Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 4.1: Cơ sở truyền thông công nghiệp. Những nội dung chính trong chương này gồm có: Giới thiệu chung, cấu trúc mạng, kiểm soát truy nhập bus, bảo toàn dữ liệu, mã hóa bit, kỹ thuật truyền dẫn, kiến trúc giao thức.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 4.1: Cơ sở truyền thông công nghiệp
- Hệ thống
Chương 1
thông tin công nghiệp
Chương 4: Cơ sở truyền thông
công nghiệp
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
08.01.07
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Chương 4: Nội dung
1. Giới thiệu chung
2. Cấu trúc mạng
3. Kiểm soát truy nhập bus
4. Bảo toàn dữ liệu
5. Mã hóa bit
6. Kỹ thuật truyền dẫn
7. Kiến trúc giao thức
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 2
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- 4.1 Mạng truyền thông CN là gì?
Mạng truyền thông công nghiệp là một mạng truyền
thông số, truyền bit nối tiếp, được sử dụng để ghép
nối các thiết bị công nghiệp.
Thế nào là truyền kỹ thuật số?
Tại sao lại truyền kỹ thuật số?
Thế nào là truyền bit nối tiếp?
Tại sao lại truyền bit nối tiếp?
Các thiết bị công nghiệp là những gì?
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Yêu cầu giao tiếp giữa các thiết bị công nghiệp ra sao?
Phân biệt MCN với mạng viễn thông, mạng máy tính?
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 3
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Vai trò của mạng truyền thông CN?
a) b)
Đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị công nghiệp
Tiết kiệm dây nối và công thiết kế, lắp ₫ặt hệ thống
Nâng cao ₫ộ tin cậy và ₫ộ chính xác của thông tin
Nâng cao ₫ộ linh hoạt, tính năng mở của hệ thống
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Đơn giản hóa/tiện lợi hóa việc tham số hóa, chẩn ₫oán, ₫ịnh
vị lỗi, sự cố của các thiết bị
Mở ra nhiều chức năng và khả năng ứng dụng mới của hệ
thống
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 4
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Các yêu cầu cơ bản ₫ối với MCN
Tính năng thời gian thực (vì sao?)
Độ tin cậy và tính sẵn sàng cao (vì sao?)
Tính ₫ơn giản, dễ thực hiện, dễ sử dụng (₫ể làm gì?)
Tốc ₫ộ truyền: vừa phải, tùy theo từng cấp ứng dụng
Số lượng trạm cần ghép nối: vừa phải (một vài chục)
Khoảng cách truyền: vừa phải, tùy theo phạm vi ứng
dụng (một vài chục - một vài nghìn mét)
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 5
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Phân loại MCN
Qu¶n lý c«ng ty
M¹ng c«ng ty
§iÒu hµnh s¶n xuÊt
M¹ng xÝ nghiÖp
§iÒu khiÓn gi¸m s¸t
Bus hÖ thèng
Bus qu¸ tr×nh
§iÒu khiÓn Bus ®iÒu khiÓn
Bus tr−êng
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Bus thiÕt bÞ
ChÊp hµnh Bus c¶m biÕn/
chÊp hµnh
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 6
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Nguyên tắc cơ bản của truyền thông
§èi t¸c §èi t¸c
truyÒn th«ng truyÒn th«ng
M· hãa/ M·hãa/
HÖ thèng truyÒn tÝn hiÖu Gi¶i m·
Gi¶i m·
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
mã hóa nguồn và mã hóa đường truyền.
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 7
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Chế ₫ộ truyền
Bé ph¸t 10110101 Bé thu
a) Simplex
10110101
b) Half-duplex Bé thu ph¸t Bé thu ph¸t
10110101
c) Duplex Bé thu ph¸t Bé thu ph¸t
10101010
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chế ₫ộ truyền nào thông dụng nhất trong các hệ
thống truyền thông công nghiệp?
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 8
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Chế ₫ộ truyền tải - ₫iều chế tín hiệu
Truyền tải dải cơ sở: Tín hiệu mang một nguồn thông
tin duy nhất trên dải tần cơ sở
Truyền tải dải mang: Tín hiệu mang một nguồn thông
tin duy nhất trên dải sóng mang (vì sao và làm như
thế nào?)
Truyền tải dải rộng: Tín hiệu mang nhiều nguồn thông
tin cùng một lúc trên một dải tần rộng (vì sao và làm
như thế nào?)
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 9
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Các thông số ₫ặc trưng cho truyền dẫn
Tốc ₫ộ truyền và tốc ₫ộ bit
Thời gian bit/Chu kỳ bit TB = 1/v
— TB = 1/f, trường hợp n = 1
Thời gian lan truyền tín hiệu TS = l/(k*c)
— l là chiều dài dây dẫn,
— c là tốc ₫ộ ánh sáng trong chân không (300.000.000m/s)
và
— k là hệ số giảm tốc ₫ộ truyềnk = 1/ ε
— ε là hằng số ₫iện môi của lớp cách ly
— Polyethylen với hằng số ₫iện môi ε = 2.3 => k ≈ 0.67
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 10
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- 4.2 Cấu trúc mạng (network topology)
Khái niệm liên kết (link):
— Liên kết vật lý
— Liên kết logic
Các kiểu liên kết
— Liên kết ₫iểm - ₫iểm (point-to-point)
— Liên kết ₫iểm - nhiều ₫iểm (multi-drop)
— Liên kết nhiều ₫iểm (multipoint)
Khái niệm Topology: cấu trúc liên kết của một mạng,
tổng hợp của các liên kết.
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
— Cấu trúc bus (liên kết nhiều ₫iểm hoặc ₫iểm - nhiều
₫iểm)
— Cấu trúc vòng (liên kết ₫iểm-₫iểm)
— Cấu trúc sao (liên kết ₫iểm - nhiều ₫iểm)
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 11
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Cấu trúc bus liên quan tới tính năng gì?
Tính thời gian thực?
Độ tin cậy và tính sẵn sàng của hệ thống?
Tính ₫ơn giản?
Khoảng cách truyền?
....
Cần nắm ₫ược bản chất, các ưu ₫iểm và nhược ₫iểm
của từng cấu trúc liên quan tới các tính năng trên!
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 12
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Cấu trúc bus
Các đoạn dây dẫn trunk-line
drop-line drop-line drop-line
a) daisy-chain b) trunk-line/drop-line
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
c) mạch vòng không tích cực
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 13
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Cấu trúc dự phòng
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 14
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Cấu trúc mạch vòng (tích cực)
Master
b) Cã ®iÒu khiÓn trung t©m
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
a) Kh«ng cã ®iÒu khiÓn trung t©m
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 15
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Cấu trúc dự phòng: Mạch vòng ₫úp
1 2 1 2
8 3 8 3
7 4 7 4
6 5 6 5
a) By-pass sù cè ®−êng d©y gi÷a 1 vµ 2 b) §Êu t¾t do sù cè t¹i tr¹m 3
ThiÕt bÞ ThiÕt bÞ
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Bé chuyÓn m¹ch
by-pass
a) Tr−íc khi x¶y ra sù cè b) Sau khi x¶y ra sù cè
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 16
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Cấu trúc hình sao
*
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 17
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Cấu trúc cây
bé nèi bé lÆp bé nèi sao
bé nèi vßng
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 18
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Ví dụ cấu trúc mạng trong hệ DeltaV
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 19
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
- Ví dụ một cấu trúc mạng sử dụng
Foundation Fieldbus
© 2004, HOÀNG MINH SƠN
Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS 20
CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
