Hệ thống thông tin trong công nghiệp chương 4

â 2004, HONG MINH SN Chng H thng thụng tin cụng nghip Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip 08.01.07 Chng 4: Ni dung â 2004, HONG MINH SN Gii thiu chung Cu trỳc mng Kim soỏt truy nhp bus Bo ton d liu Mó húa bit K thut truyn dn Kin trỳc giao thc Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 4.1 Mng truyn thụng CN l gỡ? â 2004, HONG MINH SN Mng truyn thụng cụng nghip l mt mng truyn thụng s, truyn bit ni tip, c s dng ghộp ni cỏc thit b cụng nghip Th no l truyn k thut s? Ti li truyn k thut s? Th no l truyn bit ni tip? Ti li truyn bit ni tip? Cỏc thit b cụng nghip l nhng gỡ? Yờu cu giao tip gia cỏc thit b cụng nghip sao? Phõn bit MCN vi mng vin thụng, mng mỏy tớnh? Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS Vai trũ ca mng truyn thụng CN? a) b) n gin húa cu trỳc liờn kt gia cỏc thit b cụng nghip Tit kim dõy ni v cụng thit k, lp t h thng Nõng cao tin cy v chớnh xỏc ca thụng tin â 2004, HONG MINH SN Nõng cao linh hot, tớnh nng m ca h thng n gin húa/tin li húa vic tham s húa, chn oỏn, nh v li, s c ca cỏc thit b M nhiu chc nng v kh nng ng dng mi ca h thng Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS Cỏc yờu cu c bn i vi MCN â 2004, HONG MINH SN Tớnh nng thi gian thc (vỡ sao?) tin cy v tớnh sn sng cao (vỡ sao?) Tớnh n gin, d thc hin, d s dng ( lm gỡ?) Tc truyn: va phi, tựy theo tng cp ng dng S lng trm cn ghộp ni: va phi (mt vi chc) Khong cỏch truyn: va phi, tựy theo phm vi ng dng (mt vi chc - mt vi nghỡn một) Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS Phõn loi MCN Quản lý công ty Mạng công ty Điều hành sản xuất Mạng xí nghiệp Điều khiển giám sát â 2004, HONG MINH SN Điều khiển Chấp hành Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip Bus hệ thống Bus trình Bus điều khiển Bus trờng Bus thiết bị Bus cảm biến/ chấp hành â 2005 - HMS Nguyờn tc c bn ca truyn thụng Đối tác truyền thông Đối tác truyền thông â 2004, HONG MINH SN Mã hóa/ Giải mã Mãhóa/ Giải mã Hệ thống truyền tín hiệu mó húa ngun v mó húa ng truyn Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS Ch truyn a) Simplex Bộ phát 10110101 Bộ thu 10110101 b) Half-duplex Bộ thu phát Bộ thu phát 10110101 c) Duplex Bộ thu phát Bộ thu phát â 2004, HONG MINH SN 10101010 Ch truyn no thụng dng nht cỏc h thng truyn thụng cụng nghip? Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS Ch truyn ti - iu ch tớn hiu â 2004, HONG MINH SN Truyn ti di c s: Tớn hiu mang mt ngun thụng tin nht trờn di tn c s Truyn ti di mang: Tớn hiu mang mt ngun thụng tin nht trờn di súng mang (vỡ v lm nh th no?) Truyn ti di rng: Tớn hiu mang nhiu ngun thụng tin cựng mt lỳc trờn mt di tn rng (vỡ v lm nh th no?) Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS Cỏc thụng s c trng cho truyn dn Tc truyn v tc bit Thi gian bit/Chu k bit TB = 1/v TB = 1/f, trng hp n = â 2004, HONG MINH SN Thi gian lan truyn tớn hiu TS = l/(k*c) l l chiu di dõy dn, c l tc ỏnh sỏng chõn khụng (300.000.000m/s) v k l h s gim tc truyn k = 1/ l hng s in mụi ca lp cỏch ly Polyethylen vi hng s in mụi = 2.3 => k 0.67 Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 10 Dch v truyn thụng Mc ớch giao tip ca hai i tỏc (con ngi, thit b): Trao i dch v (cung cp dch v v s dng dch v) Dch v truyn thụng: Chc nng m mt thit b truyn thụng h tr Ch ca giao tip (v cỏi gỡ) â 2004, HONG MINH SN Cỏc h thng truyn thụng trc ht cú th khỏc v dch v giao tip Khi no vic ghộp ni hai thit b (hai i tỏc giao tip) thc s cú ý ngha? Nhiu loi dch v (ti sao? vớ d?), nhiu cp dch v => yờu cu phõn loi v phõn cp dch v! 4.7 Kin trỳc giao thc â 2006 - HMS Giao thc mng (network protocol) Qui tc, th tc, hỡnh thc giao tip gia cỏc thit b mng Vớ d liờn h: Chỳng ta thc hin mt cuc m thoi nh th no? Ngụn ng cho vic giao tip: Cỳ phỏp (syntax) Ng ngha (semantics) nh thi (timing) â 2004, HONG MINH SN Qui trỡnh thc hin v din gii giao thc => x lý giao thc Tn ti nhiu loi giao thc (ti sao? vớ d?) Nhiu cp giao thc => yờu cu phõn loi v phõn cp giao thc 4.7 Kin trỳc giao thc â 2006 - HMS â 2004, HONG MINH SN Twisted Pair/Manchester 4.7 Kin trỳc giao thc RS-485 â 2006 - HMS Vớ d: Khung HDLC (High Level Data-link Control) 01111110 8/16 bit â 2004, HONG MINH SN Flag Address 4.7 Kin trỳc giao thc bit n bit 16/32 bit 0111111 Control Data FCS Flag â 2006 - HMS Mụ hỡnh lp Mụ hỡnh lp: Phõn loi dch v v cỏc giao thc ca mt h thng truyn thụng thnh cỏc lp â 2004, HONG MINH SN Dch v cp cao Dch v cp thp Giao thc cp cao Giao thc cp thp Ti khụng phõn chia theo cỏc mụ hỡnh khỏc? Phõn chia theo mụ hỡnh lp mang li li ớch gỡ? 4.7 Kin trỳc giao thc â 2006 - HMS X lý giao thc theo mụ hỡnh lp (N + 1) - PDU Lớp N + (N) - PCI (N) - SDU (N) - PDU Lớp N (N - 1) - PCI (N-1) - SDU â 2004, HONG MINH SN Lớp N - PDU: SDU: PCI: Protocol Data Unit - Khối liệu giao thức Service Data Unit - Khối liệu dịch vụ Protocol Control Information - Thông tin điều khiển giao thức 4.7 Kin trỳc giao thc â 2006 - HMS 10 Mụ hỡnh qui chiu ISO/OSI Open System Interconnection - Reference Model Chun húa ISO 7498 Mt mụ hỡnh qui chiu, c s cho: So sỏnh, i chiu cỏc h thng truyn thụng vi Tỡm hiu mt h thng truyn thụng Liờn kt gia cỏc thit b/h thng vi Phỏt trin mt h thng truyn thụng mi â 2004, HONG MINH SN Khụng phi l mt chun giao thc, mt chun dch v, ch l mt mụ hỡnh! Khụng m bo, m ch to iu kin cho vic tng tỏc gia cỏc h thng 4.7 Kin trỳc giao thc â 2006 - HMS 11 Vn : N h thng truyn thụng ? trng hp so sỏnh B C â 2004, HONG MINH SN A D 4.7 Kin trỳc giao thc F E â 2006 - HMS 12 Tr li: N trng hp so sỏnh, nu ta cú mt h qui chiu B C A â 2004, HONG MINH SN Qui chiu D 4.7 Kin trỳc giao thc F E â 2006 - HMS 13 B ên n h ận B ên g i C hơng trình ứng dụng C hơng trình ứng dụng 7 P resentation Lớp biểu diễn liệu 6 S ession Lớp kiểm soát nối 5 T ransport Lớp vận chuyển 4 N etw ork Lớp m ạng 3 D ata Link Lớp liên kết liệu 2 1 A pplication â 2004, HONG MINH SN Lớp ứng dụng P hysical Lớp vật lý M ôi trờng truyền thông Đ ờng liệu 4.7 Kin trỳc giao thc Q uan hệ giao tiếp logic lớp â 2006 - HMS 14 â 2004, HONG MINH SN Vớ d giao tip theo mụ hỡnh OSI Máy tính điều khiển (Trạm A) Thiết bị đo (Trạm B) CT điều khiển CT thu thập DL Lớp ứng dụng Lớp ứng dụng Lớp 3-6 Lớp 3-6 Lớp liên kết liệu Lớp liên kết liệu Lớp vật lý Lớp vật lý 4.7 Kin trỳc giao thc Cáp truyền â 2006 - HMS 15 Mụ hỡnh OSI khụng phi l Chun dch v (khụng qui nh cỏc dch v phi thc hin) Chun giao thc (khụng qui nh thc hin cỏc dch v nh th no) â 2004, HONG MINH SN Chun m bo tng tỏc gia cỏc h thng Mụ hỡnh v cu trỳc mng 4.7 Kin trỳc giao thc â 2006 - HMS 16 â 2004, HONG MINH SN Mụ hỡnh OSI nm õu, c thc hin õu mt h thng mng? 4.7 Kin trỳc giao thc â 2006 - HMS 17 Kin trỳc TCP/IP TCP: Transmission Control Protocol IP: Internet Protocol TCP/IP: â 2004, HONG MINH SN Kin trỳc giao thc da trờn nn tng ca TCP/IP Tp cỏc giao thc (protocol stack) TCP, IP, FTP, TELNET, 4.7 Kin trỳc giao thc â 2006 - HMS 18 So sỏnh TCP/IP v OSI OSI TCP/IP Lớp ứng dụng Lớp ứng dụng TELNET FTP Lớp biểu diễn liệu SNMP SMTP DNS Lớp kiểm soát nối Lớp vận chuyển Lớp vận chuyển UDP TCP Lớp Internet â 2004, HONG MINH SN Lớp mạng Lớp liên kết liệu Lớp vật lý 4.7 Kin trỳc giao thc ICMP IP ARP RARP Lớp truy nhập mạng Lớp vật lý â 2006 - HMS 19 [...]... truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 22 â 20 04, HONG MINH SN Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 23 â 20 04, HONG MINH SN Vớ d cu trỳc mng trong h PCS7 Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 24 â 20 04, HONG MINH SN Chng 1 H thng thụng tin cụng nghip 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus 1/20/2006 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus â 20 04, HONG MINH SN 1 2 3 4 5 6 Vn kim soỏt truy nhp bus Phng phỏp Master/Slave... â 20 04, HONG MINH SN 2 Bộ chuyển mạch by-pass a) Trớc khi xảy ra sự cố Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip b) Sau khi xảy ra sự cố â 2005 - HMS 16 Cu trỳc hỡnh sao â 20 04, HONG MINH SN * Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 17 Cu trỳc cõy bộ nối bộ lặp bộ nối sao â 20 04, HONG MINH SN bộ nối vòng Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 18 â 20 04, HONG MINH SN Vớ d cu trỳc mng trong. .. mch vũng khụng tớch cc Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 13 â 20 04, HONG MINH SN Cu trỳc d phũng Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 14 Cu trỳc mch vũng (tớch cc) â 20 04, HONG MINH SN Master a) Không có điều khiển trung tâm Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip b) Có điều khiển trung tâm â 2005 - HMS 15 Cu trỳc d phũng: Mch vũng ỳp 1 1 2 8 3 8 3 7 4 7 4 6 6 5 a) By-pass sự cố đờng... Token Trạm 2 Trạm 3 Trạm 1 Token Trạm 4 Trạm 6 Trạm 3 Trạm 4 Trạm 5 Trạm 6 â 20 04, HONG MINH SN Trạm 5 Token Ring 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus Token Bus â 2005 - HMS 8 Token? Mt bc in rt ngn, cú cu trỳc c bit Vớ d: â 20 04, HONG MINH SN Start Delimiter Destination Address 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus Source Address End Delimiter â 2005 - HMS 9 Vn kim soỏt Token â 20 04, HONG MINH SN Giỏm sỏt token: Nu do... â 20 04, HONG MINH SN Slave Slave Slave Slave Vai trũ ca trm ch: Kim soỏt hon ton giao tip trong h thng, hoc Ch úng vai trũ phõn chia quyn truy nhp bus 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus â 2005 - HMS 5 u im v nhc im u im: Tin nh n gin, tn kộm Trớ tu tp trung ti mt trm ch Nhc im tin cy ph thuc vo mt trm duy nht Hiu sut trao i d liu gia hai trm t thp â 20 04, HONG MINH SN ng dng ch yu ph bin trong. .. DeltaV Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 19 â 20 04, HONG MINH SN Vớ d mt cu trỳc mng s dng Foundation Fieldbus Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 20 Vớ d cỏc cu trỳc mng s dng Foundation Fieldbus Controller FF H1 â 20 04, HONG MINH SN Link Master Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 21 â 20 04, HONG MINH SN Vớ d cỏc cu trỳc mng s dng Foundation Fieldbus Chng 4: C s truyn... cú quyn nhn token 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus â 2005 - HMS 10 u im v nhc im u im: Tin nh tin cy cao hn nh vai trũ bỡnh ng Phự hp cho nhiu c ch giao tip khỏc nhau Nhc im: Phc tp ng dng â 20 04, HONG MINH SN Ch yu cp phớa trờn (bus iu khin, bus h thng) 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus â 2005 - HMS 11 Kt hp vi Master/Slave (Multimaster) (1) Master Master Master Master Master â 20 04, HONG MINH SN (2)... bus cp thp (bus trng hay bus thit b) trao i thụng tin hu nh ch din ra gia trm ch l thit b iu khin v cỏc trm t l thit b trng hoc cỏc module vo/ra phõn tỏn 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus â 2005 - HMS 6 Biu trỡnh t giao tip Master Slave 1 Slave 2 1: receive_request 2: send_request 3: send_data â 20 04, HONG MINH SN 4: send_completed 5: receive_completed 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus â 2005 - HMS 7 3 Token Passing... vớ d: Lm th no trong mt cuc hp khi mt ngi núi thỡ nhng ngi khỏc khụng chen vo? 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus â 2005 - HMS 3 Phõn loi phng phỏp Phơng pháp truy nhập bus â 20 04, HONG MINH SN Truy nhập tiền định Kiểmsoát tập trung Master/Slave TDMA Kiểmsoát phân tán Token Passing 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus Truy nhập ngẫu nhiên Nhận biết xung đột CSMA/CD Tránh xung đột CSMA/CA â 2005 - HMS 4 2 Phng phỏp ch/t... Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 11 Cu trỳc bus liờn quan ti tớnh nng gỡ? â 20 04, HONG MINH SN Tớnh thi gian thc? tin cy v tớnh sn sng ca h thng? Tớnh n gin? Khong cỏch truyn? Cn nm c bn cht, cỏc u im v nhc im ca tng cu trỳc liờn quan ti cỏc tớnh nng trờn! Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 12 Cu trỳc bus Cỏc on dõy dn trunk-line drop-line drop-line drop-line â 20 04, ... im â 20 04, HONG MINH SN Tc truyn thp Khong cỏch truyn ngn 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus â 2005 - HMS 24 â 20 04, HONG MINH SN Chng H thng thụng tin cụng nghip 4. 4 Bo ton d liu 1/20/2006 4. 4 Bo ton... â 20 04, HONG MINH SN Vớ d cu trỳc mng h PCS7 Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS 24 â 20 04, HONG MINH SN Chng H thng thụng tin cụng nghip 4. 3 Kim soỏt truy nhp bus 1/20/2006 4. 3 Kim... Chng 4: C s truyn thụng cụng nghip â 2005 - HMS Phõn loi MCN Quản lý công ty Mạng công ty Điều hành sản xuất Mạng xí nghiệp Điều khiển giám sát â 20 04, HONG MINH SN Điều khiển Chấp hành Chng 4: