Báo cáo mạng Bitbus (bitbus network)

Mạng BITBUS có vai trò nối mạng giữa các thiết bị điều khiển cấp cao với mạng cấp thấp (ASI), (vai trò giống mạng PROFIBUS)BITBUS có thể hoạt động tại một trong hai chế độ: chế độ đồng bộ hoặc chế độ không đồng bộ.

MẠNG BITBUS

1 Đỗ Mạnh Huy 080131D

2 Đoàn Tấn Quang 080143D

3 Nguyễn Thanh Phú 080141D

4 Nguyễn Văn An 081357D

5 Đỗ Văn Đại 080125D

Vị trí của mạng BITBUS trong hệ thống mạng tự động

Mạng BITBUS có vai trò nối mạng giữa các thiết bị điều khiển cấp cao với mạng cấp thấp (AS-I),

(vai trò giống mạng PROFIBUS)

1 Thành phần vật lý trong mạng:

1.1 Trạm chủ động (Master) / trạm thụ động (slave)

• Chỉ có duy nhất một master kiểm soát toàn bộ hoạt động của mạng

• Các slave có thể là các thiết bị điều khiển đơn giản hoặc các thiết bị “thông minh”

1.2 Phương tiện truyền:

• Cáp đôi xoắn được giới hạn cả hai đầu bởi một trở kháng riêng 120 ohm.

• Mạng sử dụng cấu trúc thẳng (Bus)

• Kỹ thuật truyền RS- 485 tương ứng với truyền dữ liệu đối xứng với mã NRZ

• Số trạm tối đa cho một đoạn mạng (segment) là 32 Một hê thống có thể có tối đa 250 slave có địa chỉ từ

1 đến 250 Có tối đa 28 đoạn (segment) nối với nhau bằng các bộ lặp lại (repeater).

• Tốc độ giữ liệu tỷ lệ nghịch với chiều dài cáp:

– Tốc độ 1,5 Mbit /s ứng với 30m

– Tốc độ 375kBit/s ứng với 300m

– Tốc độ 62.5kBit/s ứng với 1200m

1.2 Phương tiện truyền:

2 Chế độ hoạt động

• Bitbus hoạt động theo nguyên tắc master/slave Master quản lý việc kết nối và truy cập dự liệu trên mạng.

• Slave chỉ gửi dữ liệu lên cho master khi master yêu cầu

• Master lần lượt gửi yêu cầu và nhận đáp ứng từ các slave để xử lý, sau đó truyền các dữ liệu tới slave

2.1 Hệ thống phân cấp đơn giản

2.2 Hệ thống nhiều phân cấp

Đặc điểm hệ thống nhiều phân cấp:

• Gồm nhiều hệ thống bitbus con liên kết lại với nhau

• Các hệ thống Bitbus con cũng hoạt động theo nguyên tắc master/slave

• Các hệ thống bitbus con có thế chạy ở nhiều tốc độ khác nhau

• Giao thức truy cập đơn giản

• Ứng dụng rất cao

• Chi phí thấp

• Các phần tử cơ bản trong một hệ thống BITBUS là một nút       (trạm) Một nút có thể bao gồm một thiết bị, một thiết bị      

và phần mở rộng (extension), hoặc lặp lại (repeater).     

2 Chế độ hoạt động

BITBUS có thể hoạt động tại một trong hai chế độ: chế

độ đồng bộ hoặc chế độ không đồng bộ

2.1 Chế độ đồng bộ: Các hoạt động được tối ưu hóa cho hiệu suất cao nhất trên một khoảng cách tương đối ngắn. Chế độ này có thể kết nối lên đến 28 trạm trên một đoạn dài 30 mét với tốc độ truyền tải từ 500 kbit/s đến 2.4 Mbit/s

2 Chế độ hoạt động

Sử dụng 2 tín hiệu:

• Tín hiệu dữ liệu (DATA)

• Tín hiệu đồng bộ (DCLK)

2.2 chế độ không đồng bộ

• Cho phép hoạt động với khoảng cách xa hơn lên đến vài ngàn mét Có

2 tốc độ tiêu chuẩn:

 300 mét với tốc độ 375 kbits/s. 

 1200 mét với tốc độ 62.5 kbits/s

• Liên kết tối đa 250 trạm Có tối đa 28 đoạn (segment) nối với nhau bằng các bộ lặp lại (repeater)

• Sử dụng 2 tín hiệu:

 Tín hiệu dữ liệu (DATA)

 Tín hiệu điều khiển thu phát

(RTS)

• Các dữ liệu được mã hóa theo

mã NRZ

• Flag: Đánh dấu sự bắt đầu và kết thúc của frame truyền ,

flag =0 là bit hợp lệ

• ADDRESS FIELD: Chứa địa chỉ của các slave Chứa tám bit (chứa

các giá trị 1-250). 

• CONTROL FIELD: Sử dụng khi có sự yêu cầu và thay đổi trạng thái giữa master và slave Chứa tám bit  và được sử dụng cho ba lớp

của các hoạt động: đồng bộ hóa, giám sát và truyền thông tin

• Synchronization:Việc chuyển giao các thông điệp được sắp xếp

theo trình tự giữa các master và slave đòi hỏi rằng slave  được đồng

bộ hóa với master. 

3 Cấu trúc frame truyền:

• Supervision: Nó cần thiết để trao đổi thông tin trạng

thái trong trường hợp không có tin nhắn Điều này được thực hiện với các frame giám sát. Các frame này được sử dụng bởi master thăm dò ý kiến một slave và bởi một slave để xác nhận đã nhận của một frame hợp lệ (tức là địa chỉ phù hợp và không có lỗi CRC) từ các master

• Information:Khung thông tin (tức là với các lĩnh vực kiểm soát thông tin) được sử dụng bởi master hoặc slave

để chuyển các tin nhắn

• FRAME CHECK SEQUENCE FIELD:Các lĩnh vực trình tự kiểm

tra khung (FCS) cung cấp mức thấp nhất phát hiện lỗi trên kết nối BITBUS. chứa một kiểm tra dư vòng 16 bit (CRC). 

• MT: Start bit, Master yêu cầu (MT = 0), Slave đáp ứng (MT = 1)

• SE: phần mở rộng

• DE: đích đến mở rộng

• TR: cờ truyền/nhận

• Node address: địa chỉ các slave (1 đến 250)

• Source/destination task: 4 bit, xác định số công việc của nguồn và số nhiệm vụ tại đích đến

• Command/response byte: Tín hiệu yêu cầu đến các slave

• Data field: 0 đến 280 bytes, dữ liệu trao đổi

• CRC: 16 bytes và cờ kết thúc không phải là một phần của thông điệp BITBUS nhưng được thêm vào phần cứng điều khiển

4 Cấu trúc thông điệp

Siêu thị, điều khiển chuyển động, kiểm soát xây

dựng, hệ thống an ninh, hệ thống an ninh cho nhà

tù, hệ thống kiểm soát tại các cơ sở phát sóng, hệ

thống điều khiển công nghiệp sản xuất, kiểm soát dữ liệu, bảo trì nhà đậu xe, hệ thống PLC, các nhà máy điện,  

5 ứng dụng