THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP

Đây là một cuốn sách toàn diện bao gồm các yếu tố cần thiết về xử lý sự cố và giải quyết vấn đề của các hệ thống truyền thông dữ liệu công nghiệp bao gồm các lĩnh vực như RS232, RS485, các giao thức công nghiệp như Modbus, sợi quang học, công nghiệp Ethernet, TCP IP, DeviceNet (thiết bị mạng) và các giao thức Fieldbus như Profibus và Foundation Fieldbus. Nó có thể được sử dụng rất có lợi kết hợp với công nghệ IDC trên hệ thống thông tin vi tính.Chúng tôi đã đưa ra tất cả các quá trình xử lý sự cố và kỹ năng giải quyết vấn đề từ các kỹ sư giàu kinh nghiệm và tổng hợp lại thành cuốn sách, để người sử dụng có thể giải quyết được các vấn đề thực tế thông tin liên lạc trong công nghiệp

THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP: Steve Mackay CPEng, BSc(ElecEng), BSc(Hons), MBA Edwin Wright MIPENZ, BSc(Hons), BSc(Elec Eng) Deon Reynders Pr.Eng, BSc(ElecEng)(Hons), MBA John Park ASD All with IDC Technologies, Perth, Australia Newnes Một dấu ấn của Elsevier 200 Đường Wheeler, Burlington, MA 01803 Xuất bản lần thứ nhất năm 2004 Bản quyền 2004, Công nghệ IDC. Độc quyền ISBN 07506 5807X Để biết thông tin trên tất cả các ấn phẩm Newnes, hãy truy cập trang web của chúng tôi tại www.newnespress.com Soạn thảo và Biên tập bởi Vivek Mehra, Mumbai, Ấn Độ (vivekmehra@tatanova.com) Được in và liên kết ở Anh MỤC LỤC Lời nói đầu 1 Lời giới thiệu 1 1.1 Giới thiệu 1 1.2 Thiết bị đo đạc hiện đại và hệ thống điều khiển 2 1.3 Kết nối các hệ thống mở (OSI) mô hình 6 6 1.4 Các giao thức 7 7 1.5 Tiêu chuẩn 8 2 Phương pháp chung 17 2.1 2.2 Vấn đề chung và các giải pháp 17 2.3 Nhận xét chung về khắc phục sự cố 18 2.4 Một phương pháp cụ thể 19 2.5 Nối đất / che chắn và tiếng ồn 20 2.5.1 Các nguồn nhiễu điện 20 2.5.2 Ghép nối điện của tiếng ồn 20 2.5.3 Tay Che 25 2.5.4 Cáp ống dẫn hoặc dây cáp 27 2.5.5 Cáp khoảng cách 27 2.5.6 Nối đất và yêu cầu nền tảng 28 2.5.7 Kỹ thuật ngăn chặn 29 2.5.8 Bộ lọc 30 3 EIA-232 Tổng q uan 32 3.1 EIA-232 tiêu chuẩn (CCITT V.24 tiêu chuẩn giao diện) 32 3.1.1 Các phần chính của EIA-232 3.2 Hoạt động một chiều của giao diện EIA-232 40 3.3 Tóm tắt các EIA/TIA-232 các phiên bản 41 3.4 Hạn chế 42 3.5 Khắc phục sự cố 42 3.5.1 Giới thiệu 42 3.5.2 Điển hình cách tiếp cận 43 3.5.3 Thiết bị kiểm tra 44 3.5.4 Vấn đề tiêu biểu EIA-232 47 3.5.5 Tóm tắt các xử lý sự cố 51 4 EIA-485 Tổng Quan 53 4.1 Tiêu chuẩn giao diện 4.2 Xử lý sự cố 58 4.2.1 Giới thiệu 58 4.2.2 EIA-485 vs EIA-422 59 4.2.3 EIA- 485 lắp đặt 60 4.2.4 Vấn đề tiếng ồn 61 4.2.5 Thiết bị kiểm tra 65 4.2.6 Tóm tắt 68 5 Vòng lặp hiện tại và Tổng quan bộ chuyển đổi EIA-485 69 5.1 Dòng điện 20mA 69 5.2 Chuyển đổi giao diện liên tiếp 70 5.3 Khắc phục sự cố 72 5.3.1 Chuyển đổi Khắc phục sự cố 72 6 Sợi quang học tổng quan 74 6.1 Giới thiệu 74 6.1.1 Ứng dụng cho cáp quang 75 6.2 Thành phần sợi cáp quang 75 6.3 Thông số sợi cáp quang 77 6.4 Các loại sợi quang 78 6.5 Các loại cáp cơ bản 80 6.5.1 Cáp Aerial 80 6.5.2 Cáp ngầm 81 6.5.3 Cáp Sub-dung dịch nước 81 6.5.4 Cáp trong nhà 81 6.6 Sợi kết nối 82 6.6.1 Tổn thất kết nối 82 6.6.2 Nối sợi 82 6.6.3 Bộ kết nối 83 6.6.4 Xử lý kết nối 84 6.6.5 Ghép quang 84 6.7 Máng nối / tổ chức và đầu cuối tủ 84 6.7.1 Máng nối 85 6.7.2 Thùng nối 85 6.7.3 đầu cuối trong bảng vá lỗi và khung phân phối 86 6,8 Khắc phục sự cố 88 6.8.1 Giới thiệu 88 6.8.2 Cách tiếp cận xử lý sự cố chuẩn 88 6.8.3 Yêu cầu công cụ 89 Nội dung vii 6.8.4 Quy định cài đặt sợi quang 89 6.8.5 Đầu nối quang sạch 91 6.8.6 Định vị trí sợi bị hỏng 91 7 Tổng quan Modbus 96 7.1 Tổng quan chung 96 7.2 Cấu trúc giao thức Modbus 97 7.3 Mã chức năng 98 7.3.1 Ðọc cuộn hoặc trạng thái đầu ra kỹ thuật số (mã chức năng 01) 99 7.3.2 Đọc trạng thái đầu vào kỹ thuật số (mã chức năng 02) 99 7.3.3 Ðọc sổ đăng ký đang nắm giữ (mã chức năng 03) 100 7.3.4 Đọc đăng ký đầu vào (mã chức năng 04) 101 7.3.5 Lực cuộn dây đơn (mã chức năng 05) 102 7.3.6 Preset đăng ký duy nhất (mã chức năng 06) 103 7.3.7 Tình trạng ngoại lệ đã đọc (mã chức năng 07) 104 7.3.8 Thử nghiệm lặp (mã chức năng 08) 105 7.3.9 Lực lượng nhiều cuộn dây hoặc kết quả đầu ra kỹ thuật số (mã chức năng 0F) 106 7.3.10 Quân nhiều đăng ký (chức năng mã 10) 107 7.4 Khắc phục sự cố 109 7.4.1 Vấn đề thường gặp và lỗi 109 7.4.2 Mô tả các công cụ sử dụng 109 7.4.3 Xử lý sự cố chi tiết 110 7.4.4 Kết luận 114 8 Tổng quan về giao thức Modbus Plus 115 8.1 Khái quát tổng quan 115 8.2 Khắc phục sự cố 118 8.2.1 Vấn đề thường gặp và lỗi 118 8.2.2 Mô tả các công cụ sử dụng 119 8.2.3 Xử lý sự cố chi tiết 119 8.2.4 Kết luận 123 9 Tổng quan dữ liệu đường cao tốc Plus/DH485 125 9.1 Giao thức dữ liệu đường cao tốc (Plus)Allen Bradley 125 9.1.1 Tổng quan về giao thức Allen Bradley 125 9.1.2 Lớp vật lý (lớp phần cứng) 126 9.1.3 Lớp liên kết dữ liệu Full-duplex 126 9.2 Khắc phục sự cố 134 9.2.1 Giới thiệu 134 9.2.2 Dữ liệu xa lộ Plus xử lý sự cố dây 134 9.2.3 Dữ liệu xa lộ Plus chẩn đoán mạng 136 10 Tổng quan HART 137 10.1 Giới thiệu về HART và thiết bị thông minh 137 10.2 Giao thức HART 138 10.3 Lớp vật lý 139 10.4 Liên kết dữ liệu 141 10,5 Ứng dụng lớp 142 10.6 Khắc phục sự cố 144 11 Tổng quan giao diện-AS (AS-i) 145 11.1 Giới thiệu 145 11.2 Lớp 1 - lớp vật lý 146 11.3 Lớp 2 - liên kết lớp dữ liệu 149 11.4 Đặc điểm hoạt động 152 11.5 Khắc phục sự cố 152 11.5.1 Giới thiệu 152 11.5.2 Công cụ của giao dịch 153 12 Tổng quan mạng thiết bị 155 12.1 Giới thiệu 155 12.2 Vật lý lớp 156 12.2.1 Cấu trúc liên kết 156 12.3 Đầu nối 157 12.3.1 Cắm (chưa phủ) kết nối 158 12.3.2 Mạng cứng(chưa phủ) kết nối 158 12.3.3 Đầu nối nhỏ (đóng dấu) 159 12.3.4 Micro (đóng dấu) kết nối 160 12.4 Lượng cáp 160 12.5 TAP 161 12.5.1 Tap kín 161 12.5.2 Tap IDC 162 12.5.3 Mở tap 162 12.5.4 Mở tap nhiều cổng 163 12.5.5 Tap nhiều cổng 164 12.6 Mô tả cáp 165 12.6.1 Cáp dày 165 12.6.2 Đặc điểm kỹ thuật cáp mỏng 165 12.6.3 Cáp phẳng 166 12.7 Mạng lưới điện 167 12.7.1 Phương pháp tiếp cận chung 167 12.7.2 Nguồn cung cấp đơn- kết nối cuối 168 12.7.3 Nguồn cung cấp đơn - trung tâm kết nối 168 12.7.4 Gợi ý để tránh các lỗi và các tùy chọn nguồn cung cấp điện 170 12.8 Hệ thống nối đất 170 12.9 Tín hiệu 170 12.10 Liên kết dữ liệu 171 12.10.1 Định dạng khung 171 12.10.2 Truy cập trung bình 172 12.10.3 Sự phân mảnh 173 12.11 Lớp ứng dụng 174 12.12 Khắc phục sự cố 174 12.12.1 Giới thiệu 174 12.12.2 Công cụ của thương mại 174 12.12.3 Các thủ tục tìm sự cố 177 13 Tổng quan về ProfiBus PA/DP/FMS 181 13.1 Giới thiệu 181 13.2 Chồng giao thức ProfiBus 183 13.2.1 Lớp vật lý (lớp 1) 183 13.2.2 Liên kết dữ liệu (lớp 2) 184 13.2.3 Lớp ứng dụng 187 13.2.4 Đặc điểm kỹ thuật thông báo Fieldbus (FMS) 187 13.2.5 Giao diện lớp thấp hơn (LLI) 188 13.2.6 Lớp quản lý Fieldbus (FMA 7) 189 13.3 Các mô hình truyền thông ProfiBus 190 13.4 Mối quan hệ giữa quá trình ứng dụng và thông tin liên lạc 190 13.5 Đối tượng truyền thông 191 13.6 Hiệu suất 192 13.7 Vận hành hệ thống 192 13.7.1 Cấu hình 192 13.7.2 Truyền dữ liệu giữa DPM1 và DP-thụ động 194 13.7.3 Đồng bộ và phương thức đóng băng 194 13.7.4 An toàn và bảo vệ trạm 195 [...]... thức công nghiệp (bao gồm cả Modbus / dữ liệu Highway Plus), Ethernet công nghiệp, TCP / IP, DeviceNet và Fieldbus (như Profibus và Foundation Fieldbus) • Có được nhiều công cụ thực tế về kỹ năng để khắc phục sự cố trong hệ thống truyền thông công nghiệp từ RS-232, RS-485, sợi quang học, Fieldbus đến Ethernet • Phân tích tất cả các vấn đề truyền thông công nghiệp và sửa chữa chúng • Tìm lỗi của mạng. .. Vấn đề thường gặp và lỗi 15.6.3 Công cụ của thương mại 241 15.6.4 Những vấn đề và những giải pháp 243 15.6.5 Khắc phục sự cố chuyển mạch mạng lưới 255 15.6.6 Khắc phục sự cố nhanh Ethernet 256 15.6.7 16 241 Khắc phục sự cố gigabit Ethernet 256 Tổng quan TCP/IP 16.1 Giới thiệu 257 257 16.1.1 Lớp mạng Internet 259 16.1.2 Lớp cơ sơ 259 16.1.3 Quy trình / ứng dụng lớp 16.2 Lớp giao thức mạng Internet (chuyển... ngăn chặn và sửa chữa các vấn đề chung về truyền thông công nghiệp Trọng tâm là “bên ngoài chiếc hộp “ Điểm nhấn mạnh là các ứng dụng thực tế vượt xa các vấn đề thông tin liên lạc thông thường Ngoài ra, lý luận và tập trung vào việc cung cấp các công cụ cần thiết về kỹ năng trong việc giải quyết các vấn đề truyền thông công nghiệp, đó là RS232/RS-485, Modbus, Fieldbus và DeviceNet hoặc một mạng cục... các tiêu chuẩn • Các vấn đề chung và các lỗi có thể xảy ra • Mô tả các công cụ sử dụng • Từng lỗi và cách sửa chữa chúng sau đó sẽ được trình bày cụ thể Mục đích là để cung cấp đủ kiến thức để khắc phục sự cố và sửa chữa các vấn đề, càng nhanh càng tốt Khi kết thúc cuốn sách này, bạn sẽ có thể: • Xác định, ngăn chặn và khắc phục sự cố các vấn đề truyền thông công nghiệp • Sửa chữa trên 60 lỗi trên... thức công nghiệp khác 402 Phụ lục E Các dịch vụ khu vực, các quy định và tiêu chuẩn 406 Chỉ số 415 LỜI NÓI ĐẦU Đây là một cuốn sách toàn diện bao gồm các yếu tố cần thiết về xử lý sự cố và giải quyết vấn đề của các hệ thống truyền thông dữ liệu công nghiệp bao gồm các lĩnh vực như RS-232, RS-485, các giao thức công nghiệp như Modbus, sợi quang học, công nghiệp Ethernet, TCP / IP, DeviceNet (thiết bị mạng) ... thống dây điện tốt và thực hành cài đặt với Fieldbus 208 14.8.1 Chuẩn bị chấm dứt 208 14.8.2 Lắp đặt hệ thống hoàn chỉnh 208 14.9 Khắc phục sự cố 210 14.9.1 210 Giới thiệu 14.9.2 Vấn đề điện 211 14.9.3 Vấn đề truyền thông 212 14.9.4 Thiết bị kiểm tra thiết lập Fieldbus 215 15 Tổng quan về công nghiệp Ethernet 216 15.1 Giới thiệu 216 15.2 Ethernet 10 Mbps 217 15.2.1 Hệ thống truyền thông 217 15.2.2 Phương... nối và cáp 236 15.5.3 Xác định so với vận hành ngẫu nhiên 237 15.5.4 Kích thước và chi phí của khung Ethernet 237 15.5.5 Tiếng ồn và nhiễu sóng 237 15.5.6 Phân vùng của mạng lưới 238 15.5.7 Chuyển đổi công nghệ 238 15.5.8 Điện tử đăng nhập 239 15.5.9 Nhanh và Gigabit Ethernet 239 15.5.10 TCP / IP và hệ thống công nghiệp 15.5.11 Kiến trúc Ethernet công nghiệp cho độ sẵn sàng cao 240 Khắc phục sự cố 241... các thông số hệ thống điện Các cảm biến kỹ thuật số mới thông minh được gọi là thiết bị đo đạc "thông minh" Các tính năng chính để xác định một công cụ 'thông minh' là: • Thông minh, cảm biến kỹ thuật số • Khả năng truyền thông kỹ thuật số Ngoài ra còn có một phạm vi mới nổi của giao tiếp thông minh, thiết bị kỹ thuật số có thể được gọi là thiết bị truyền động 'thông minh' Ví dụ trong số này là các thiết. .. phần : • Nguyên tắc cơ bản của tiêu chuẩn hoặc giao thức • Khắc phục sự cố Chương 1: Giới thiệu Giới thiệu về truyền thông công nghiệp và các tiêu chuẩn, các giao thức khác nhau được sử dụng, cũng như được thảo luận trong cuốn sách này Chương 2: Phương pháp tổng thể Xem xét các triệu chứng điển hình và các vấn đề xảy ra trong truyền thông công nghiệp Phương pháp điển hình sửa chữa vấn đề xảy ra Chương... cao tốc Plus / DH485 • HART • ASi • Thiết bị mạng • Profibus • Foundation Fieldbus • Công nghiệp Ethernet • TCP / IP • Đài phát thanh và truyền thông không dây Tiêu chuẩn giao diện EIA-232 Các tiêu chuẩn giao diện EIA-232C được phát hành ở Mỹ vào năm 1969 để xác định các chi tiết điện và cơ khí của giao diện giữa dữ liệu thiết bị đầu cuối (DTE) và thiết bị truyền thông dữ liệu (DCE), có sử dụng nối . THIẾT KẾ, CÀI ĐẶT VÀ KHẮC PHỤC SỰ CỐ MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP: Steve Mackay CPEng, BSc(ElecEng), BSc(Hons), MBA Edwin. 243 15.6.5 Khắc phục sự cố chuyển mạch mạng lưới 255 15.6.6 Khắc phục sự cố nhanh Ethernet 256 15.6.7 Khắc phục sự cố gigabit Ethernet 256 16 Tổng quan TCP/IP 257 16.1 Giới thiệu 257 16.1.1 Lớp mạng. Ethernet công nghiệp, TCP / IP, DeviceNet và Fieldbus (như Profibus và Foundation Fieldbus) • Có được nhiều công cụ thực tế về kỹ năng để khắc phục sự cố trong hệ thống truyền thông công nghiệp