cùng, đồ án phải chứng minh được khả năng tích hợp và hoạt động đồng bộ của toàn hệ thống, thể hiện qua các kịch bản vận hành thực tế.

II. Thách Thức Về Tối Ưu Vận Hành Quản Lý Năng Lượng Tòa Nhà

Việc vận hành các tòa nhà hiện đại đối mặt với nhiều thách thức lớn, đặc biệt là về hiệu quả sử dụng năng lượng và chi phí quản lý. Các tòa nhà thương mại và văn phòng là nơi tiêu thụ một lượng điện năng khổng lồ, chủ yếu đến từ hệ thống HVAC và hệ thống chiếu sáng. Nếu không có một hệ thống quản lý thông minh, việc vận hành các thiết bị này thường diễn ra một cách lãng phí. Chẳng hạn, điều hòa hoạt động hết công suất ngay cả khi không có người, hoặc đèn chiếu sáng toàn bộ khu vực trong khi chỉ một vài nhân viên làm việc. Những vấn đề này dẫn đến chi phí vận hành cao và tác động tiêu cực đến môi trường. Đây chính là bài toán mà một khóa luận tốt nghiệp tòa nhà thông minh BMS cần giải quyết. Một thách thức khác là sự phức tạp trong việc tích hợp nhiều hệ thống độc lập. Mỗi hệ thống như giám sát an ninh, hệ thống PCCC, hệ thống cấp nước thường có nhà cung cấp và giao thức riêng. Việc kết nối chúng lại với nhau để tạo thành một thể thống nhất là một công việc không hề đơn giản. Nếu không được tích hợp, khi có sự cố xảy ra, các hệ thống không thể phối hợp với nhau. Ví dụ, khi có cháy, hệ thống báo cháy không thể tự động ra lệnh cho hệ thống HVAC ngắt quạt gió để ngăn khói lan rộng. Việc thiếu khả năng tối ưu hóa vận hành một cách tự động và đồng bộ không chỉ gây lãng phí mà còn tiềm ẩn nhiều rủi ro về an toàn. Do đó, việc nghiên cứu và triển khai một giải pháp BMS toàn diện là yêu cầu cấp thiết, giúp giải quyết triệt để các thách thức về quản lý năng lượng và tích hợp hệ thống.

2.1. Vấn đề lãng phí trong quản lý năng lượng tòa nhà

Lãng phí năng lượng là vấn đề cốt lõi trong các tòa nhà không được trang bị hệ thống quản lý tự động. Việc quản lý năng lượng thủ công, dựa vào con người, thường kém hiệu quả và không kịp thời. Các hệ thống cơ điện hoạt động theo lịch trình cố định thay vì theo nhu cầu sử dụng thực tế. Điều này dẫn đến tình trạng các thiết bị chạy không tải hoặc vượt quá công suất cần thiết, gây ra tổn thất lớn. Một hệ thống quản lý tòa nhà thông minh giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng dữ liệu thời gian thực từ các cảm biến thông minh. Nó cho phép áp dụng các chiến lược tiết kiệm năng lượng tiên tiến như điều khiển phụ tải, tối ưu hóa điểm đặt (setpoint) cho HVAC, và thu hoạch ánh sáng ban ngày (daylight harvesting) cho hệ thống chiếu sáng. Việc này không chỉ giảm hóa đơn tiền điện mà còn kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

2.2. Yêu cầu tích hợp đa hệ thống HVAC PCCC an ninh

Một tòa nhà hiện đại bao gồm rất nhiều hệ thống kỹ thuật hoạt động độc lập. Hệ thống HVAC đảm bảo chất lượng không khí. Hệ thống PCCC đảm bảo an toàn cháy nổ. Hệ thống giám sát an ninh kiểm soát ra vào và theo dõi qua camera. Thách thức lớn nhất là làm thế nào để các hệ thống này "nói chuyện" được với nhau. Một giải pháp BMS hiệu quả phải hoạt động như một nền tảng tích hợp trung tâm. Nó sử dụng các cổng giao tiếp (gateway) và các giao thức chuẩn hóa như giao thức BACnet hoặc giao thức Modbus để thu thập dữ liệu và ra lệnh điều khiển liên động. Ví dụ, khi hệ thống báo cháy phát hiện khói, BMS sẽ ngay lập tức gửi lệnh đến hệ thống thang máy để đưa về tầng trệt, kích hoạt quạt tạo áp cầu thang thoát hiểm, và ngắt các AHU để ngăn khói lan truyền. Sự tích hợp này tạo ra một cơ chế phản ứng tự động, nhanh chóng và chính xác, nâng cao đáng kể mức độ an toàn cho tòa nhà.

III. Phương Pháp Xây Dựng Cấu Trúc Hệ Thống Quản Lý Tòa Nhà BMS

Để xây dựng một hệ thống quản lý tòa nhà hiệu quả, việc thiết kế một cấu trúc hệ thống rõ ràng và logic là bước đầu tiên và quan trọng nhất. Một khóa luận tốt nghiệp tòa nhà thông minh BMS thành công phải trình bày được một kiến trúc hệ thống chặt chẽ. Theo tiêu chuẩn công nghiệp và các tài liệu nghiên cứu uy tín như khóa luận của Tạ Viết Minh Tiến, một giải pháp BMS điển hình được phân thành ba cấp chính: Cấp Quản lý (Management Level), Cấp Điều khiển (Automation/Control Level), và Cấp Trường (Field Level). Cấp Quản lý là nơi đặt máy chủ trung tâm và các máy trạm vận hành. Tại đây, người quản lý sử dụng phần mềm SCADA (như Desigo CC) để giám sát toàn bộ hoạt động của tòa nhà thông qua giao diện đồ họa, xem xét báo cáo, phân tích dữ liệu và cấu hình hệ thống. Cấp Điều khiển bao gồm các bộ điều khiển DDC (Direct Digital Control), thường là các PLC (Programmable Logic Controller) mạnh mẽ. Các bộ DDC này nhận lệnh từ Cấp Quản lý và thực thi các thuật toán điều khiển phức tạp cho từng hệ thống con như HVAC, chiếu sáng. Cấp Trường là nơi lắp đặt các thiết bị vật lý, bao gồm các cảm biến thông minh (nhiệt độ, độ ẩm, khói) để thu thập dữ liệu và các cơ cấu chấp hành (van, động cơ, máy bơm, đèn) để thực thi lệnh điều khiển. Việc kết nối giữa các cấp này được thực hiện thông qua một mạng truyền thông công nghiệp, sử dụng các giao thức đáng tin cậy như giao thức Modbus TCP/IP hoặc giao thức BACnet. Lựa chọn đúng kiến trúc và công nghệ cho từng cấp là yếu tố quyết định đến sự ổn định, khả năng mở rộng và hiệu quả của toàn bộ hệ thống tự động hóa tòa nhà.

3.1. Phân tích kiến trúc 3 cấp của một giải pháp BMS

Kiến trúc 3 cấp là mô hình chuẩn cho hầu hết các giải pháp BMS hiện đại. Cấp Quản lý (Management Level) là cấp cao nhất, hoạt động như trung tâm chỉ huy. Nó sử dụng phần mềm đồ họa để trực quan hóa dữ liệu, cho phép người vận hành giám sát và điều khiển toàn bộ tòa nhà. Cấp Điều khiển (Automation Level) là tầng trung gian, gồm các bộ điều khiển khả trình (PLC/DDC). Nhiệm vụ của cấp này là thực thi các chương trình điều khiển logic, xử lý tín hiệu và duy trì hoạt động ổn định cho các hệ thống cục bộ ngay cả khi mất kết nối với máy chủ trung tâm. Cấp Trường (Field Level) là cấp thấp nhất, tiếp xúc trực tiếp với môi trường vật lý. Nó bao gồm hàng loạt cảm biến để đo lường các thông số (nhiệt độ, áp suất, ánh sáng) và các thiết bị chấp hành (động cơ, van điều khiển, rơ-le) để thực thi mệnh lệnh. Sự phân cấp rõ ràng này giúp hệ thống hoạt động ổn định, dễ dàng bảo trì và nâng cấp.

3.2. Lựa chọn giao thức truyền thông Modbus TCP IP và I2C

Giao thức truyền thông là ngôn ngữ chung giúp các thiết bị trong hệ thống BMS giao tiếp với nhau. Trong đồ án tốt nghiệp BMS này, giao thức Modbus TCP/IP được lựa chọn làm giao thức chính để kết nối giữa PLC S7-1200 (Cấp Điều khiển) và phần mềm SCADA Desigo CC (Cấp Quản lý). Modbus TCP/IP là một chuẩn mở, phổ biến, đáng tin cậy và dễ triển khai trên nền tảng mạng Ethernet. Nó cho phép truyền dữ liệu tốc độ cao và kết nối nhiều thiết bị trên cùng một mạng. Bên cạnh đó, giao thức I2C (Inter-Integrated Circuit) được sử dụng ở Cấp Trường để kết nối các vi điều khiển Arduino với các cảm biến thông minh. I2C là một giao thức giao tiếp nối tiếp đơn giản, hiệu quả cho việc kết nối các thiết bị ở khoảng cách gần trên cùng một bo mạch, giúp giảm thiểu số lượng dây dẫn và đơn giản hóa thiết kế phần cứng.

3.3. Vai trò của phần mềm SCADA và bộ điều khiển DDC

Trong kiến trúc BMS, phần mềm SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) và bộ điều khiển DDC (Direct Digital Control) là hai thành phần không thể thiếu. Bộ điều khiển DDC, mà trong đồ án này là PLC S7-1200 và Arduino, đóng vai trò là bộ não xử lý tại chỗ. Chúng nhận tín hiệu từ cảm biến, thực thi các thuật toán điều khiển đã được lập trình và gửi lệnh trực tiếp đến các thiết bị chấp hành. Trong khi đó, phần mềm SCADA, đại diện là Desigo CC, cung cấp một giao diện đồ họa tập trung cho người vận hành. Nó cho phép giám sát trạng thái hoạt động của toàn bộ hệ thống theo thời gian thực, thu thập và lưu trữ dữ liệu lịch sử, tạo báo cáo phân tích hiệu suất, và quản lý cảnh báo. Sự kết hợp giữa khả năng điều khiển tự động của DDC và khả năng giám sát tập trung của SCADA tạo nên một hệ thống tự động hóa tòa nhà hoàn chỉnh và mạnh mẽ.

IV. Bí Quyết Lập Trình Tích Hợp Thiết Bị Tự Động Hóa Tòa Nhà

Phần lõi của một khóa luận tốt nghiệp tòa nhà thông minh BMS nằm ở việc lập trình và tích hợp thành công các thiết bị phần cứng. Đây là giai đoạn biến ý tưởng thiết kế thành một hệ thống hoạt động thực tế. Quá trình này đòi hỏi sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa kỹ năng lập trình, kiến thức về phần cứng và hiểu biết về mạng truyền thông. Trọng tâm của hệ thống là bộ điều khiển DDC, cụ thể là PLC S7-1200 của Siemens. Việc lập trình cho PLC được thực hiện trên phần mềm TIA Portal, một môi trường phát triển tích hợp mạnh mẽ. Tại đây, các logic điều khiển cho hệ thống HVAC, điều khiển chiếu sáng, và hệ thống PCCC được xây dựng bằng ngôn ngữ LADDER hoặc SCL. Chương trình phải đảm bảo xử lý chính xác các tín hiệu đầu vào từ cảm biến và xuất ra các tín hiệu điều khiển phù hợp cho các rơ-le và động cơ. Song song với PLC, các vi điều khiển Arduino được sử dụng như các trạm thu thập dữ liệu phân tán (slave). Chúng giao tiếp với các cảm biến thông minh như cảm biến nhiệt độ-độ ẩm DHT11 và cảm biến khói MQ-2. Dữ liệu thu thập được sẽ được gửi về PLC (master) thông qua giao thức Modbus. Bước cuối cùng và không kém phần quan trọng là thiết kế giao diện giám sát trên phần mềm SCADA Desigo CC. Giao diện này phải trực quan, dễ sử dụng, hiển thị đầy đủ trạng thái của các thiết bị, cho phép điều khiển bằng tay và thông báo kịp thời các cảnh báo sự cố. Sự thành công trong việc tích hợp liền mạch giữa TIA Portal, Arduino IDE và Desigo CC là chìa khóa để tạo ra một hệ thống tự động hóa tòa nhà thông minh và hiệu quả.

4.1. Lập trình PLC S7 1200 với TIA Portal cho điều khiển

TIA Portal (Totally Integrated Automation Portal) là phần mềm nền tảng của Siemens để lập trình cho PLC S7-1200. Trong phạm vi đề tài, Simatic Step 7 trong TIA Portal được sử dụng để phát triển chương trình điều khiển. Quá trình bắt đầu bằng việc cấu hình phần cứng, khai báo địa chỉ IP cho PLC để kết nối mạng. Tiếp theo, các biến (Tag) tương ứng với các thiết bị trong mô hình được định nghĩa, ví dụ như LIGHT1_RUN, EFAN1_RUN, COOLING_TOWER_RUN. Logic điều khiển được viết trong các khối chương trình (OB, FC, FB). Các thuật toán điều khiển tự động cho hệ thống HVAC và các kịch bản an toàn cho hệ thống PCCC được lập trình chi tiết. Cuối cùng, chương trình được biên dịch và nạp xuống CPU của PLC thông qua kết nối Ethernet. TIA Portal cũng cung cấp công cụ giám sát trực tuyến (monitoring) giúp gỡ lỗi và kiểm tra hoạt động của chương trình một cách hiệu quả.

4.2. Ứng dụng Arduino và cảm biến thông minh cho giám sát

Để giảm tải cho PLC và tăng tính linh hoạt, mô hình sử dụng các bo mạch Arduino UNO R3 kết hợp với Ethernet Shield làm các trạm thu thập dữ liệu (RTU). Mỗi Arduino có nhiệm vụ đọc dữ liệu từ các cảm biến thông minh được gắn tại các tầng. Ví dụ, cảm biến DHT11 cung cấp thông số nhiệt độ và độ ẩm, trong khi cảm biến MQ-2 phát hiện nồng độ khói. Dữ liệu này được xử lý sơ bộ trên Arduino và đóng gói theo chuẩn giao thức Modbus. Các bo Arduino được lập trình bằng phần mềm Arduino IDE với ngôn ngữ C/C++. Chúng hoạt động như các thiết bị tớ (slave), sẵn sàng phản hồi các yêu cầu đọc dữ liệu từ PLC (master). Việc ứng dụng IoT trong tòa nhà ở quy mô nhỏ này giúp mở rộng hệ thống một cách dễ dàng và tiết kiệm chi phí.

4.3. Thiết kế giao diện giám sát trên phần mềm Desigo CC

Desigo CC là một phần mềm SCADA mạnh mẽ, được sử dụng để xây dựng trung tâm điều hành cho hệ thống quản lý tòa nhà. Trong đồ án, Desigo CC được dùng để tạo ra một giao diện đồ họa (HMI) toàn diện. Các màn hình giám sát được thiết kế mô phỏng mặt bằng của tòa nhà, trên đó bố trí các biểu tượng đồ họa đại diện cho từng thiết bị: đèn, quạt, bơm, chiller. Trạng thái của các biểu tượng này (màu sắc, hình ảnh) được liên kết (binding) với các biến tương ứng trên PLC. Người vận hành có thể theo dõi trạng thái hoạt động theo thời gian thực, xem biểu đồ xu hướng (trends) của các thông số như nhiệt độ, và nhận cảnh báo (alarms) khi có sự cố. Hơn nữa, giao diện cũng cho phép người dùng gửi lệnh điều khiển trực tiếp xuống thiết bị, ví dụ như bật/tắt đèn hoặc thay đổi chế độ hoạt động của điều hòa.

V. Case Study Thi Công Mô Hình Tòa Nhà Thông Minh Thực Tế

Để kiểm chứng các giải pháp lý thuyết, việc thi công một mô hình tòa nhà thông minh vật lý là bước quan trọng nhất trong khóa luận tốt nghiệp tòa nhà thông minh BMS. Mô hình này được xây dựng mô phỏng một tòa nhà 3 tầng và 1 tầng hầm, tích hợp đầy đủ các hệ thống cơ điện cơ bản. Về phần cứng, trung tâm điều khiển là một PLC S7-1200 CPU 1214C, chịu trách nhiệm xử lý logic chính. Ba bo mạch Arduino UNO R3, mỗi bo được trang bị một Ethernet Shield, đóng vai trò là các trạm thu thập dữ liệu phân tán. Các thiết bị này được kết nối với nhau và với máy tính chạy phần mềm SCADA thông qua một modem mạng, tạo thành một mạng Modbus TCP/IP cục bộ. Các hệ thống con được triển khai bao gồm: hệ thống điều khiển chiếu sáng sử dụng đèn LED cho các tầng và hành lang; hệ thống HVAC được mô phỏng bằng một hệ thống làm lạnh sử dụng sò nóng lạnh (peltier), bơm nước và quạt tản nhiệt; hệ thống an toàn bao gồm còi báo động, đèn báo cháy và quạt hút khói. Các cảm biến thông minh như cảm biến khói và cảm biến nhiệt độ-độ ẩm được lắp đặt để cung cấp dữ liệu đầu vào cho hệ thống. Quá trình thi công đòi hỏi sự cẩn thận trong việc đi dây, kết nối phần cứng theo đúng sơ đồ thiết kế. Sau khi hoàn tất, mô hình cho phép thực hiện các kịch bản vận hành thực tế, từ việc điều khiển bật/tắt thiết bị đơn lẻ đến việc kích hoạt các chuỗi phản ứng tự động khi có sự cố, minh họa một cách trực quan hiệu quả của một giải pháp BMS.

5.1. Kết nối phần cứng PLC Arduino modem và thiết bị

Việc kết nối phần cứng là nền tảng của mô hình. Trái tim của hệ thống, PLC S7-1200, được cấp nguồn 24VDC. Các đầu ra số (DO) của PLC được nối với các rơ-le để điều khiển các thiết bị công suất lớn như bơm, quạt 12V và hệ thống sò lạnh. Các bo Arduino và các cảm biến được cấp nguồn 5VDC riêng. Mỗi Arduino kết nối với các cảm biến tại tầng của nó. Tất cả các thiết bị điều khiển (1 PLC và 3 Arduino) đều được kết nối vào các cổng RJ45 của modem TP-LINK, tạo thành một mạng LAN. Máy tính vận hành cũng được kết nối vào mạng này. Sơ đồ đi dây chi tiết, như được trình bày trong Hình 6.1 của tài liệu gốc, đảm bảo tất cả các thành phần có thể giao tiếp với nhau một cách chính xác qua giao thức Modbus TCP/IP.

5.2. Vận hành các hệ thống con điều khiển chiếu sáng HVAC

Sau khi kết nối và lập trình, các hệ thống con có thể được vận hành độc lập hoặc tự động. Hệ thống điều khiển chiếu sáng cho phép người dùng bật/tắt đèn ở từng khu vực thông qua giao diện SCADA. Hệ thống HVAC mô phỏng được điều khiển tự động dựa trên nhiệt độ đo được từ cảm biến DHT11. Khi nhiệt độ phòng vượt ngưỡng cài đặt, PLC sẽ tự động kích hoạt bơm nước tuần hoàn và hệ thống sò lạnh để làm mát. Ngược lại, khi nhiệt độ đạt mức yêu cầu, hệ thống sẽ tự động ngắt để tiết kiệm năng lượng. Các thông số vận hành như nhiệt độ, trạng thái bật/tắt của thiết bị đều được hiển thị trực quan trên giao diện giám sát, giúp người vận hành dễ dàng theo dõi và kiểm soát.

5.3. Kịch bản giám sát an ninh và hệ thống PCCC tự động

Giá trị lớn nhất của hệ thống quản lý tòa nhà BMS là khả năng tích hợp và phản ứng tự động với các sự cố. Mô hình đã xây dựng thành công kịch bản báo cháy. Khi một cảm biến thông minh MQ-2 ở bất kỳ tầng nào phát hiện có khói, nó sẽ gửi tín hiệu về Arduino. Arduino ngay lập tức truyền thông tin này đến PLC. PLC, khi nhận được tín hiệu báo cháy, sẽ thực thi một chuỗi hành động đã được lập trình sẵn trong hệ thống PCCC: kích hoạt còi báo động và đèn báo cháy khẩn cấp; bật quạt hút khói ở tầng hầm và quạt tạo áp cầu thang để tạo lối thoát hiểm an toàn. Đồng thời, một cảnh báo nghiêm trọng (alarm) sẽ xuất hiện trên màn hình SCADA để thu hút sự chú ý của người vận hành. Kịch bản này cho thấy khả năng phối hợp liên động giữa các hệ thống, một yếu tố sống còn trong việc đảm bảo an toàn cho con người và tài sản trong tòa nhà.

VI. Tương Lai IoT Trong Tòa Nhà Hướng Phát Triển Cho Đồ Án BMS

Việc hoàn thành khóa luận tốt nghiệp tòa nhà thông minh BMS với một mô hình hoạt động hiệu quả đã mở ra nhiều hướng phát triển tiềm năng trong tương lai. Đồ án đã đạt được các mục tiêu cơ bản: xây dựng thành công một hệ thống quản lý tòa nhà thu nhỏ, tích hợp các hệ thống cơ điện chính và vận hành chúng thông qua một giao diện giám sát tập trung. Kết quả này không chỉ là một minh chứng về mặt kỹ thuật mà còn khẳng định vai trò quan trọng của tự động hóa tòa nhà trong việc tối ưu hóa vận hành và tiết kiệm năng lượng. Tuy nhiên, công nghệ không ngừng phát triển, và hệ thống BMS cũng vậy. Hướng phát triển rõ ràng nhất là tích hợp sâu hơn công nghệ Internet of Things (IoT). Việc sử dụng các thiết bị IoT trong tòa nhà cho phép thu thập một lượng dữ liệu lớn hơn nhiều từ nhiều loại cảm biến không dây, giúp giảm chi phí lắp đặt và tăng tính linh hoạt. Dữ liệu này có thể được đẩy lên nền tảng đám mây (cloud) để phân tích bằng trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning). Các thuật toán AI có thể dự đoán nhu cầu sử dụng năng lượng, phát hiện sớm các hỏng hóc của thiết bị và tự động tối ưu hóa hoạt động của toàn bộ tòa nhà đến mức chi tiết nhất. Một hướng đi khác là tập trung vào kiến trúc xanh và quản lý năng lượng bền vững. Giải pháp BMS tương lai có thể tích hợp việc quản lý các nguồn năng lượng tái tạo như pin mặt trời, tối ưu hóa việc sạc xe điện, và quản lý chất lượng không khí trong nhà (IAQ) một cách chủ động. Tóm lại, đồ án tốt nghiệp BMS này là một nền tảng vững chắc, từ đó có thể phát triển thành các hệ thống phức tạp và thông minh hơn, đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của các công trình hiện đại.

6.1. Tổng kết kết quả đạt được của khóa luận tốt nghiệp

Báo cáo khóa luận tốt nghiệp đã trình bày chi tiết quá trình từ nghiên cứu lý thuyết đến thi công thực tế một mô hình tòa nhà thông minh. Các kết quả chính đạt được bao gồm: (1) Xây dựng thành công mô hình phần cứng với đầy đủ các thiết bị điều khiển và chấp hành. (2) Thiết lập được mạng truyền thông Modbus TCP/IP ổn định giữa PLC, Arduino và máy tính. (3) Lập trình thành công logic điều khiển cho các hệ thống chiếu sáng, HVAC, PCCC. (4) Thiết kế được giao diện SCADA trực quan, cho phép giám sát và điều khiển toàn bộ hệ thống. (5) Kiểm chứng được khả năng hoạt động liên động và tự động của hệ thống thông qua các kịch bản thực tế. Những kết quả này đã đáp ứng đầy đủ các mục tiêu đề ra ban đầu của đề tài.

6.2. Xu hướng tích hợp IoT và kiến trúc xanh vào BMS

Tương lai của hệ thống quản lý tòa nhà gắn liền với hai xu hướng lớn: IoT trong tòa nhà và kiến trúc xanh. Việc tích hợp IoT sẽ cho phép hệ thống thu thập dữ liệu từ hàng ngàn điểm cảm biến không dây, giúp việc phân tích và điều khiển trở nên chi tiết và chính xác hơn. Dữ liệu lớn (Big Data) thu thập được có thể dùng để huấn luyện các mô hình AI, giúp hệ thống có khả năng "học" và tự tối ưu theo thói quen của người sử dụng. Về phía kiến trúc xanh, các giải pháp BMS sẽ đóng vai trò trung tâm trong việc đạt được các chứng chỉ công trình xanh (như LEED, LOTUS). Hệ thống sẽ không chỉ tập trung vào tiết kiệm năng lượng mà còn quản lý các yếu tố bền vững khác như quản lý nước, vật liệu tái chế, và sức khỏe của người ở trong tòa nhà, tạo ra một môi trường sống và làm việc thực sự thông minh, an toàn và bền vững.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Đặt Vấn Đề Tự động hóa - trong những năm gần đây cụm từ này đã tr nên quen thuộc chứ không còn là khái niệm chỉ đƣợc sử dụng trong những lĩnh vực chuyên môn kỹ thuật đặc thù. Tự động hóa đã góp mặt trong mọi lĩnh vực từ sản xuất cho đến phục vụ cuộc sống hằng ngày, trên thế giới, các hệ thống thông minh, tự động điều khiển đã đƣợc áp dụng từ rất sớm và cho thấy những đóng góp quan trọng không thể phủ nhận. Một trong những ứng dụng tiêu biểu đó là tòa nhà thông minh BMS với những đặc tính nổi bật nhƣ:  Có tính thực dụng cao mang lại hiệu quả kinh tế rõ rệt.  Có tính hiện đại, hƣớng tới tƣơng lai.

 Đảm bảo các yêu cầu an toàn.  Nâng cao sự thuận tiện cho ngƣời sử dụng toà nhà => Chính vì vậy nhóm chúng em đã chọn đề tài nghiên cứu là minh BMS 1. Mục Tiêu Đề Tài Nội dung đồ án nhóm thực hiện là tạo ra một mô hình tòa nhà thông minh BMS. Để có phƣơng hƣớng rõ ràng khi thực hiện đề tài, nhóm đã đặt ra những mục tiêu cần giải quyết sau:  Tìm hiểu một hệ thống tòa nhà thông minh BMS thực tế.

 Xây dựng một mô hình mô phỏng tòa nhà.  Xây dựng một chuẩn truyền thông.  Giao tiếp các thành phần trong hệ.  Lập trình điều khiển hệ thống.

 Xuất báo cáo, thông tin, lƣu trữ dữ liệu. Dƣới đây là báo cáo tổng hợp thành quả nhóm đạt đƣợc. 1 KHÓ LUẬN TỐT NGHI P SVTH: Tạ Viết Minh Tiến CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TÕA NH THÔNG MINH MS 2. Khái Ni m Về H Thống Quản L T a Nhà BMS) Hệ thống BMS ( Intelligent Building Management System) hay Hệ thố Q o là một hệ thống đồng bộ cho phép điều khiển và quản lý mọi hệ thống kỹ thuật trong toà nhà nhƣ hệ thống điện, hệ thống cung cấp nƣớc sinh hoạt, điều hoà thông gió, cảnh báo môi trƣờng, an ninh, báo cháy - chữa cháy v.v , đảm bảo cho việc vận hành các thiết bị trong tòa nhà đƣợc chính xác, kịp thời, hiệu quả, tiết kiệm năng lƣợng và tiết kiệm chi phí vận hành.

Hệ thống BMS là hệ thống đồng bộ mang tính thời gian thực, trực tuyến, đa phƣơng tiện, nhiều ngƣời dùng. Hệ thống quản lý tòa nhà (hệ thống BMS) điều khiển và giám sát các hệ thống sau:  Trạm phân phối điện.  Máy phát điện dự phòng.  Hệ thống chiếu sáng.

 Hệ thống điều hoà và thông gió.  Hệ thống cấp nƣớc sinh hoạt.  Hệ thống báo cháy.  Hệ thống chữa cháy.

 Hệ thống thang máy.  Hệ thống âm thanh công cộng.  Hệ thống thẻ kiểm soát ra vào.  Hệ thống an ninh.

2 KHÓ LUẬN TỐT NGHI P SVTH: Tạ Viết Minh Tiến Hình 2.1 Hình ảnh tổng quan một hệ thống BMS 2. Tính Năng Chính, Cấu Trúc, Ƣu Điểm Của H Thống BMS 2. Tính năng chính của h thống MS Hệ thống quản lý toà nhà cho phép:  Cho phép các tiện ích (thiết bị thông minh) trong tòa nhà hoạt động một cách đồng bộ, chính xác theo đúng yêu cầu của ngƣời điều hành.  Cho phép điều khiển các ứng dụng trong tòa nhà thông qua cáp điều khiển và giao thức mạng.

 Kết nối các hệ thống kỹ thuật nhƣ an ninh, báo cháy qua cổng giao diện m của hệ thống với các ngôn ngữ giao diện theo tiêu chuẩn quốc tế.  Giám sát đƣợc môi trƣờng không khí, môi trƣờng làm việc của con ngƣời.  Tổng hợp, báo cáo thông tin.  Cảnh báo sự cố, đƣa ra những tín hiệu cảnh báo kịp thời trƣớc khi có những sự cố.

 Quản lý dữ liệu gồm soạn thảo chƣơng trình, quản lý cơ s dữ liệu, chƣơng trình soạn thảo đồ hoạ, lƣu trữ và sao lƣu dữ liệu.  Hệ thống BMS linh hoạt, có khả năng m rộng với các giải pháp sẵn sàng đáp ứng với mọi yêu cầu. Tuỳ vào mục đích sử dụng của toà nhà mà hệ thống BMS sẽ đƣợc trang bị mức độ phù hợp, ví dụ: 3 KHÓ LUẬN TỐT NGHI P SVTH: Tạ Viết Minh Tiến Hình 2.2 Ví dụ BMS điều khiển liên động các hệ thống cơ điện trong tòa nhà tùy theo từng trƣờng hợp sự cố xảy ra. Cấu trúc của h thống MS Hệ thống BMS tự động hóa tòa nhà cơ bản gồm 3 cấp: - Cấp vận hành và quản lý - Cấp điều khiển hệ thống - Cấp khu vực - cấp trƣờng Hình 2.3 Ba cấp của hệ thống BMS 4 KHÓ LUẬN TỐT NGHI P SVTH: Tạ Viết Minh Tiến 2.

Khác bi t, ƣu điểm của h thống MS so với các h thống khác Những năm gần đây, không khó để nhận ra những đóng góp của các hệ thống tự động trong các công trình công nghiệp và dân dụng. Những khái niệm về quản lý tòa nhà, tiết kiệm năng lƣợng công trình, bảo vệ môi trƣờng, Smart Home không còn quá mới mẻ. Tuy nhiên, cần phân biệt rõ sự khác nhau giữa N mi ( Smart Home ) với Hệ thố mi BMS ( Intelligent Building Management System).  N mi ( Smart Home ):  Tổng quan: Về cơ bản, N là kiểu nhà đƣợc lắp đặt các thiết bị điện, điện tử có thể đƣợc điều khiển tự động hóa hoặc bán tự động.

Các thành phần cơ bản của hệ thống N bao gồm: Các cảm biến (nhƣ cảm biến nhiệt độ, cảm biến ánh sáng hoặc cử chỉ); Các bộ điều khiển hoặc máy chủ và các thiết bị chấp hành khác. Nhờ hệ thống cảm biến, các bộ điều khiển và máy chủ có thể theo dõi các trạng thái bên trong ngôi nhà để đƣa ra các quyết định điều khiển các thiết bị chấp hành một cách phù hợp nhằm đảm bảo môi trƣờng sống tốt nhất cho con ngƣời. Một ví dụ cơ bản của nhà thông minh Hình 2.4 Ví dụ một hệ thống điều khiển Nhà thông minh ( Smart Home )  Ƣu, nhƣợc điểm: 5 KHÓ LUẬN TỐT NGHI P SVTH: Tạ Viết Minh Tiến Cùng với sự phát triển của các thiết bị điện tử cá nhân nhƣ máy tính bảng và điện thoại thông minh cùng hạ tầng thông tin ngày càng tiên tiến các hệ thống nhà thông minh cung cấp khả năng tƣơng tác với ngƣời sử dụng thông qua các thiết bị điện tử cá nhân cho phép con ngƣời có thể giám sát và điều khiển ngôi nhà từ bất cứ đâu. Tuy nhiên, vì thực tế rất nhiều thƣơng hiệu khác nhau cùng nghiên cứu phát triển giải pháp nhà thông minh, vậy nên dù đã có nhiều nỗ lực để tiêu chuẩn hóa các dạng phần cứng, phần mềm, điện tử và giao diện giao tiếp cần thiết để xây dựng hệ thống nhà thông minh, tuy vậy chƣa có chuẩn công nghiệp nào đƣợc đặt ra cho nó và do vậy thị trƣờng nhà thông minh rất phân mảnh.

Các gói nhà thông minh hiện nay sử dụng các giao thức riêng cho từng công ty và không tƣơng thích với nhau.  Hệ thố mi ( i i i Management System): Đối tƣợng của BMS không phải một căn hộ riêng biệt mà là một hay nhiều tòa nhà, thuộc cả các công trình xây dựng công nghiệp hay dân dụng. Nếu Smart Home có thế mạnh về việc có nhiều ứng dụng độc đáo, tạo ra lối sống tiện nghi, an toàn cho ngƣời dùng căn hộ, thì Hệ thố Q o BMS lại hƣớng đến việc cung cấp những giải pháp vĩ mô nhằm điều khiển, quản lý điều kiện làm việc nhƣ: nhiệt độ, độ ẩm, lƣu thông không khí, chiếu sáng, các hệ thống an ninh, báo cháy, quản lý hệ thống thiết bị kỹ thuật, tiết kiệm năng lƣợng tiêu thụ cho công trình, thân thiện hơn với môi trƣờng, từ đó duy trì một điều kiện làm việc lý tƣ ng cho công trình, cho con ngƣời và các thiết bị hoạt động bên trong công trình, đạt tới việc giải phóng sức lao động con ngƣời, nâng cao hiệu quả sản xuất. Ngoài ra, BMS rất linh hoạt, có khả năng m rộng với các giải pháp, sẵn sàng đáp ứng với mọi yêu cầu.

Một số lợi ích của hệ thống BMS có thể kể đến là:  Hoạt động đơn giản hơn với những chức năng lập trình lặp đi lặp lại để thiết lập chế độ vận hành tự động.  Giảm thời gian huấn luyện vận hành viên nhờ các hƣớng dẫn và hỗ trợ trực quan trên màn hình đồ họa. 6 KHÓ LUẬN TỐT NGHI P SVTH: Tạ Viết Minh Tiến  Đáp ứng các nhu cầu của ngƣời cƣ ngụ và phản ứng với các điều kiện rắc rối nhanh hơn và hiệu quả hơn.  Giảm lƣợng điện năng tiêu thụ thông qua khả năng điều khiển quản lý tập trung và chƣơng trình quản lý điện năng.

 Quản lý cơ s /tài sản hiệu quả hơn nhờ các báo cáo ghi lại quá trình hoạt động, bảo trì, và chức năng tự động gửi cảnh báo.  Lập trình linh hoạt theo nhu cầu của từng tòa nhà, tổ chức và yêu cầu m rộng.  Nâng cao hoạt động nhờ tích hợp phần mềm và phần cứng của nhiều hệ thống phụ nhƣ điều khiển số trực tiếp (DDC – Direct Digital Control), hệ thống báo cháy, an ninh, điều khiển truy nhập hoặc điều khiển ánh sáng. Giới Thi u Một T a Nhà BMS Thực Tế Dự án: Tòa nhà điều hành viễn thông Mobifone Cần Thơ.

Địa chỉ: Phƣờng Hƣng Thạnh, Quận Cái Răng, Tp. Chủ đầu tƣ: Công ty Viễn thông Mobifone. Thiết kế chính: Công ty Cổ phần Tƣ vấn Đầu tƣ & Xây dựng Sài Gòn. Thiết kế kết cấu: Công ty TNHH Thiết kế Xây dựng Liên Việt.

Quy mô: Nhà chính 01 tầng hầm, 14 tầng nổi và các hạng mục phụ trợ, tổng diện tích sàn xây dựng 14. Nhóm dự án: Công trình dân dụng cấp 2.5 Hình ảnh tòa nhà điều hành viễn thông Mobifone Cần Thơ 7 KHÓ LUẬN TỐT NGHI P SVTH: Tạ Viết Minh Tiến  Các h thống trong t a nhà:  Hệ cấp thoát nƣớc.  Hệ quạt thông gió, hút khói và tạo áp buồng thang.  Hệ bơm chữa cháy.

 Hệ điều hòa trung tâm Chiller, P U, FCU, HU.  Đồng hồ điện.  Hệ chiếu sáng.  Hệ tích hợp bậc cao.

8 KHÓ LUẬN TỐT NGHI P SVTH: Tạ Viết Minh Tiến CHƢƠNG 3: MẠNG TRUYỀN THÔNG CHO MS TRONG ĐỀ T I 3. Khái Ni m Truyền Thông, Mạng, Giao Thức Và Mạng Truyền Thông Công Nghi p - Truyề (communication): Là quá trình trao đổi thông tin giữa hai chủ thể với nhau. Ví dụ, hai PLC trao đổi thông tin với nhau trong một mạng truyền thông công nghiệp. - Mạng (network): Là một hệ thống bao gồm nhiều trạm (station) đƣợc nối với nhau để có thể trao đổi thông tin.

Mỗi một mạng có thể bao gồm nhiều phân mạng (subnet).