Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 4.1: Cơ sở truyền thông công nghiệp

Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 4.1: Cơ sở truyền thông công nghiệp. Những nội dung chính trong chương này gồm có: 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.

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

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?

Yêu cầu giao tiếp giữa các thiết bị công nghiệp ra sao? Phân biệt MCN với mạng viễn thông, mạng máy tính?

Vai trò của mạng truyền thông CN?

ƒ Đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị công nghiệp

ƒ Tiết kiệm dây nối và công thiết kế, lắp ₫ặt hệ thống

ƒ Nâng cao ₫ộ tin cậy và ₫ộ chính xác của thông tin

ƒ Nâng cao ₫ộ linh hoạt, tính năng mở của hệ thống

ƒ Đơn giản hóa/tiện lợi hóa việc tham số hóa, chẩn ₫oán, ₫ịnh

vị lỗi, sự cố của các thiết bị

a) b)

Các yêu cầu cơ bản ₫ối với MCN

ƒ Tính năng thời gian thực (vì sao?)

ƒ Độ tin cậy và tính sẵn sàng cao (vì sao?)

ƒ Tính ₫ơn giản, dễ thực hiện, dễ sử dụng (₫ể làm gì?)

ƒ Tốc ₫ộ truyền: vừa phải, tùy theo từng cấp ứng dụng

ƒ Số lượng trạm cần ghép nối: vừa phải (một vài chục)

ƒ Khoảng cách truyền: vừa phải, tùy theo phạm vi ứng

dụng (một vài chục - một vài nghìn mét)

ChÊp hµnh

Bus tr−êng Bus thiÕt bÞ Bus c¶m biÕn/ chÊp hµnh M¹ng c«ng ty

M·hãa/ Gi¶i m·

mã hóa nguồn và mã hóa đường truyền

ƒ Chế ₫ộ truyền nào thông dụng nhất trong các hệ

thống truyền thông công nghiệp?

ƒ Truyền tải dải cơ sở: Tín hiệu mang một nguồn thông tin duy nhất trên dải tần cơ sở

ƒ Truyền tải dải mang: Tín hiệu mang một nguồn thông tin duy nhất trên dải sóng mang (vì sao và làm như

thế nào?)

ƒ 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?)

ƒ Thời gian lan truyền tín hiệu T S = 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

— ε là hằng số ₫iện môi của lớp cách ly

— Polyethylen với hằng số ₫iện môi ε = 2.3 => k ≈ 0.67

1 /

k = ε

ƒ Khái niệm liên kết (link):

— Liên kết vật lý

— Liên kết logic

ƒ Các kiểu liên kết

— Liên kết ₫iểm - ₫iểm (point-to-point)

— Liên kết ₫iểm - nhiều ₫iểm (multi-drop)

— Liên kết nhiều ₫iểm (multipoint)

ƒ Khái niệm Topology: cấu trúc liên kết của một mạng,

tổng hợp của các liên kết.

— 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)

Ơ

Cấu trúc hình sao

*

Ơ

Foundation Fieldbus

Foundation Fieldbus

Ơ

Ơ