BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAT HOC BACH KHOA HA NOT HNYHĐ 2ÖÐN OVO CAO NGOC KHANH LVfIIL 3 VOH ĐNÓ( 1, THIET KE VA MO PHONG HE THONG DO LUONG DIEU KIIÊN SỬ DỤNG WIREI,ESSHART VÀ NIIDI 1G (EC 62591, IEEE 802.4) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VLLOZ YOHN TRì Nội - Năm 2018 BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG HOC BACH KHOA HA NOI CAO NGỌC KHANH THIET KE VA MO PHONG HE THONG BO LUONG DIEU KHIEN SỬ DỤNG WIRELESSHART (IRC 62591, TREE 802.4) Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiến và tự động hóa LUAN VAN THAC Sf KHOA HOC NGƯỜI IƯỚNG DẪN KIIOA HỌC: PGS. BUI DANG TILANII Ha N6i - Nam 2018 Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4) LOT CAM DOAN Tôi xin cam đoạn bên luận vẫn lối nghiệp “Thiết kế và mô phông hệ thang do hrong điều khiển sử dụng WtrelessHART IEC 62591, IHEH 802.4)” do tôi tự thiết kế đưới sự hưởng din cia PGS TS. Bai Dang Thănh. Các số liện và kết quả là hoàn toan ding với thực tê Để hoàn thành luận văn này tôi chỉ sử dụng những tải liệu được ghi trong đanh mục tài liệu tiươn khảo và không sao chếp hay sử dụng bất kỳ tải liệu nào khác.
Nếu phái hiện có sự sao chép tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm Hà Nội, ngày 15 tháng 05 năm 2018 1Học viên cao học AL. Cao Ngọc Khánh Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802. CHƯƠNG II: XÂY DỰNG QUY TRÌNH TIIẾT KẾ HỆ THÓNG DO LUONG DIEU KHIEN SUDUNG WIRELESSHART.1 Thiết bị và gi ¡ nháp công nghệ.1 Emerson Wireless 1420 Gateway.2 Emerson Wireless 773 THUM Adapier.1,3 Rosemount 30518 Wireless In-Line Pressure Transmitter .4 Rosemount 648 Wireless Temperature Transmitte 2.5 Fisher 4320 Wireless Position Monitor.2 Thiết kế hệ thông đo lường điều khiển sử dụng WirelcssHA TL.1 Durdn sir dung cing nghé WirelessHART.2 Cách tiếp cận mạng có dây truyền thống.3 Cách tiếp cận WirelesslLAT.4 Lua chon cong ngh? WirelessHART.5 Trién khai tec hién .6 Xúc lập bảo một.7 Lắp đặt thiết bj.8 Củi đại mạng.9 Quy trình kiểm tra các kết nỗi không đây 2.10 Quy trình kiểm tra toàn bộ mạng không đây.11 Phén mém AMS SNAP-ON. CHUONG I: MO PHONG TRUYEN THONG MANG WIRELESSIIART BANG PHAN MEM MO PHONG NS-2.1 Các công cụ mô phúng WirelessHART.
Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4) MIC Message Integrity Code NAM Network Animator NEMA National Ulectrical Manufacturers Association NS Network Simulator PUY Physical Layer P&ID Piping & Instrument Diagram Proportional Integral Derivative Programmable Logic Controller Offset Quadrature Phase Shift Keying Object Command Tool Command Language Reduced Function Device RSSL Received Signal Strength Indication TDMA ‘Time Division Multiple Access ‘TCP/P ‘Transmission Control Protocol/Intemnet Protocol UDP User Datagram Protocol WPAN Wireless Personal Area Networks Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4) C LỤC LOI CAM DOAN. LOT CAM ON. DANH MỤC TỪ VIẾT TÁT. DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẰNG BIẾU.
_ CHUONG E: CO SG LY THUYET CUA CONG NGIIE WIRELESSHART.1 Giới thiệu chung. Kiến trúc hệ thống mạng WirelessHART: 1.1 Công nghệ lứtrelessdLUU 1.2 Kiến trúc mạng WirelessiLAUT.3 Kiến trúc hệ thẳng Ấo lường diéu khién co sit dụng WirelessHART.3 Truyền thng trung mạng WirelessHART.1 Lép Vat iy.3 Lap Liên kết đữ liệu.4 Lop VGn tai.5 Lớp Ứng dụng.4 Bảo mật trong mang WirclessHART.7 Thudt todn CCM".2 Các loại khóa mạng.4,3 Bảo vệ dữ liệu.4 Bảo vệ mạng.5 Các công nghệ không đây khác. Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4) DANA MUC TU VIET TAT ACK Acknowledgement ACL Access Control List ARS Advanced Rneryption Standard ARQ Automatic Repeal. Request CCA Clear Channel Assessment CCM Counter with CBC-MAC CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access DCs Distributed Control System DSSS Direct Sequence Spread Spectrum FEED Front End Engincering Design FFD Full Function Deviec FHSS Frequency-Hopping Spread Spectrum HART Highway Addressable Remote ‘Transducer IEC Intemational Hlectrotechnical Commission Institute of Electrical and Hlectronics Engineers {nput/Qutput ISA intemational Society of Automation ISM Industrial Scientific Medical OPC Object Linking and Erubedding for Process Control Os Open Systems Interconnection LR-WPAN Low-rate Wireless Personal Area Networks MAC Medium Access Control Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4 Kién trite chuong trink NS-2.2 Ngân ngữ C++ và OTol.3 M6 phéng mang WirelessHART civ nh KẾT LUẬN.
TÀI LIỆU THAM KHẢO. PRULUC w Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4) DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Quá trình phát triển của giao thức truyền thông HART 11 Tình 1.2: Logo nhận điện của giao thúc WirelessART - - 12 Hinh 1.1: Topology dién hinh etia mét mang WirclessHART .2: Kiến trúc hệ thống đo lường điều khiển sử dụng kết hợp LLART có đây và WIrelessHART. HH TH KH HH HH HH1 g0 grrưưc ¬ˆ.1: Bảo mật trong mạng Wirelessl[TART. steerer AD Hình 1.1: Đánh giá ứng đựng các công nghệ không day 44 Hinh 1.2: Topology inang ISA 100.3: Gateway và Thiết bí Trường TSÀ 100.114 của hãng Yokogawa 47 Hình 2.1 Bộ Huết bị và phần mềm WirelessHART của hãng Emerson.2: Sản phim Emerson Wireless 1420 CateWay.3: Emerson Wireless 775 THUM Adapter.
cece Sd Linh 2.4: Rosemount 30515 Wireless In-Line Pressure Iransmmtter.5: Rosemount 618 Wireless Temperature Transmitter 2 Hinh 2.6: Fisher 4320 Wireless Position Momtor 53 Hình 2.1: Chu trình một dự án thông thường.2: Đánh giá múc ứng dung của các công nghệ không đây 38 Hình 2.3: So sanh chi phi của dự án công nghệ có day va không dãy.4: So dé P&ID cho véng lip kin bing HART co day, Foudation Fieldbus va Wireless LART 2 Tlinh 2.5: Vi dy vé se dé thiết bị quả trink céng nghé trong nha may 6 Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4) DANA MUC TU VIET TAT ACK Acknowledgement ACL Access Control List ARS Advanced Rneryption Standard ARQ Automatic Repeal. Request CCA Clear Channel Assessment CCM Counter with CBC-MAC CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access DCs Distributed Control System DSSS Direct Sequence Spread Spectrum FEED Front End Engincering Design FFD Full Function Deviec FHSS Frequency-Hopping Spread Spectrum HART Highway Addressable Remote ‘Transducer IEC Intemational Hlectrotechnical Commission Institute of Electrical and Hlectronics Engineers {nput/Qutput ISA intemational Society of Automation ISM Industrial Scientific Medical OPC Object Linking and Erubedding for Process Control Os Open Systems Interconnection LR-WPAN Low-rate Wireless Personal Area Networks MAC Medium Access Control Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802. CHƯƠNG II: XÂY DỰNG QUY TRÌNH TIIẾT KẾ HỆ THÓNG DO LUONG DIEU KHIEN SUDUNG WIRELESSHART.1 Thiết bị và gi ¡ nháp công nghệ.1 Emerson Wireless 1420 Gateway.2 Emerson Wireless 773 THUM Adapier.1,3 Rosemount 30518 Wireless In-Line Pressure Transmitter .4 Rosemount 648 Wireless Temperature Transmitte 2.5 Fisher 4320 Wireless Position Monitor.2 Thiết kế hệ thông đo lường điều khiển sử dụng WirelcssHA TL.1 Durdn sir dung cing nghé WirelessHART.2 Cách tiếp cận mạng có dây truyền thống.3 Cách tiếp cận WirelesslLAT.4 Lua chon cong ngh? WirelessHART.5 Trién khai tec hién .6 Xúc lập bảo một.7 Lắp đặt thiết bj.8 Củi đại mạng.9 Quy trình kiểm tra các kết nỗi không đây 2.10 Quy trình kiểm tra toàn bộ mạng không đây.11 Phén mém AMS SNAP-ON. CHUONG I: MO PHONG TRUYEN THONG MANG WIRELESSIIART BANG PHAN MEM MO PHONG NS-2.1 Các công cụ mô phúng WirelessHART.
Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4) LOT CAM ON Tôi xin chân thành câm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS. Bùi Đăng Thanh, thay di cỏ nhiều hưởng dan và xét dành giá đổi với luận văn này, để luận văn được hoàn. thành với chất lượng khoa học và tiến độ. Ngoài ra, tôi xin gửi lời cảm ơn đến L5.
Pouria Zand đã cho phép tôi sử dụng bộ Thư viên WirelessHART trên NS-2, cảm ơn chuyên gia Knud Larsen tại diễn đản. TảnuxQuesliơn và các chuyên gia về WirclessHART của Emersơn đã giải đáp cho tôi các thắc mắc trong suốt quá trình nghiên cửu. Cuối củng, tôi cảm ơn gia đình, đồng nghiệp đã lao diễu kiên cho tôi dược Lập wung nghiên cửu trong gần 1 năm qua. bà Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4) MIC Message Integrity Code NAM Network Animator NEMA National Ulectrical Manufacturers Association NS Network Simulator PUY Physical Layer P&ID Piping & Instrument Diagram Proportional Integral Derivative Programmable Logic Controller Offset Quadrature Phase Shift Keying Object Command Tool Command Language Reduced Function Device RSSL Received Signal Strength Indication TDMA ‘Time Division Multiple Access ‘TCP/P ‘Transmission Control Protocol/Intemnet Protocol UDP User Datagram Protocol WPAN Wireless Personal Area Networks Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4) C LỤC LOI CAM DOAN.
LOT CAM ON. DANH MỤC TỪ VIẾT TÁT. DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẰNG BIẾU. _ CHUONG E: CO SG LY THUYET CUA CONG NGIIE WIRELESSHART.1 Giới thiệu chung.
Kiến trúc hệ thống mạng WirelessHART: 1.1 Công nghệ lứtrelessdLUU 1.2 Kiến trúc mạng WirelessiLAUT.3 Kiến trúc hệ thẳng Ấo lường diéu khién co sit dụng WirelessHART.3 Truyền thng trung mạng WirelessHART.1 Lép Vat iy.3 Lap Liên kết đữ liệu.4 Lop VGn tai.5 Lớp Ứng dụng.4 Bảo mật trong mang WirclessHART.7 Thudt todn CCM".2 Các loại khóa mạng.4,3 Bảo vệ dữ liệu.4 Bảo vệ mạng.5 Các công nghệ không đây khác. Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4) MIC Message Integrity Code NAM Network Animator NEMA National Ulectrical Manufacturers Association NS Network Simulator PUY Physical Layer P&ID Piping & Instrument Diagram Proportional Integral Derivative Programmable Logic Controller Offset Quadrature Phase Shift Keying Object Command Tool Command Language Reduced Function Device RSSL Received Signal Strength Indication TDMA ‘Time Division Multiple Access ‘TCP/P ‘Transmission Control Protocol/Intemnet Protocol UDP User Datagram Protocol WPAN Wireless Personal Area Networks Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4) MIC Message Integrity Code NAM Network Animator NEMA National Ulectrical Manufacturers Association NS Network Simulator PUY Physical Layer P&ID Piping & Instrument Diagram Proportional Integral Derivative Programmable Logic Controller Offset Quadrature Phase Shift Keying Object Command Tool Command Language Reduced Function Device RSSL Received Signal Strength Indication TDMA ‘Time Division Multiple Access ‘TCP/P ‘Transmission Control Protocol/Intemnet Protocol UDP User Datagram Protocol WPAN Wireless Personal Area Networks Thiết ká và mô phòng truyền thông trong hệ thông Đo lường điều khiển sử dụng WirelessHART (IEC 62591, IEEE 802.4) LOT CAM ON Tôi xin chân thành câm ơn thầy giáo hướng dẫn PGS. Bùi Đăng Thanh, thay di cỏ nhiều hưởng dan và xét dành giá đổi với luận văn này, để luận văn được hoàn. thành với chất lượng khoa học và tiến độ.
Ngoài ra, tôi xin gửi lời cảm ơn đến L5. Pouria Zand đã cho phép tôi sử dụng bộ Thư viên WirelessHART trên NS-2, cảm ơn chuyên gia Knud Larsen tại diễn đản.
