Giáo trình Mạng truyền thông công nghiệp (Nghề Tự động hoá công nghiệp Trung cấp)

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN 27: MẠNG TRUYỀN THƠNG CƠNG NGHIỆP NGHỀ: TỰ ĐỘNG HĨA CƠNG NGHIỆP TRÌNH ĐỘ: TRUNG CẤP Ban hành kèm theo Quyết định số:……/ QĐ-CĐCG-KT&KĐCL ngày … tháng … năm Hiệu trưởng trường Cao đẳng giới Quảng Ngãi (Lưu hành nội bộ) TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm LỜI MỞ ĐẦU Mạng truyền thông công nghiệp mơ đun chun mơn mang tính nâng cao thuộc nghề Tự động hóa cơng nghiệp Mơ đun có ý nghĩa định đến kỹ kiến thức người học Sau học tập mơ đun này, người học có đủ kiến thức để học tập tiếp mô đun nâng cao hệ thống điện tử Giáo trình thiết kế theo mô đun thuộc hệ thống mô đun/ môn học chương trình đào tạo nghề TĐH cơng nghiệp để giảng dạy cấp trình độ Trung cấp nghề Ngồi ra, tài liệu sử dụng cho đào tạo ngắn hạn cho công nhân kỹ thuật, nhà quản lý người sử dụng nhân lực tham khảo Mô đun triển khai sau môn học, mô đun Thiết bị hệ thống tự động, Vi điều khiển, Gia cơng khí máy cơng cụ, Điều khiển khí nén - thủy lực, Lắp đặt vận hành hệ thống điện tử, Mạng truyền thông công nghiệp Công việc lắp đặt, vận hành hay sửa chữa mạch điện máy công nghiệp yêu cầu bắt buộc cơng nhân nghề TĐH cơng nghiệp Mơ dun có ý nghĩa định để hình thành kỹ cho người học làm tiền đề để người học tiếp thu kỹ cao để thực thực tập báo cáo tốt nghiệp Mặc dù cố gắng, song sai sót khó tránh Tác giả mong nhận ý kiến phê bình, nhận xét bạn đọc để giáo trình hồn thiện Quảng Ngãi, ngày tháng năm Tham gia biên soạn BÙI QUANG TOẢN ………… ……… … Chủ biên MỤC LỤC NỘI DUNG Lời mở đầu Mục lục Giáo trình mơ đun TRANG Bài 1: Giới thiệu tổng quan Giới thiệu Các hệ thống thiết bị điều khiển đại Mơ hình kết nối hệ thống mở Các thủ tục truyền thông Các chuẩn truyền thông 12 13 19 25 35 36 Bài 2: Nhiễu giải pháp Giới thiệu Những cố thường gập cách giải Các phương pháp cụ thể Nối đất/chống nhiễu nhiễu 41 42 43 43 44 Bài 3: Chuẩn truyền thông RS232 Chuẩn truyền thông RS232 Các yếu tố RS232 Hoạt động giao diện RS232 Các hạn chế Xử lý cố 50 51 52 55 55 56 Bài 4: Chuẩn truyền thông RS485 Chuẩn truyền thông RS485 Xử lý cố 62 63 65 Bài 5: Cáp quang Giới thiệu Ứng dụng cáp quang Các thông số cáp quang Các loại cáp quang Loại cáp quang bình thường Kết nối cáp 73 74 75 77 79 81 84 Bài 6: Mạng Modbus Giới thiệu tổng quan Cấu trúc giao thức Modbus Các mã số chức Xử lý cố 90 91 92 94 100 Bài 7: Mạng AS-i Giới thiệu Lớp vật lý Lớp kết nối liệu Đặc điểm hoạt động Xử lý cố 112 113 114 115 117 119 Bài 8: Mạng Profibus Giới thiệu Các ngăn xếp giao thức Profibus Mơ hình truyền thơng Profibus Mối quan hệ xử lý ứng dụng truyền thông Mục tiêu truyền thông Hiệu suất Vận hành hệ thống Xử lý cố 123 124 125 126 127 131 132 132 133 Bài 9: Mạng Industrial Ethernet Giới thiệu Một số loại tốc độ truyền thông Ethernet Industrial Ethernet Xử lý cố 135 136 137 139 148 Tài liệu tham khảo 166 GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN Tên mơ đun: MẠNG TRUYỀN THƠNG CƠNG NGHIỆP Mã mơ đun: MĐ 27 Thời gian thực mô đun: 75 giờ; ( Lý thuyết: 25 giờ; Thực hành, thảo luận, thí nghiệm, tập: 46 giờ; kiểm tra: giờ) Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: Sau học xong mơ đun học viên có lực + Mô đun cần phải học sau học xong môn học sở ngành nên học sau mô-đun kỹ thuật số, kỹ thuật cảm biến, PLC - Tính chất: + Là mô đun tự chọn - Trong lĩnh vực sản xuất, đặc biệt ngành công nghiệp, việc sử dụng máy móc để giải phóng sức lao động người ngày phổ biến Để nắm bắt làm chủ trang thiết bị ngày đại địi hỏi cán kỹ thuật phải có kiến thức cơng nghệ, bên cạnh kỹ vẽ, đọc sơ đồ, phân tích chẩn đốn sai hỏng để vận hành, bảo trì, bảo dưỡng sửa chữa hiệu trang thiết bị - Đối tượng: Là giáo trình áp dụng cho học sinh trình độ Trung cấp nghề Tự động hóa CN Mục tiêu mơ đun : -Kiến thức: A1.Mô tả cấu trúc thiết bị điều khiển đại, danh sách hệ thống truyền thông công nghiệp A2 Giới thiệu tổng quan nhiễu mạng truyền thông CN, nguồn gốc nhiễu giải pháp xử lý A3 Các chuẩn truyền thông RS232, RS485, Cấu trúc truyền thông mạng Modbus, AS-i, Profibus, Industrial Ethernet -Kỹ năng: B1.Nhận biết mô tả cấu trúc ứng dụng hệ thống bus mạng B2.Lắp ráp vận hành mạng công nghiệp hệ thống điện tử B3.Khắc phục lỗi phần tử khí, điện phần mềm hệ thống điện tử -Năng lực tự chủ trách nhiệm: C1.Tổ chức nơi làm việc gọn gàng, ngăn nắp biện pháp an tồn Chương trình khung nghề Tự động hóa cơng nghiệp Mã Thời gian học tập (giờ) MH/ Số tín MĐ Tên mơ đun, mơn học I Tổng số Trong Thực hành/ Lý thực Kiểm thuyết tập/thí tra nghiệm/b ài tập Các môn học chung/đại cương 12 255 94 148 13 MH 01 Chính trị 30 15 13 MH 02 Pháp luật 15 MH 03 Giáo dục thể chất 30 24 MH 04 Giáo dục quốc phòng an ninh 45 21 21 MH 05 Tin học 45 15 29 MH 06 Ngoại ngữ (Anh văn) Các môn học, mô đun chuyên môn ngành nghề Môn học, mô đun sở 90 30 56 77 24 1668 435 468 185 1088 214 112 36 MH 07 Kỹ thuật an toàn lao động 30 21 MH 08 Nguyên lý máy - chi tiết máy 45 31 10 MH 09 Điện kỹ thuật 30 21 MH 10 Vẽ kỹ thuật 30 15 13 MĐ 11 Máy điện 90 35 49 MĐ 12 Điện 60 23 31 MĐ 13 Kỹ thuật điện tử 60 13 43 MĐ 14 AutoCAD 60 18 36 II II.1 Mã Thời gian học tập (giờ) Số tín Tổng số Kỹ thuật nguội 30 Môn học, mô đun chuyên môn 53 1233 283 874 76 MĐ 16 Kỹ thuật số 75 20 49 MĐ 17 Kỹ thuật cảm biến 45 15 27 MĐ 18 Điện tử công suất 45 15 28 MĐ 19 PLC 90 26 56 MĐ 20 PLC nâng cao 60 10 42 MĐ 21 Trang bị điện 120 28 84 MĐ 22 Thiết bị hệ thống tự động 90 26 58 MĐ 23 Vi điều khiển 90 26 57 MĐ 24 Gia cơng khí máy cơng cụ 75 24 48 MĐ 25 Điều khiển khí nén - thủy lực Lắp đặt vận hành hệ thống điện tử Mạng truyền thông công nghiệp Thực tập tốt nghiệp 90 30 55 90 23 61 75 25 46 10 288 15 263 10 89 1923 562 1236 125 MH/ MĐ MĐ 15 II.2 MĐ 26 MĐ 27 MĐ 28 Tên mô đun, mơn học Tổng cộng Trong Thực Lý Kiểm hành/ thuyết tra thực 19 Chương trình chi tiết mô đun Số TT Tên mô đun Tổng số Giới thiệu tổng quan Nhiễu giải pháp Chuẩn truyền thông RS232 Chuẩn truyền thông RS485 Cáp quang Mạng Modbus Mạng AS-i Mạng Profibus Mạng Industrial Ethernet 3 16 16 12 12 Thời gian Lý Thực thuyết hành 3 2 12 10 10 10 Kiểm tra 1 Cộng 75 25 46 Điều kiện thực mô đun: 3.1 Phòng học Lý thuyết/Thực hành: Đáp ứng phòng học chuẩn 3.2 Trang thiết bị dạy học: Projetor, máy vi tính, bảng, phấn, tranh vẽ 3.3 Học liệu, dụng cụ, mô hình, phương tiện: Giáo trình, mơ hình thực hành, dụng cụ nghề điện, thiết bị điện công nghiệp,… 3.4 Các điều kiện khác: Người học tìm hiểu thực tế mạch trang bị điện nhà máy, xí nghiệp công nghiệp Nội dung phương pháp đánh giá: 4.1 Nội dung: - Kiến thức: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kiến thức - Kỹ năng: Đánh giá tất nội dung nêu mục tiêu kỹ - Năng lực tự chủ trách nhiệm: Trong trình học tập, người học cần: + Nghiên cứu trước đến lớp + Chuẩn bị đầy đủ tài liệu học tập + Tham gia đầy đủ thời lượng môn học + Nghiêm túc trình học tập 4.2 Phương pháp: Người học đánh giá tích lũy mơn học sau: 4.2.1 Cách đánh giá - Áp dụng quy chế đào tạo Trung cấp hệ quy ban hành kèm theo Thông tư số 09/2017/TT-BLĐTBXH, ngày 13/3/2017 Bộ trưởng Bộ Lao động – Thương binh Xã hội - Hướng dẫn thực quy chế đào tạo áp dụng Trường Cao đẳng Cơ giới sau: Điểm đánh giá + Điểm kiểm tra thường xuyên (Hệ số 1) + Điểm kiểm tra định kỳ (Hệ số 2) + Điểm thi kết thúc môn học Trọng số 40% 60% 4.2.2 Phương pháp đánh giá Phương pháp Phương pháp đánh giá tổ chức Thường xuyên Định kỳ Kết thúc môn học Hình thức kiểm tra Chuẩn đầu đánh giá Viết/ Tự luận/ A1,A2,A3, C1 Thuyết trình Trắc nghiệm/ Báo cáo Viết Tự luận/ A2, B1,B2,B3C1 thực hành Trắc nghiệm/ thực hành Vấn đáp Vấn đáp A1, A2,A3, B1, B2, thực hành thực hành B3,C1 mô hình Số cột Thời điểm kiểm tra Sau 10 Sau 20 Sau 75 4.2.3 Cách tính điểm - Điểm đánh giá thành phần điểm thi kết thúc mô đun chấm theo thang điểm 10 (từ đến 10), làm tròn đến chữ số thập phân - Điểm mô đun tổng điểm tất điểm đánh giá thành phần mô đun nhân với trọng số tương ứng Điểm mô đun theo thang điểm 10 làm tròn đến chữ số thập phân Hướng dẫn thực mô đun 5.1 Phạm vi, đối tượng áp dụng: Đối tượng Trung cấp Tự động hóa 5.2 Phương pháp giảng dạy, học tập mô đun 5.2.1 Đối với người dạy * Lý thuyết: Áp dụng phương pháp dạy học tích cực bao gồm: Trình chiếu, thuyết trình ngắn, nêu vấn đề, hướng dẫn đọc tài liệu, tập cụ thể, câu hỏi thảo luận nhóm… * Thực hành: - Phân chia nhóm nhỏ thực tập thực hành theo nội dung đề - Khi giải tập, làm Thực hành, thí nghiệm, tập: Giáo viên hướng dẫn, thao tác mẫu sửa sai chỗ cho nguời học