Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 4.1: Cơ sở truyền thông công nghiệp

1

thống

Hệ thông tin công nghiệp

g n ơ ư h C

Chương

4:

truyền thông

Cơ sở công nghiệp

N Ơ S H N I M G N À O H

08.01.07 , 4 0 0 2 ©

CuuDuongThanCong.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt https://fb.com/tailieudientucntt

Chương 4: Nội dung

liệu

thuật truyền dẫn

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

Giới thiệu chung Cấu trúc mạng Kiểm soát truy nhập bus Bảo toàn dữ Mã hóa bit Kỹ Kiến trúc giao thức

I

N Ơ S H N M G N À O H

, 4 0 0 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp 2 ©

CuuDuongThanCong.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt https://fb.com/tailieudientucntt

4.1 Mạng truyền thông CN là

gì? một mạng truyền ghép

dụng để

Mạng truyền thông công nghiệp là thông số, truyền bit nối tiếp, được sử nối các thiết bị

công nghiệp.

nào là

công nghiệp là

những gì?

I

thuật số? truyền kỹ Thế thuật số? Tại sao lại truyền kỹ Thế truyền bit nối tiếp? Tại sao lại truyền bit nối tiếp? Các thiết bị công nghiệp ra sao? Yêu cầu giao tiếp giữa các thiết bị Phân biệt MCN với mạng viễn thông, mạng máy tính?

N Ơ S H N M G N À O H

, 4 0 0 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp 2 ©

CuuDuongThanCong.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt https://fb.com/tailieudientucntt

Vai trò của mạng truyền thông CN?

(cid:131) Đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị công nghiệp (cid:131) Tiết kiệm dây nối và công thiết kế, lắp ₫ặt hệ thống (cid:131) Nâng cao ₫ộ tin cậy và ₫ộ chính xác của thông tin (cid:131) Nâng cao ₫ộ linh hoạt, tính năng mở của hệ thống (cid:131) Đơn giản hóa/tiện lợi hóa việc tham số hóa, chẩn ₫oán, ₫ịnh

I

vị lỗi, sự cố của các thiết bị

(cid:131) Mở ra nhiều chức năng và khả năng ứng dụng mới của hệ

N Ơ S H N M G N À O H

thống

, 4 0 0 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp 2 ©

CuuDuongThanCong.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt https://fb.com/tailieudientucntt

Các yêu cầu cơ bản ₫ối với MCN

(cid:131) Tính năng thời gian thực (vì sao?) (cid:131) Độ tin cậy và tính sẵn sàng cao (vì sao?) (cid:131) Tính ₫ơn giản, dễ thực hiện, dễ sử dụng (₫ể làm gì?) (cid:131) Tốc ₫ộ truyền: vừa phải, tùy theo từng cấp ứng dụng (cid:131) Số lượng trạm cần ghép nối: vừa phải (một vài chục) (cid:131) Khoảng cách truyền: vừa phải, tùy theo phạm vi ứng

dụng (một vài chục - một vài nghìn mét)

I

N Ơ S H N M G N À O H

, 4 0 0 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp 2 ©

CuuDuongThanCong.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 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

§iÒu khiÓn

Bus hÖ thèng Bus qu¸ tr×nh Bus ®iÒu khiÓn

ChÊp hµnh

I

Bus tr−êng Bus thiÕt bÞ Bus c¶m biÕn/ chÊp hµnh

N Ơ S H N M G N À O H

, 4 0 0 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp 2 ©

CuuDuongThanCong.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt https://fb.com/tailieudientucntt

Nguyên tắc cơ bản của truyền thông

§èi t¸c truyÒn th«ng

HÖ

thèng truyÒn tÝn hiÖu

M·hãa/ Gi¶i m·

M· hãa/ Gi¶i m·

mã hóa nguồn

và

mã hóa đường truyền.

I

N Ơ S H N M G N À O H

, 4 0 0 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp 2 ©

CuuDuongThanCong.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt https://fb.com/tailieudientucntt

Chế ₫ộ

10110101

truyền

Bé thu

Bé ph¸t

a) Simplex

10110101

Bé thu ph¸t

b) Half-duplex

10110101

Bé thu ph¸t

c) Duplex

10101010

(cid:131) Chế ₫ộ truyền nào thông dụng nhất trong các hệ

I

thống truyền thông công nghiệp?

N Ơ S H N M G N À O H

, 4 0 0 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp 2 ©

CuuDuongThanCong.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt https://fb.com/tailieudientucntt

Chế ₫ộ

truyền tải - ₫iều chế

tín hiệu

(cid:131) Truyền tải dải cơ sở: Tín hiệu mang một nguồn thông

tin duy nhất trên dải tần cơ sở

(cid:131) Truyền tải dải mang: Tín hiệu mang một nguồn thông tin duy nhất trên dải sóng mang (vì sao và làm như thế nào?)

(cid:131) 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?)

I

N Ơ S H N M G N À O H

, 4 0 0 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp 2 ©

CuuDuongThanCong.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt https://fb.com/tailieudientucntt

Các thông số ₫ặc trưng cho truyền dẫn

(cid:131) Tốc ₫ộ truyền và tốc ₫ộ bit (cid:131) Thời gian bit/Chu kỳ bit TB = 1/v = 1/f, trường hợp n

= 1

—

(cid:131) Thời gian lan truyền tín hiệu TS = l/(k*c)

— —

ánh sáng trong chân không (300.000.000m/s)

giảm tốc ₫ộ

số

k truyền

≈

— — —

0.67

I

l chiều dài dây dẫn, là c tốc ₫ộ là và k hệ là εlà hằng số ₫iện môi của lớp cách ly Polyethylen với hằng số ₫iện môi ε= 2.3

N Ơ S H N M G N À O H

, 4 0 0 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp 2 ©

CuuDuongThanCong.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt https://fb.com/tailieudientucntt

4.2 Cấu trúc mạng (network topology)

(cid:131) Khái niệm liên kết (link):

— —

Liên kết vật lý Liên kết logic

(cid:131) Các kiểu liên kết

nhiều ₫iểm (multi-drop)

— — —

Liên kết ₫iểm - ₫iểm (point-to-point) Liên kết ₫iểm - Liên kết nhiều ₫iểm (multipoint)

(cid:131) Khái niệm Topology: cấu trúc liên kết của một mạng,

tổng hợp của các liên kết. —

nhiều

I

— —

Cấu trúc bus (liên kết nhiều ₫iểm hoặc ₫iểm - ₫iểm) Cấu trúc vòng (liên kết ₫iểm-₫iểm) Cấu trúc sao (liên kết ₫iểm -

nhiều ₫iểm)

N Ơ S H N M G N À O H

, 4 0 0 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp 2 ©

CuuDuongThanCong.com CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt https://fb.com/tailieudientucntt

Cấu trúc bus liên quan tới tính năng gì?

(cid:131) Tính thời gian thực? (cid:131) Độ tin cậy và tính sẵn sàng của hệ thống? (cid:131) Tính ₫ơn giản? (cid:131) Khoảng cách truyền? (cid:131) ....

Cần nắm ₫ược bản chất, các ưu ₫iểm và nhược ₫iểm của từng cấu trúc liên quan tới các tính năng trên!