Giáo trình Lắp đặt, vận hành hệ thống mạng truyền thông công nghiệp (Nghề: Điện tử công nghiệp) - Trường CĐ Nghề Kỹ thuật Công nghệ

(NB) Giáo trình Lắp đặt, vận hành hệ thống mạng truyền thông công nghiệp với mục tiêu giúp các bạn có thể tìm hiểu được các kiến thức liên quan về Nhiễu và đưa ra các giải pháp để khắc phục; Đưa ra được đặc điểm của các chuẩn truyền thông RS 2332, RS 485; Cấu trúc và truyền thông mạng Modbus, AS-i, Industrial Ethernet.

Giới thiệu

Mạng truyền thông công nghiệp là gì?

⚠️The Pollinations legacy text API is being deprecated for **authenticated users**.Please migrate to our new service at https://enter.pollinations.ai for better performance and access to all the latest models.Note: Anonymous requests to text.pollinations.ai are NOT affected and will continue to work normally.

Vai trò của mạng truyền thông công nghiệp

Phân loại và đặc trưng các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp

Mô hình này thể hiện nhiều phân cấp khác nhau theo từng chức năng:

Hình1.1 : Tháp mạng truyền thông công nghiệp

Bus trường, bus thiết bị:

Bus hệ thống, bus điều khiển:

Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện đại

Hệ điều khiển phân tán(Distributed Control System, DCS)

Hình 1.2 : Hệ thống điều khiển bằng DCS YOKOGAWA

Hệ thống điều khiển quá trình

Hình 1.3 : Hệ thống điều khiển bằng SCADA

Hệ điều khiển lai (SCADA và DCS)

Một số hệ điều khiển lai có thể kể ra như: Delta V (Fisher-rosemount), Plantcape (Holley well), Micro I/A (Foxboro), Simatic PCS7 (Siemens), stardom (Yokogawa), Inductrial IT (ABB)

Hình 1.4 : Hệ thống điều khiển bằng FCS

Các hệ điều khiển khác

Hình 1.5 : Hệ thống điều khiển bằng FCS

- Ngoài ra trong công nghiệp còn có hệ điều khiển giám sát cục bộ, hệ thống điều khiển giám sát trung tâm phẳng và phân cấp

Hình 1.6 : Điều khiển giám sát cục bộ

Hình 1.7 : Điều khiển giám sát trung tâm phẳng

Hình 1.8 : Điều khiển giám sát trung tâm phân cấp

Thiết bị điều khiển khả trình

Mô hình kết nối hệ thống mở

Các tầng hệ thống mở

Hình 1.9 : Mô hình hệ thống mở

Nguyên tắc định nghĩa các tầng trong hệ thống mở

Sau đây là các nguyên tắc mà ISO quy định dùng trong quá trình xây dựng mô hình OSI

 Không định nghĩa quá nhiều tầng để việc xác định và ghép nối các tầng không quá phức tạp

 Tạo các ranh giới các tầng sao cho việc giải thích các phục vụ và số các tương tác qua lại hai tầng là nhỏ nhất

 Tạo các tầng riêng biệt cho các chức năng khác biệt nhau hoàn toàn về kỹ thuật sử dụng hoặc quá trình thực hiên

 Các chức năng giống nhau được đặt trong cùng một tầng

 Lựa chọn ranh giới các tầng tại các điểm mà những thử nghiệm trong quá khứ thành công

 Các chức năng được xác định sao cho chúng có thể dễ dàng xác định lại, và các nghi thức của chúng có thể thay đổi trên mọi hướng

 Tạo ranh giới các tầng mà ở đó cần có những mức độ trừu tượng khác nhau trong việc sử dụng số liệu

 Cho phép thay đổi các chức năng hoặc giao thức trong tầng không ảnh hưởng đến các tầng khác

 Tạo các ranh giới giữa mỗi tầng với tầng trên và dưới nó.

Các giao thức trong mô hình

Trong mô hình OSI có hai loại giao thức chính được áp dụng: giao thức có liên kết (connection - oriented) và giao thức không liên kết (connectionless)

Như vậy với giao thức có liên kết, quá trình truyền thông phải gồm 3 giai đoạn phân biệt:

 Truyền dữ liệu: dữ liệu được truyền với các cơ chế kiểm soát và quản lý kèm theo

(như kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, cắt/hợp dữ liệu ) để tăng cường độ tin cậy và hiệu quả của việc truyền dữ liệu

Truyền dữ liệu trong mô hình

Hình 1.10 :Phương thức xác lập các gói tin trong mô hình OSI

Vai trò và chức năng chủ yếu của các tầng

Tầng 2: Liên kết dữ liệu (Data link)

 Quyết định chọn đường tối ưu dựa trên các thông tin đã có về mạng tại thời điểm đó thông qua những tiêu chuẩn tối ưu nhất định

Hình 1.12 :Mô hình chuyển vận các gói tin trong mạng chuyễn mạch gói

Người ta có hai phương thức đáp ứng cho việc chọn đường là phương thức xử lý tập trung và xử lý tại chỗ

 Phương thức chọn đường xử lý tập trung được đặc trưng bởi sự tồn tại của một

Các thủ tục truyền thông

Khi truyền thông được thực hiện sử dụng OSI trong thực tế, các thủ tục sau được thực hiện

 Khi yêu cầu truyền thông phát ra, kênh truyền thông được được thiết lập trước tiên (thiết lập kết nối)

 Khi dữ liệu đươc chuyển qua mỗi tầng ở bên nhận, tiêu đề được loại bỏ lần lượt

 Khi việc truyền dữ liệu được thực hiện xong, kênh truyền thông được đóng lại (kết nối bị ngắt)

 Các tài nguyên truyền thông được giải phóng và quá trình xử lý được hoàn thành

Hình 1.13 : Các thủ tục truyền tin

Các chuẩn truyền thông

Foudation Fieldbus

Hình 1.14 : Hình chuẩn truyền thông Foudation Fieldbus

Ethernet

Hình 1.15 : Hình chuẩn truyền thông Ethernet

Profibus

Hình 1.16 : Hình chuẩn truyền thông PROFIBUS DP

Những sự cố thường gặp và cách giải quyết

Nhiễu và các giải pháp xử lý

Nguồn gốc của nhiễu điện

- Nhiễu là đại lượng vật lý không mong muốn tác động lên đối tượng

- Nguồn nhiễu có thể là bất cứ tín hiệu nào

- Đại lượng này có thể là nhiễu đối với đối tượng và sự việc này, không là nhiếu đối với sự việc kia

- Nhiễu có độ lớn và pha là khác nhau và ngẫu nhiên

- Ba vấn đề chính của nhiễu điện từ

Vỏ bọc che chắn

Chuẩn truyền thông RS232

2 Các yếu tố của RS232

3 Hoạt động của giao diện RS232

Bài 4 Chuẩn truyền thông RS485

2 Cấu trúc giao thức Modbus

3 Các mã số chức năng

4 Xử lý các sự cố

3 Lớp kết nối dữ liệu

2 Một số loại tốc độ truyền thông

TT Tên các bài trong mô đun Thời gian (giờ)

8 Thi kết thúc mô đun 1 1

BÀI 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

- Trình bày được các vấn đề cơ bản trong mạng truyền thông

- Phân biệt được các mạng trong công nghiệp, các ứng dụng và tầm quang trong của hệ mở

- Chủ động, sáng tạo an toàn cẩn thận trong quá trình học tập

1.1.Mạng truyền thông công nghiệp là gì?:

1.2.Vai trò của mạng truyền thông công nghiệp:

Mô hình này thể hiện nhiều phân cấp khác nhau theo từng chức năng:

Hình1.1 : Tháp mạng truyền thông công nghiệp

Xử lý sự cố

Chuẩn truyền thông RS485

Xử lý sự cố

Cấu trúc giao thức Modbus

Các mã số chức năng

Xử lý các sự cố

Lớp vật lý

Đặc điểm hoạt động

Industrial Ethernet

Xử lý sự cố

Định dạng
Số trang	119
Dung lượng	3,97 MB

Giáo trình Lắp đặt, vận hành hệ thống mạng truyền thông công nghiệp (Nghề: Điện tử công nghiệp) - Trường CĐ Nghề Kỹ thuật Công nghệ

Giới thiệu

Mạng truyền thông công nghiệp là gì?

Vai trò của mạng truyền thông công nghiệp

Phân loại và đặc trưng các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp

Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện đại

Hệ điều khiển phân tán(Distributed Control System, DCS)

Hệ thống điều khiển quá trình

Hệ điều khiển lai (SCADA và DCS)

Các hệ điều khiển khác

Thiết bị điều khiển khả trình

Mô hình kết nối hệ thống mở

Các tầng hệ thống mở

Nguyên tắc định nghĩa các tầng trong hệ thống mở

Các giao thức trong mô hình

Truyền dữ liệu trong mô hình

Vai trò và chức năng chủ yếu của các tầng

Các thủ tục truyền thông

Các chuẩn truyền thông

Foudation Fieldbus

Ethernet

Profibus

Những sự cố thường gặp và cách giải quyết

Nhiễu và các giải pháp xử lý

Nguồn gốc của nhiễu điện

Vỏ bọc che chắn

Chuẩn truyền thông RS232

Xử lý sự cố

Chuẩn truyền thông RS485

Xử lý sự cố

Cấu trúc giao thức Modbus

Các mã số chức năng

Xử lý các sự cố

Lớp vật lý

Đặc điểm hoạt động

Industrial Ethernet

Xử lý sự cố

Các vấn đề và giải quyết