Hệ thống thông tin công nghiệp Chương 7

Chia sẻ: Tuong Phu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:19

Thêm vào BST

Báo xấu

203
lượt xem 75
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phương thức truyền dẫn tín hiệu Truyền không ₫ối xứng không ₫ối xứng hay ₫ơn cực (unbalanced mode, single-ended mode): — sử dụng ₫iện áp chênh lệch giữa một dây dẫn và ₫ất — Ví dụ: RS-232 D R Vo © 2004, HOÀNG MINH SƠN Vi 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 3 Ưu nhược ₫iểm của phương thức ₫ơn cực Tiết kiệm dây dẫn Khả năng kháng nhiễu kém (nhiễu ngoại, nhiễu xuyên âm - crosstalk, chênh lệch ₫iện áp ₫ất) Phải sử dụng mức tín hiệu cao (hậu quả?) Tốc ₫ộ truyền kém (tại sao?) Khoảng cách truyền ngắn (tại sao?) ©...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Hệ thống thông tin công nghiệp Chương 7

Hệ thống Chương 1 thông tin công nghiệp 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2004, HOÀNG MINH SƠN 2/11/2006
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn 1. Phương thức truyền dẫn tín hiệu 2. RS-232 3. RS-485 4. MBP © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 2
1. Phương thức truyền dẫn tín hiệu Truyền không ₫ối xứng không ₫ối xứng hay ₫ơn cực (unbalanced mode, single-ended mode): — sử dụng ₫iện áp chênh lệch giữa một dây dẫn và ₫ất — Ví dụ: RS-232 D R Vo Vi © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 3
Ưu nhược ₫iểm của phương thức ₫ơn cực Tiết kiệm dây dẫn Khả năng kháng nhiễu kém (nhiễu ngoại, nhiễu xuyên âm - crosstalk, chênh lệch ₫iện áp ₫ất) Phải sử dụng mức tín hiệu cao (hậu quả?) Tốc ₫ộ truyền kém (tại sao?) Khoảng cách truyền ngắn (tại sao?) © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 4
Phương thức chênh lệch ₫ối xứng (balanced differential mode): — sử dụng ₫iện áp chênh lệch giữa hai dây dẫn A và B (hoặc - và +) — Ví dụ: RS-422, RS-485, MBP (IEC-611582) A D T B T R VCM © 2004, HOÀNG MINH SƠN VCM: Common Mode Voltage 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 5
Ưu nhược ₫iểm của phương thức chênh lệch ₫ối xứng Không tiết kiệm dây dẫn lắm Khả năng kháng nhiễu tốt Có thể sử dụng mức tín hiệu thấp Tốc ₫ộ truyền cao Khoảng cách truyền lớn © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 6
2. RS-232 Tên chính thức: EIA/TIA-232, do Electronic Industry Association và Telecommunication Industry Association cùng xây dựng Tên thường dùng: RS-232 (RS: Recommended Standard) Các phiên bản: RS-232c, RS-232f, chuẩn sử dụng cho cổng COM của máy tính cá nhân thường là RS-232c Tương ứng với chuẩn châu Âu là CCITT V.24) ĐƯỜNG RS-232 © 2004, HOÀNG MINH SƠN MODEM MODEM DTE (DCE) (DCE) DTE VIỄN THÔNG 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 7
Mức tín hiệu +25V +15V D R 0 Ph¹m vi lμm viÖc cho phÐp +3V Khu vùc qu¸ ®é -3V Giao diÖn RS-232 1 -15V © 2004, HOÀNG MINH SƠN -25V Phương thức truyền: Đơn cực 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 8
Một số ₫ặc ₫iểm cơ bản Phương thức truyền dẫn không ₫ối xứng Chế ₫ộ truyền hai chiều ₫ồng thời (full duplex) Ghép nối ₫iểm-₫iểm Tốc ₫ộ truyền thấp (chuẩn: 19.2 kbps) Khoảng cách truyền ngắn (thông thường 15-30m) Ứng dụng chủ yếu: — Ghép nối PC-PC, PC-Modem — Ghép nối PC-PLC — Ghép nối PC hoặc PLC với các thiết bị ₫o, thiết bị thu thập dữ liệu, .... © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 9
Giao diện cơ học (a) Sơ đồ giắc cắm DB-9 (b) Sơ đồ chiều tín hiệu DCD RxD TxD DTR DCD DSR GND RxD DSR RTS TxD RTS CTS CTS DTR RI RI GND DSR Data Set Ready DCD Data Carrier Detect RTS Request To Send RxD Receive Data © 2004, HOÀNG MINH SƠN CTS Clear To Send TxD Transmit Data RI Ring Indicator DTR Data Terminal Ready GND Ground 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 10
Ví dụ ghép nối TxD TxD Transmit Data TxD TxD RxD RxD Receive Data RxD RxD RTS RTS Request To Send RTS RTS CTS CTS Clear To Send CTS CTS DTR DTR Data Terminal Ready DTR DTR DSR DSR Data Set Ready DSR DSR GND GND Ground GND GND © 2004, HOÀNG MINH SƠN a) CÊu h×nh ghÐp nèi tèi thiÓu b) ChÕ ®é b¾t tay 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 11
3. RS-485 Tên chính thức EIA/TIA-485, phiên bản mới nhất là EIA/TIA-485b Truyền chênh lệch ₫ối xứng => các ưu ₫iểm ₫ã nêu Là chuẩn ₫ược sử dụng thông dụng nhất trong các hệ thống truyền thông công nghiệp (Profibus FMS/DP, Interbus, AS-Interface và các giao thức riêng khác...) © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 12
Qui ₫ịnh mức tín hiệu +6V +5V 0 Ph¹m vi lμm viÖc cho phÐp +1.5V/+0.2V Khu vùc qu¸ ®é -1.5V/-0.2V 1 -5V © 2004, HOÀNG MINH SƠN -6V 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 13
Cấu hình ghép nối hai dây D RT RT D R R R R D D © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 14
Cấu hình ghép nối 4 dây Master Slave D RT RT R R RT RT D Slave Slave R R © 2004, HOÀNG MINH SƠN D D 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 15
Một số ₫ặc ₫iểm cơ bản Phương thức truyền dẫn chênh lệch ₫ối xứng Chế ₫ộ truyền chủ yếu là hai chiều gián ₫oạn Ghép nối nhiều ₫iểm, số trạm tối ₫a/₫oạn mạng là 32 (tại sao?) Tốc ₫ộ truyền cao (có thể tới > 10Mbps) Khoảng cách truyền lớn (có thể tới 1200m) Có thể dùng tới 3 bộ lặp (4 ₫oạn mạng), trong thực tế có thể hơn Trở ₫ầu cuối: 100 hoặc 120Ohm © 2004, HOÀNG MINH SƠN 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 16
Quan hệ giữa tốc ₫ộ truyền và khoảng cách truyền (sử dụng ₫ôi dây xoắn AWG 24) 3000 ChiÒu dμi d©y (m) 1200 300 30 12 3 100 1k 10k 100k 1M 10M © 2004, HOÀNG MINH SƠN Tèc ®é truyÒn (bit/s) 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 17
Tại sao số trạm là 32? Theo qui ₫ịnh chuẩn, một bộ kích thích tín hiệu phải ₫ảm bảo dòng tổng cộng 60mA vừa ₫ủ ₫ể cung cấp 1mA cho: — Hai trở ₫ầu cuối mắc song -7V -3V song tương ứng tải 60Ω 5V 12V (120Ω tại mỗi ₫ầu) với ₫iện -0.8mA áp tối thiểu 1,5V => 25mA — 32 tải ₫ơn vị mắc song song với dòng 1mA qua mỗi © 2004, HOÀNG MINH SƠN ₫ơn vị tải (trường hợp xấu Khái niệm đơn vị tải nhất) => 32mA. 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 18
4. MBP (IEC 61158-2) MBP (Manchester Coded, Bus-Powered): — Ứng dụng chủ yếu trọng công nghiệp chế biến — Khả năng dùng trong môi trường yêu cầu an toàn cháy nổ — Mã Manchester, truyền ₫ồng bộ — Khả năng ₫ồng tải nguồn — Truyền chênh lệch ₫ối xứng, mức tín hiệu chênh lệch 0,75-1V — Tốc ₫ộ truyền 31,25kbps (cố ₫ịnh) — Số trạm tối ₫a 32/₫oạn, 126/toàn mạng, tối ₫a 4 bộ lặp © 2004, HOÀNG MINH SƠN — Khoảng cách truyền tối ₫a 1900m/₫oạn => 9500m/toàn mạng — Trở ₫ầu cuối 100Ohm — Áp dụng trong Foundation Fieldbus, Profibus-PA 4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS 19