Hệ thống thông tin trong công nghiệp - Chương 4

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:113

Thêm vào BST

Báo xấu

249
lượt xem 99
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cơ sở truyền thông công nghiệp 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

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Hệ thống thông tin trong công nghiệp - Chương 4

Hệ thống Chương 1 thông tin công nghiệp Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2004, HOÀNG MINH SƠN 08.01.07
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 2 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
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? 3 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
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 4 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
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 5 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
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 6 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
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. 7 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
Chế ₫ộ truyền 10110101 Bé thu Bé ph¸t a) Simplex 10110101 Bé thu ph¸t Bé thu ph¸t b) Half-duplex 10110101 Bé thu ph¸t Bé thu ph¸t c) Duplex 10101010 © 2004, HOÀNG MINH SƠN Chế ₫ộ truyền nào thông dụng nhất trong các hệ thống truyền thông công nghiệp? 8 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
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 9 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
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 truyền = 1 / ε k — 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 10 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
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) 11 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
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 12 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
Cấu trúc bus trunk-line Các đoạn dây dẫn drop-line drop-line drop-line a) daisy-chain b) trunk-line/drop-line © 2004, HOÀNG MINH SƠN c) mạch vòng không tích cực 13 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
Cấu trúc dự phòng © 2004, HOÀNG MINH SƠN 14 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
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 15 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
Cấu trúc dự phòng: Mạch vòng ₫úp 1 2 1 2 3 3 8 8 7 4 7 4 6 6 5 5 b) §Êu t¾t do sù cè t¹i tr¹m 3 a) By-pass sù cè ®−êng d©y gi÷a 1 vµ 2 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 16 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
Cấu trúc hình sao * © 2004, HOÀNG MINH SƠN 17 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
Cấu trúc cây bé nèi sao bé nèi bé lÆp bé nèi vßng © 2004, HOÀNG MINH SƠN 18 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
Ví dụ cấu trúc mạng trong hệ DeltaV © 2004, HOÀNG MINH SƠN 19 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS
Ví dụ một cấu trúc mạng sử dụng Foundation Fieldbus © 2004, HOÀNG MINH SƠN 20 Chương 4: Cơ sở truyền thông công nghiệp © 2005 - HMS