Florizel-SlidesCarnival (1)

Được sử dụng xuyên suốt cho một hệ thống như bus trường, bus chấp hành - cảm biến,… Ứng dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp chế tạo, lắp ráp và sản xuất vật liệu xây dựng... Kiến trúc g

BÁO CÁO MÔN HỌC

MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP INTERBUS-S

GIẢNG VIÊN: TH.S Thái Hải Âu

SINH VIÊN: 1 Nguyễn Tuấn Minh

2 Phạm Thị Mơ

3 Lương Phương Nam

4 Phạm Phi Long

5 Nguyễn Trọng Minh

6 Vũ Thị Kim Loan

Sự ra đời của

INTERBUS

▫ Trong toàn bộ lĩnh vực công nghệ tự động hóa hiện đại các sự cạnh tranh về chi phí là

áp lực rất lớn đè nặng lên các tổ chức , đòi hỏi phải khai thác tiềm năng hợp lý Dần dần hệ thống dây điện song song , cảm biến thông thường và cơ cấu chấp hành trong một máy tính hay một hệ thống lại trở thành

không linh hoạt , tiêu tốn chi phí và thời gian Một biện pháp khắc phục cho điều này

là kết nối nối tiếp các thành phần trên ở mức thấp nhất của hệ thống phân cấp tự động hóa bằng phương tiện của cái gọi là “ hệ thống Fieldbus “ Đây là cách tuyệt vời để giảm thiểu chi phí Đây là sự ra đời của sản

Các nội dung chính về Interbus

1 Kiến trúc giao thức

2 Cấu trúc mạng

3 Kỹ thuật truyền dẫn

4 Cơ chế giao tiếp

5 Cấu trúc bức điện

6 Dịch vụ giao tiếp

INTERBUS

LÀ GÌ?

INTERBUS là một phát triển riêng của hãng Phoenix Contact

Khả năng kết mạng nhiều chủng loại thiết bị khác nhau

và giá thành vừa

phải

Chuẩn hóa quốc tế IEC 61158-2

Trong khu các đặc tính thời gian không thua kém các hệ thông khác

Được sử dụng xuyên suốt cho một hệ thống như bus trường, bus chấp hành - cảm biến,…

Ứng dụng chủ yếu trong ngành công nghiệp chế tạo, lắp ráp và sản xuất vật liệu xây dựng

1 Kiến trúc

giao thức

Lớp vật lý

Lớp vật lý qui định phương pháp mã hóa bit, kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu

và giao diện về mặt điện học cũng như

cơ học giữa một thiết bị mạng với môi trường truyền thông

Lớp liên kết dư liệu

Có vai trò đảm bảo việc truyền dữ liệu tin cậy, chính xác Hỗ trợ

cả dữ liệu quá trình (tuần hoàn) và các dữ liệu tham số (chất không định kỳ)

Lớp ứng dụng

PMS (Peripheral

message Specification) là một

tập con của MMS Chính vì vậy, các dịch

vụ thuộc lớp 7 của INTERBUS về cơ bản tương thích với các dịch vụ của

PROFIBUS-FMS

Hỗ trợ tối đa việc trao đổi dữ liệu giữ bộ điều khiển trung tâm với cái vào/ra phân tán , các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành

Tập giao thức INTERBUS được cấu trúc thành ba lớp tương ứng với mô hình IOS/OSI

Kiến trúc giao thức của INTERBUS được xây dựng

nhằm hỗ trợ tối đa việc trao đổi dữ liệu giữa một bộ điều

khiển trung tâm với các vào/ra phân tán , các thiết bị

cảm biến và cơ cấu chấp hành Dữ liệu được phân chia

thành 2 loại là dữ liệu quá trình được trao đổi tuần hoàn

và dữ liệu tham số chỉ được trao đổi khi cần thiết Phụ

thuộc vào kiểu dữ liệu cần trao đổi mà tập giao thức của

INTERBUS cũng được phân chia thành 2 nhóm có độ

phức tạp khác nhau

2 Cấu trúc

mạng

INTERBUS là một hệ thống có cấu trúc mạch vòng tích cực

Phương pháp truy cập BUS là sự kết hợp giữa Master/Slave và TDMA.

Có thể sử dụng mạch vòng phân cấp

Ưu điểm

Phạm vi phủ mạng rất lớn

Dễ dàng sử dụng cáp

quang

Được thiết kế để dễ lắp đặt

Dễ chẩn đoán

Truyền hai chiều đồng thời

Định địa chỉ tự

động theo vị

trí vật lý của

một trạm trên

mạch vòng

dưỡng, sửa chữa, mở rộng

hệ thống đơn giản hơn

3 Kỹ thuật

truyền dẫn

Cho phép sử dụng nhiều loại đường truyền khác nhau, ví dụ:

cáp đôi dây xoắn, cáp quang,…

▫ Đôi dây xoắn

và RS-485 được sử dụng rộng rãi nhất (5 dây giữa hai thiết bị)

Tốc độ truyền

là 500kbit/s

=> khoảng cách tối đa giữa hai thiết

bị là 400m

Chiều dài tổng cộng max là 13km

Tổng số trạm max:

256

Mã hóa bit NRZ

INTERBUS-Loop sử dụng

mã Manchester cho môi trường

dễ cháy nổ

▫ Cơ chế giao tiếp của INTERBUS dựa trên phương pháp truy nhập bus phân chia thời gian TDMA ( Time Division Multiple Access ) , kết hợp với sự kiểm soát chủ / tớ Khác với kiểu truyền thông báo áp dụng trong đại đa số các hệ thống bus trường ,

INTERBUS sử dụng một phương pháp truyền đặc biệt gọi là khung tổng hợp

( summation frame ) hoặc thanh ghi dịch

4 Cơ chế

giao tiếp

5 Cấu trúc

bức điện

Dữ liệu đầu ra quá trình cho các thiết bị ngoại vi được trạm chủ đưa vào bộ nhớ đệm đầu ra tương ứng với thứ tự vật lý của các trạm trên mạch vòng

INTERBUS thực hiện truyền khung tổng hợp sử dụng thanh ghi dịch chuyển

▫ Một khung truyền tuần hoàn bắt đầu với một dãy 16 bit , gọi là từ loopback Từ

loopback sẽ phải đi qua tất cả các trạm và là thông tin được đọc trở lại trạm chủ

sau cùng

▫ Sau loopback là phần dữ liệu sử dụng , bao gồm dữ liệu vào / ra quá trình và dữ

liệu tham số Cuối phần dữ liệu là 32 bit thông tin kiểm lỗi khung FCS , trong đó

16 bắt đầu là mã CRC và 16 bit sau chứa thông tin chi tiết về trạng thái lỗi Do

cấu trúc liên kết điểm - điểm , cơ chế kiểm lỗi luôn được thực hiện giữa hai thiết

bị kế cận Mỗi trạm đều có trách nhiệm kiểm lỗi dựa trên phương pháp CRC và

thông báo trạng thái lỗi qua 16 bit CNTR của ô FCS

Lớp 2

Loopback Dữ liệu sử dụng CRC CNTR

Loopback Dữ liệu sử dụng CRC CNTR

Lớp 1

13

INTERBUS sử dụng chế độ không đồng

bộ với thủ tục start / stop Khung giao thức ở lớp 2 được chia thành các ký tự 8 bit , kể cả từ loopback và các ô CRC , CNTR Mỗi ký tự được bổ sung 5 | bit , bao gồm các bit khởi đầu và kết thúc cũng như các thông tin bổ trợ khác như kiểu bức điện , kiểu và thứ tự chu trình

Trong thời gian không thực hiện truyền dữ liệu sử dụng , trạm chủ lấp khoảng trống bằng các thông báo trạng thái Mỗi thông báo trạng thái này dài 5 bit , không mang dữ liệu lớp 2 mà chỉ có vai trò đảm bảo hoạt động tích cực của đường truyền Nếu thời gian rỗi của đường truyền lớn hơn | 20ms , tất cả các trạm sẽ coi như hệ thống bị lỗi Trong trường hợp đó , các thiết bị sẽ tự chuyển về một trạng thái an toàn qui định

Lớp 1

6 Dịch vụ giao tiếp

Dịch vụ truyền tuần hoàn

Dịch vụ truyền thông báo PMS:

25 dịch vụ được định nghĩa trong

PMS, tiêu biểu là

- Đối với dữ liệu quá trình, trạm chủ có trách nhiệm tự động cập nhật nhờ các dịch vụ truyền của lớp hai.

- Các chương trình ứng dụng sử dụng dữ liệu tuần hoàn chỉ cần sử dụng bộ nhớ đệm vào/ra của trạm chủ.

- Đối với các thiết bị có thể tự do lập trình như máy tính cá nhân, có thể truy nhập trực tiếp dữ liệu.

- Context Management:Thiết lập và giám sát các

mối liên kết truyền thông.

- Variable Access: Đọc và ghi các biến quá trình

hoặc tham số.

- Program Invocation: Nạp chương trình, khởi động

và kết thức chương trình.