Trang 1
12/28/2020 Nội dung Mạng truyền thông 1. Phương tiện truyền dẫn 2. Phần cứng giao diện mạng công nghiệp 3. Phần mềm trong hệ thống mạng 4. Thiết bị liên kết mạng 5. Các linh kiện mạng khác 2.Các thành phần hệ thống mạng 2 1. Phương tiện truyền dẫn Dải tần ▪ Cáp quang: f(Hz) 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 — Sợi thủy tinh —Sợi chất dẻo Đôi dây xoắn Vệ tinh Sợi quang ▪ Cáp điện: Chất lượng truyền dẫn Cáp đồng trục — Cáp đồng trục Vi sóng mặt đất Hồng ngoại —Đôi dây xoắn AM radio FM radio — Cáp trơn ▪ Vô tuyến: TV — Vi sóng (microwave) — Sóng truyền hình (TV) Dải tần LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF — Sóng truyền thanh (radio AM, FM) — Tia hồng ngoại (UV) ▪ Shannon: Tốc độ bit tối đa (bits/s) = H log2 (1+S/N) 3 4 1
Trang 2
12/28/2020 Đôi dây xoắn (Twisted Pair ,TP) ▪ Hai loại: Shielded TP, Unshielded TP ▪ Phát minh của A. Grahm Bell, 1881 a) STP b) UTP ▪ Chất lượng phụ thuộc vào tiết diện và kiểu bọc lót, che chắn ▪ Hạng chất lượng 1-5 hoặc D-A (IEC 61158-2), hạng 5 có thể cho tốc độ truyền 100Mbit/s (Fast Ethernet 100BASE-TX) 5 6 Cáp đồng trục (Coaxial Cable) So sánh độ suy giảm trên đường truyền Vá bäc (PVC) 100 Lớp dẫn ngoài (Cu) D©y dÉn lâi (Cu) Líp c¸ch ly (PE) STP 10 Coax ▪ Tốc độ truyền tối đa: 1-2Gbit/s Suy giảm (dB/100m) ▪ Chất lượng cao 1 ▪ Lắp đặt phức tạp 1 10 100 1000 ▪ Sử dụng chủ yếu ở mạng cấp cao (Ethernet, Tần số (MHz) ControlNet) 7 8 2
Trang 3
12/28/2020 Cáp quang Các loại sợi quang n2 ▪ Sợi thủy tinh: n1 —Sợi đa chế độ (Multimode Fiber, MMF): tín hiệu là các tia laser có tần số không thuần nhất. Khả năng truyền hạn chế trong phạm vi Gbit/s * km. —Sợi đơn chế độ (Single-Mode Fiber, SMF): tín hiệu là các tia laser có tần số thuần nhất. Tốc độ truyền có thể đạt tới hàng trăm Gbit/s * km. ▪ Sợi chất dẻo: — Truyền với tốc độ thấp (khoảng vài chục tới vài trăm Mbit/s), khoảng cách truyền ngắn (tối đa 80m), — Giá thành thấp và lắp đặt dễ dàng hơn nhiều. 9 10 Bus 2. Phần cứng giao diện mạng Gi¾c c¾m Mô hình OSI Thành phần thực hiện Bé thu ph¸t Líp øng dông (VÝ dô RS-485) Líp biÓu diÔn dữ liÖu C¸ch ly +24VDC Nguån Líp kiÓm so¸t nèi §Êt Vi m¹ch chuyªn dông (ASIC) UART Líp vËn chuyÓn Chương trình ứng dụng EPROM/ Vi xö lý Phần mềm EEPROM/ (Xö lý giao thøc) Timer, Flash Watchdog Líp m¹ng Giao diÖn víi vi Giao diÖn sö Líp liªn kÕt dữ liÖu RAM m¹ch thiÕt bÞ dông Hệ điều hành hoÆc IO-Driver (C«ng t¾c, Líp vËt lý Phần cứng Vi m¹ch thiÕt bÞ 11 12 3
Trang 4
12/28/2020 Ghép nối thiết bị điều khiển Điều khiển phân tán sử dụng bus trường ▪ PLC (Programmable Logic Controller): Thiết bị MTGS MTGS điều khiển logic khả trình: Cấu trúc module hoặc cấu trúc gọn bus hệ thống ▪ DCS (Distributed Control System): Hệ thống ₫iều PHÒNG ĐIỀU KHIỂN MTĐK n khiển phân tán tích hợp: cấu trúc module TRUNG TÂM ▪ Compact Digital Controller: Cấu trúc gọn, không TRẠM ĐIỀU KHIỂN lập trình ₫ược CỤC BỘ ▪ PC công nghiệp MTĐK 1 MTĐK 2 bus trường bus trường I/O bus trường I/O S A S A S A HIỆN TRƯỜNG Phân đoạn 1 Phân đoạn 2 Phân đoạn n 13 14 ControlLogix 1 ControlLogix 2 Ghép nối PLC (Programmable Logic Controller) PLC-5 processor víi slot 0: CPU Logix5550slot 1: Ethernet module 1756-ENET slot 0: CPU Logix5550slot 1: DH+ module 1756-DHRIO Ethernet module slot 2: ControlNet module 1756-CNB slot 2: ControlNet module 1756-CNB slot 3: DH+ module 1756-DHRIO slot 3: ControlNet module 1756-CNB Bus hÖ thèng (VD: Ethernet) Module giao diện mạng PLC PS CPU IM IM DI DO AI AO (Module truyền thông) DH+ PLC-5 processor tÝch hîp giao diÖn ControlNet ControlNet ControlNet Ethernet Bus trường (VD: Profibus-DP) DH+ Ví dụ nốimạng PLC của Allen-Bradley PLC PS CPU DI DO AI AO CPU tích hợp giao diện mạng PLC-5 processor Cæng DP tÝch hîp giao diÖn DH+ Profibus-DP 15 16 4
Trang 5
12/28/2020 Ghép nối PC và PC công nghiệp CP 5412 (A2) ▪ PC công nghiệp cũng có thể có cấu trúc module Card Profibus (Siemens) (VD PC-104) => cách ghép nối tương tự như PLC ▪ Card giao diện mạng cho các khe cắm ISA, PCI, Compact-PCI, ... ▪ Bo mạch chủ tích hợp giao diện mạng (ví dụ Ethernet, CAN) ▪ Bộ thích ứng mạng qua các cổng nối tiếp (RS-232, USB) RS-232 ▪ Card PCMCIA PC Adapter bus trường 17 18 Vào/ra phân tán (distributed I/O) Ghép nối vào/ra phân tán ▪ Một vào ra phân tán có cấu trúc tương tự một Còn gọi là vào/ra từ xa (remote I/O) PLC, chỉ khác PLC là không có CPU (mà thay vào là giao diện mạng) MTĐK PHÒNG ĐIỀU KHIỂN ▪ Có thể có cấu trúc gọn hoặc cấu trúc module BUS trường HIỆN TRƯỜNG Distributed PS Interface DI DO AI AO I/O Module Compact I/O Modular I/O Cæng DP S S A A S S A A S S A A Profibus-DP Ưu điểm nhiều, song vẫn còn nối dây truyền thống 19 20 5
Trang 6
12/28/2020 Ghép nối thiết bị trường Vấn đề của nhà sản xuất TB trường ▪ Thiết bị chấp hành: ▪ n loại thiết bị, m loại — Biến tần (inverter) bus trường => bao — Bộ khởi động động cơ (motor starter) nhiêu sản phẩm? — Van điều khiển (control valve) — ... ▪ Giải pháp: module hóa! ▪ Thiết bị đo: —n loại thân thiết bị —m loại vi mạch giao diện — Encoder bus trường — Cân định lượng => hỗ trợ m x n sự lựa chọn — Thiết bị đo nhiệt độ (temperature transmitter) của khách hàng — Thiết bị đo áp suất (pressure transmitter) — ... Sản phẩm của Bürkert (Đức) ▪ Thiết bị giao diện người-máy tại chỗ 21 22 3. Phần mềm trong hệ thống mạng Phần mềm (xử lý) giao thức ▪ Firmware: Chư¬ng tr×nh Chư¬ng tr×nh Chư¬ng tr×nh øng dông øng dông øng dông —Đổ cứng trong ROM hoặc “downloadable” — Nhanh hơn, hiệu suất cao ▪ Thành phần của hệ điều hành: PhÇn mÒm PhÇn mÒm — Tích hợp sẵn trong hệ điều hành (ví dụ cho PLC) giao diÖn øng dông giao diÖn øng dông — Có thể lựa chọn cài đặt (ví dụ các giao thức phổ thông như TCP/IP, NetBUI) Hệ điều hành ▪ Phần mềm thư viện: PM giao thøc PM giao thøc — Thường dưới dạng mã nguồn hoặc mã đích C/C++ Tr×nh ®iÒu khiÓn Tr×nh ®iÒu khiÓn —Được liên kết với chương trình ứng dụng — Tiện lợi cho xây dựng giải pháp nhúng PhÇn cøng GD m¹ng PhÇn cøng GD m¹ng 23 24 6
Trang 7
12/28/2020 Phần mềm giao diện lập trình (API) 4. Thiết bị liên kết mạng ▪ Thư viện lập trình phổ thông (C,C++, VB) ▪ Bộ lặp (Repeater) — Sử dụng cho một loại card mạng nhất định — Khác nhau lớn giữa nhiều thư viện ▪ Cầu nối (Bridge) — Tiện lợi trên PC và các giải pháp nhúng ▪ Router ▪ Thư viện hàm hoặc khối chức năng chuyên dụng: ▪ Gateway — Giải pháp trong các hệ PLC hoặc DCS (ví dụ theo chuẩn IEC 61131-5) — Không sử dụng được từ bên ngoài ▪ Công nghệ đối tượng thành phần (component object technology), ví dụ COM, ActiveX, OPC — Sử dụng khá thống nhất cho nhiều loại card mạng — Hầu như chỉ hỗ trợ trên nền Windows 25 26 CT ứng dựng CT ứng dựng CT ứng dụng CT ứng dựng 7 7 7 7 6 6 6 6 5 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 Bridge 3 2 Repeater 2 LLC 2 2 1 1 MAC MAC 1 1 1 1 1 VD: Profibus VD: Profibus segment 1 segment 2 VD: Token Bus VD: Ethernet ▪ Mục đích: liên kết hai đoạn của một mạng ▪ Mục đích: liên kết các mạng con giống nhau ở lớp 2 (hoặc lớp 2b) ▪ Nguyên tắc làm việc: khuếch đại và tái tạo tín hiệu trên cơ ▪ Nguyên tắc làm việc: chuyển đổi giao thức trên cơ sở lớp 2b sở lớp vật lý (LLC, Logic Link Layer) 27 28 7
Trang 8
12/28/2020 CT ứng dựng CT ứng dựng CT ứng dựng Gateway CT ứng dựng 7 7 7 7 7 7 6 6 6 6 6 6 5 5 5 5 5 5 4 Router 4 4 4 4 4 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 VD: Token Ring VD: X.25 VD: Profibus VD: Interbus-S ▪ Mục đích: liên kết hai mạng giống nhau ở lớp 3 ▪ Mục đích: liên kết hai hệ thống mạng hoàn toàn khác nhau ▪ Nguyên tắc làm việc: chuyển đổi giao thức trên cơ sở lớp 3 ▪ Nguyên tắc làm việc: chuyển đổi giao thức trên cơ sở lớp 7 29 30 5. Các linh kiện mạng khác ▪ Các đầu nối (connector, jack) ▪ Các bộ chia (switch, hub, tap) ▪ ... 1 2 3 1 2 3 HUB SWITCH 4 5 6 4 5 6 31 8
Hiển thị 8 trang đầu. Tải tài liệu để xem đầy đủ.
Bình luận (0)
Chưa có bình luận nào. Hãy là người đầu tiên!