Bài giảng Mạng truyền thông công nghiệp - Hệ thống SCADA: Chương 1 - Tổng quan mạng truyền thông công nghiệp

Trong bối cảnh cách mạng công nghiệp 4.0 và sự phát triển mạnh mẽ của tự động hóa, mạng truyền thông công nghiệp (MTTCN) và hệ thống SCADA đóng vai trò nền tảng, thiết yếu. Khả năng kết nối, truyền tải dữ liệu hiệu quả và giám sát tập trung các quy trình sản xuất đã trở thành yếu tố then chốt quyết định năng lực cạnh tranh của các doanh nghiệp. Bài giảng này nhằm cung cấp cái nhìn tổng quan về MTTCN, từ các khái niệm cơ bản, phân loại theo cấp độ chức năng đến những nguyên tắc thực hiện cốt lõi, qua đó nhấn mạnh tầm quan trọng của chúng trong việc xây dựng các hệ thống điều khiển và giám sát hiện đại, thông minh.

Sinh viên các ngành kỹ thuật tự động hóa, điện, điện tử, công nghệ thông tin; kỹ sư và chuyên gia làm việc trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp và hệ thống SCADA.

Bài giảng "Mạng Truyền thông Công nghiệp - Hệ thống SCADA" trình bày một cách toàn diện về vai trò và kiến trúc của các mạng truyền thông trong môi trường công nghiệp hiện đại. Nó định nghĩa mạng truyền thông công nghiệp (MTTCN) là một mạng số dùng để kết nối và trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị công nghiệp, nhấn mạnh ý nghĩa quan trọng của nó trong việc đơn giản hóa cấu trúc hệ thống, giảm giá thành, nâng cao tính linh hoạt, khả năng chẩn đoán lỗi, và hỗ trợ điều khiển phân tán cũng như giám sát. Cốt lõi của bài giảng là việc phân loại và mô tả chi tiết kiến trúc phân cấp của MTTCN thành các cấp độ chức năng và quản lý truyền thông khác nhau. Cụ thể, tài liệu đi sâu vào các loại bus chính bao gồm bus trường (Fieldbus) chịu trách nhiệm kết nối các thiết bị chấp hành và cảm biến với bộ điều khiển, đòi hỏi khả năng phản ứng thời gian thực với lượng dữ liệu nhỏ; bus hệ thống (System Bus) kết nối các bộ điều khiển với máy tính giám sát, cần dung lượng truyền thông lớn hơn và đáp ứng thời gian thực cho các quá trình công nghệ; và mạng xí nghiệp (Enterprise Network) cùng mạng công ty (Company Network) ở các cấp cao hơn, có chức năng kết nối các máy tính văn phòng, xử lý dữ liệu tổng hợp và cung cấp dịch vụ như email, truy cập internet, yêu cầu tốc độ cao và độ tin cậy. Ngoài ra, tài liệu còn đề cập đến cơ sở thực hiện mạng TTCN, bao gồm phân loại các loại tín hiệu (tương tự, rời rạc, liên tục, gián đoạn), nguyên tắc giao tiếp truyền thông và quy trình mã hóa/giải mã dữ liệu, cùng các tham số quan trọng của quá trình truyền thông như tốc độ bit và thời gian lan truyền tín hiệu. Việc hiểu rõ những khái niệm này có ý nghĩa to lớn trong thiết kế, triển khai và vận hành các hệ thống tự động hóa công nghiệp và SCADA, góp phần tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của quy trình sản xuất.