Giáo trình mạng truyền thông công nghiệp phần 2

3.1 Phng tin truyn dn Chng 3: 75 Cỏc thnh phn h thng mng Chng ny gii thiu cỏc thnh phn c bn mt h thng mng truyn thụng cụng nghip nh phng tin truyn dn, phn cng v phn mm giao din mng, thit b liờn kt mng v cỏc linh kin mng khỏc 3.1 Phng tin truyn dn Mụi trng truyn dn hay phng tin truyn dn nh hng ln ti cht lng tớn hiu, ti bn vng ca tớn hiu vi nhiu bờn ngoi v tớnh tng thớch in t ca h thng truyn thụng Tc truyn v khong cỏch truyn dn ti a cho phộp cng ph thuc vo s la chn phng tin truyn dn Ngoi cỏc c tớnh k thut, cỏc phng tin truyn dn cũn khỏc mc tin li s dng (lp t, u dõy) v giỏ thnh Bờn cnh chun truyn dn, mi h thng bus u cú qui nh cht ch v chng loi v cỏc ch tiờu cht lng ca mụi trng truyn dn c phộp s dng Tuy nhiờn, qui nh v chun truyn dn thuc lp vt lý thỡ mụi trng truyn dn li nm ngoi phm vi cp ca mụ hỡnh qui chiu OSI Nu khụng xột ti cỏc c im riờng bit ca tng h thng mng c th (vớ d phng phỏp truy nhp bus), tc truyn ti a ca mt kờnh truyn dn ph thuc vo ( rng) bng thụng ca kờnh truyn i vi mụi trng khụng cú nhiu, theo thuyt Nyquist thỡ: Tc bit ti a (bits/s) = 2H log2 X, ú H l bng thụng ca kờnh truyn v X l s mc trng thỏi tớn hiu c s dng mó húa bit i vi cỏc h thng mng truyn thụng cụng nghip s dng tớn hiu nh phõn, ta cú X = v tc bit (tớnh bng bit/s) s khụng bao gi vt quỏ hai ln rng bng thụng Bờn cnh s hn ch bi bng thụng ca kờnh truyn dn, tc truyn ti a thc t cũn b gim ỏng k bi tỏc ng ca nhiu Shannon ó ch rng, tc truyn bit ti a ca mt kờnh truyn dn cú bng thụng H (Hz) v t l tớn hiu-nhiu S/N (signalto-noise ratio) c tớnh theo cụng thc: Tc bit ti a (bits/s) = H log2 (1+S/N) T cỏc phõn tớch trờn õy, ta cú th thy rng rng bng thụng v kh nng khỏng nhiu l hai yu t quyt nh ti cht lng ca ng truyn Bờn cnh ú, khong cỏch truyn ti a ph thuc vo suy gim ca tớn hiu trờn ng truyn Trong k thut truyn thụng núi chung cng nh truyn thụng cụng nghip núi riờng, ngi ta s dng cỏc phng tin truyn dn sau: Cỏp in: Cỏp ng trc, ụi dõy xon, cỏp trn Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 3.1 Phng tin truyn dn 76 Cỏp quang: Cỏp si thy tinh (a ch , n ch ), si cht Vụ tuyn: Súng truyn (radio AM, FM), súng truyn hỡnh (TV), vi súng (microwave), tia hng ngoi (UV) Di tn ca mt s phng tin truyn dn tiờu biu c mụ t trờn Hỡnh 3.1 f(Hz) 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 1013 1014 1015 1016 V tinh ụi dõy xon Cỏp ng trc Vi súng mt t Si quang Hng ngoi FM radio AM radio TV Di tn LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF Hỡnh 3.1: Di tn ca cỏc phng tin truyn dn tiờu biu Loi cỏp in ph bin nht cỏc h bus trng l ụi dõy xon i vi cỏc ng dng cú yờu cu cao v tc truyn v bn vi nhiu thỡ cỏp ng trc l s la chn tt hn Cỏp quang cng c s dng rng rói cỏc ng dng cú phm vi a lý rng, mụi trng xung quanh nhiu mnh hoc d xõm thc, hoc cú yờu cu cao v tin cy cng nh tc truyn d liu 3.1.1 ụi dõy xon ụi dõy xon (Twisted Pair) l mt phỏt minh ca A Grahm Bell vo nm 1881 v t ú tr thnh phng tin kinh in cụng nghip in thoi Mt ụi dõy xon bao gm hai si dõy ng c qun cỏch ly ụm vo Tỏc dng th nht ca vic qun dõy l trng in t ca hai dõy s trung hũa ln nhau, nh Hỡnh 3.2 minh ha, vỡ th nhiu x mụi trng xung quanh cng nh nhiu xuyờn õm s c gim thiu Hin tng nhiu xuyờn õm (crosstalk) xut hin s giao thoa trng in t ca chớnh hai dõy dn Khỏi nim xuyờn õm cú ngun gc k thut in thoi, ch s chng chộo lm mộo ting núi tỏc ng qua li gia hai dõy dn Nu kớch thc, xon ca ụi dõy c thit k, tớnh toỏn phự hp, trng in t chỳng gõy s t trit tiờu ln v hu nh khụng lm nh hng ti cht lng tớn hiu Hỡnh 3.2: ụi dõy xon v tỏc dng trung hũa trng in t Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 3.1 Phng tin truyn dn 77 Trong cỏc h thng truyn thụng cụng nghip, ụi dõy xon thng c s dng i kốm vi chun RS-485 Che chn ng truyn i vi RS-485 khụng phi bao gi cng bt buc, tựy theo ũi hi v cht lng ng truyn v tớnh tng thớch in t tng lnh vc ng dng khỏc Cỏc lp bc lút, che chn s gim tỏc ng ca nhiu bờn ngoi n tớn hiu truyn dn, ng thi hn ch nhiu x t chớnh ng truyn mụi trng xung quanh Mt cỏp dn thng bao gm nhiu ụi dõy xon, trng hp ph bin l hai ụi dõy Cng cú chun LAN nh IEEE 802.12 qui nh s dng bn ụi dõy Tựy theo cỏch che chn m ngi ta phõn bit hai loi cỏp dn: Shielded Twisted Pair (STP) v Unshielded Twisted Pair (UTP) S khỏc gia STP v UTP ch, ngoi v bc chung bờn ngoi ca c cỏp thỡ STP cũn cú thờm mt lp che chn riờng cho tng ụi dõy, nh thy trờn Hỡnh 3.3 in tr c tớnh ca STP v UTP thng l 120 c im ca STP l kh nng chng tỏc ng nhiu t bờn ngoi cao hn nhiu so vi UTP, bn thõn STP cng ta ớt nhiu hn mụi trng xung quanh Nhỡn chung, i vi cỏc h thng bus trng vi chun truyn dn RS-485 thỡ STP c s dng ph bin nht Cng chớnh vỡ kh nng khỏng nhiu tt m STP cho phộp truyn vi tc tng i cao (1 10Mbit/s) a) STP b) UTP Hỡnh 3.3: Hai kiu cỏp ụi dõy xon - STP v UTP Tựy theo cht lng ca cỏp truyn, chiu di dõy dn ti a khụng dựng b lp cú th ti 3000m Tuy nhiờn, mt phng thc truyn khụng cho phộp t c c tc truyn ti a v chiu di ti a cựng mt lỳc Vớ d, t c tc truyn ti a thỡ chiu di dõy dn khụng c ln hn 100m Bng 3.1 lit kờ mt s kiu cỏp theo qui chun AWG (American Wire Gauge) Bng 3.1: Mt s kiu cỏp STP theo qui chun AWG AWG 28 26 24 22 20 Tit din dõy (mm2) 0.08 0.13 0.2 0.32 0.50 ng kớnh dõy (mm) 0.32 0.40 0.51 0.64 0.80 in tr R (/m) 0.436 0.280 0.178 0.106 0.070 Cht lng truyn ca STP tt hn luụn i ụi vi giỏ thnh cao hn Vỡ vy khong cỏch truyn dn ngn hoc cỏc iu kin ớt cú tỏc ng nhiu bờn ngoi, UTP cng c s dng Do di tn b hn ch v nhy cm vi nhiu, tc truyn s dng UTP cỏc h thng mng truyn thụng cụng nghip thng b hn ch mc 167 kbit/s, cng nh chiu di ng truyn ti a khụng dựng b lp l 200m Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 3.1 Phng tin truyn dn 78 Tuy tc truyn ca cỏc loi cỏp ụi dõy xon khụng cao lm, nhng u im ca nú l giỏ thnh hp lý v d lp t, ni dõy Vỡ vy ng dng ch yu ca chỳng l cp trng, cú th s dng hu ht cỏc h thng bus trng Trờn Hỡnh 3.4 l mt vớ d cỏp ụi dõy xon kiu STP, sn phm ca hóng Siemens c dựng mng MPI v PROFIBUS Tc truyn ti a cho phộp õy l 12MBit/s Hỡnh 3.4: Cỏp ụi dõy xon STP (Siemens) n nay, cỏp ụi dõy xon cng c thit k, ch to vi nhiu ci tin khỏc Tựy theo kiu cỏch v cht lng ca sn phm, ngi ta cng chia thnh cỏc hng t 15 Loi cỏp dựng cụng nghip in thoi hoc mng thng thuc hng 3, cho phộp truyn ti tc 12Mbit/s Hng cho phộp truyn ti tc 100Mbit/s, c dựng Fast Ethernet (100BASE-TX) Chun IEC 61158 cng a loi ụi dõy xon xp hng t A ti D vi cht lng cao nht thuc hng A 3.1.2 Cỏp ng trc Mt loi cỏp truyn thụng dng khỏc l cỏp ng trc (coaxial cable hay coax) Nh trờn Hỡnh 3.5 minh ha, mt cỏp ng trc bao gm mt dõy lừi bờn v mt dõy (kiu ng) bao bc phớa ngoi, c ngn cỏch bi mt lp cỏch ly (in mụi) Cng nh ụi dõy xon, cht liu c s dng cho dõy dn õy l ng Lp cỏch ly thng l polyethylen (PE), v bc l nha PVC Vỏ bọc (PVC) Lớp dẫn (Cu) Dây dẫn lõi (Cu) Lớp cách ly (PE) Hỡnh 3.5: Cu to cỏp ng trc Cỏp ng trc thớch hp cho c truyn tớn hiu tng t v tớn hiu s Ngi ta phõn bit hai loi cp ng trc l cỏp di c s (baseband coax) v cỏp di rng (broadband coax) Loi th nht cú tr c tớnh l 50, c s dng rng rói truyn d liu, loi th hai cú tr c tớnh 75, thng c s dng l mụi trng truyn tớn hiu tng t Phm vi ng dng c in ca cỏp ng trc chớnh l cỏc h thng cỏp truyn hỡnh Nh cu trỳc c bit cng nh tỏc dng ca lp dn ngoi, cỏc in trng v t trng c gi gn nh hon ton bờn mt cỏp ng trc Chớnh vỡ vy hin tng xuyờn õm khụng ỏng k so vi cỏp ụi dõy xon Bờn cnh ú, hiu ng b Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 3.1 Phng tin truyn dn 79 mt2 cng lm gim s tn hao trờn ng truyn s dng cỏp truyn cú ng kớnh ln Hỡnh 3.6 biu th s suy gim ng truyn gia cỏp ng trc so sỏnh vi ụi dõy xon V c tớnh ng hc, cỏp ng trc cú di tn ln hn ụi dõy xon nờn vic tng tn s nhp nõng tc truyn cng d thc hin hn Tc truyn ti a cho phộp cú th ti 1-2 Gbit/s Vi tc thp, khong cỏch truyn cú th ti vi nghỡn m khụng cn b lp Tuy nhiờn, bờn cnh giỏ thnh cao hn ụi dõy xon thỡ vic lp t, u dõy phc cng l mt nhc im ca chỳng Vỡ vy truyn thụng cụng nghip, cỏp ng trc ch yu c dựng cỏc cp trờn (bus h thng, bus xớ nghip) nh ControlNet v Ethernet Suy giảm (dB/100m) 100 STP 10 Coax 1 10 100 1000 Tần số (MHz) Hỡnh 3.6: Suy gim ng truyn ca ụi dõy xon v cỏp ng trc 3.1.3 Cỏp quang Cỏp quang c s dng cỏc lnh vc ng dng ũi hi tc truyn ti rt cao, phm vi truyn dn ln hoc cỏc mụi trng lm vic chu tỏc ng mnh ca nhiu Vi k thut tiờn tin hin nay, cỏc loi cỏp quang cú th t ti tc truyn 20Gbit/s Cỏc h thng c lp t thụng thng cú tc truyn khong vi Gbit/s S suy gim tớn hiu õy rt nh, vỡ vy chiu di cỏp dn cú th ti hng chc, thm hng trm kilomột m khụng cn mt b lp hay mt b khuch i tớn hiu Mt u im ln ca cỏp quang l tớnh nng khỏng nhiu cng nh tớnh tng thớch in-t Cỏp quang khụng chu tỏc ng ca nhiu ngoi cnh nh trng in t, súng vụ tuyn Ngc li, bn thõn cỏp quang cng hu nh khụng bc x nhiu mụi trng xung quanh, vỡ th khụng nh hng ti hot ng ca cỏc thit b khỏc Bờn cnh ú, s dng cỏp quang cng nõng cao bo mt ca thụng tin c truyn Thc t rt khú cú th gn mt cỏc thit b nghe trm ng truyn m khụng gõy st gim tớn hiu mt cỏch t ngt Vi cỏc thit b k thut c bit ngi ta cú th d dng xỏc nh c v trớ b can thip Nguyờn tc lm vic ca cỏp quang da trờn hin tng phn x ton phn ca ỏnh sỏng ti b mt tip xỳc gia hai vt liu cú h s khỳc x n1 v n2 khỏc tha iu kin: cỏc tn s cao, dũng in trung ch yu b mt ca dõy dn Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 3.1 Phng tin truyn dn 80 n1 n2 arctan vi l gúc lch ca tia ỏnh sỏng ti so vi ng trc giao, nh Hỡnh 3.7 minh Thụng thng n1 c chn ln hn n2 khong 1% n1 n2 Hỡnh 3.7: Nguyờn tc phn x ton phn (n1 > n2) Mt si cỏp quang bao gm mt si lừi, mt lp bc v mt lp v bo v Si lừi cng nh lp bc cú th c lm bng thy tinh hoc cht sut Mt tia ỏnh sỏng vi gúc lch so vi chiu dc cỏp dn - tớnh theo cụng thc sau - s c nn i theo mt ng rớch rc u n: sin = n12 n22 Nguyờn tc lm vic ca cỏp quang c minh trờn Hỡnh 3.8 n2 n1 Hỡnh 3.8: Nguyờn tc lm vic ca cỏp quang T l ca cỏc h s khỳc x cng nh ng kớnh ca si lừi v lp bc nh hng ti c tớnh ng i ca tia ỏnh sỏng Ngi ta phõn loi cỏp quang si thy tinh thnh hai nhúm chớnh sau: Si a ch (Multimode Fiber, MMF): Si quang nhiu kiu súng, tớn hiu truyn i l cỏc tia laser cú tn s khụng thun nht Cỏc LED c s dng cỏc b phỏt Hin tng tỏn x gõy khú khn vic nõng cao tc truyn v chiu di cỏp dn Kh nng truyn hn ch phm vi Gbit/s * km Si n ch (Single-Mode Fiber, SMF): Si quang mt kiu súng, tớn hiu truyn i l cỏc tia laser cú tn s thun nht Cỏc iụt laze c s dng cỏc b phỏt Tc truyn cú th t ti hng trm Gbit/s khong cỏch 1km Nhúm th nht cng c chia tip thnh hai loi: Si cú h s bc (Step Index Fiber) v si cú h s dc (Gradient Index Fiber) Bng 3.2 túm tt mt s c tớnh v thụng s tiờu biu ca ba loi cỏp quang ny Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 3.1 Phng tin truyn dn 81 Bờn cnh si thy tinh, mt s loi si cht cng c s dng tng i rng rói Si cht cho phộp truyn vi tc thp (khong vi chc ti vi trm Mbit/s) v khong cỏch truyn ngn (ti a 80m), nhng giỏ thnh thp v lp t d dng hn nhiu Bng 3.2: Cỏc loi si thy tinh Si a ch H s bc Si n ch H s dc ng c tớnh ca h s khỳc x ng i ca tia sỏng ng kớnh 50 m m ng kớnh ngoi 250 m 125 m 125 m suy gim 100 MHz 1GHz 100GHz 1dB/100m tn s B phỏt / b thu LED / iụt PIN hoc APD1 iụt laze / APD Tc truyn * ~ 1Gbit/s * km ~ 100Gbit/s * km Cao Thp Khong cỏch Giỏ thnh LED: Light-emitting Diode, APD: Avalanche Photodiode 3.1.4 Vụ tuyn Trong mt s lnh vc ng dng khụng th s dng cỏp truyn, hoc vi chi phớ cho lp t rt cao - vớ d cụng nghip khai thỏc du khớ trờn bin hoc lnh vc theo dừi khớ tng thy - cỏc phng phỏp truyn vụ tuyn úng vai trũ quan trng Trong nhng nm gn õy, phng phỏp truyn d liu trờn cỏc phng tin vụ tuyn c ng dng ngy cng rng rói, nh s cú mt ca cỏc cụng ngh hin i, d s dng v tin cy Mt cỏc ca vic truyn d liu qua vi súng l phi s dng mt tn s thớch hp, c phộp ca cỏc c quan hu quan trỏnh gõy nhiu i vi cỏc h thng khỏc nhiu nc, s ni lng cỏc qui nh cp phộp to iu kin d dng cho vic trang b v a vo s dng cỏc thit b Giỏ thnh tng th cho mt h thng - k Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 3.1 Phng tin truyn dn 82 c chi phớ cho trang thit b v bo trỡ h thng - cú th thp hn rt nhiu so vi chi phớ cho cỏp dn Hai phng tin chớnh c s dng rng rói l vi súng mt t v vi súng qua v tinh i vi vi súng mt t, cú th s dng cỏc dch v cụng cng hoc t lp t h thng riờng Cỏc h thng truyn dn mt t riờng cú th xõy dng trờn c s hng lot cỏc thit b tng t v k thut s, phc v cỏc nhu cu ng dng khỏc nhau, cn trao i d liu theo mt chiu hoc c hai chiu Phm vi ph súng cú th t vi cho ti hng chc kilụmột Giỏ thnh cng rt khỏc nhau, t cỏc h thng n gin, r tin vi giao tip n kờnh, mt chiu cho n cỏc h thng rt t cho phộp s dng nhiu kờnh v liờn lc hai chiu cựng mt lỳc Mt s h thng n gin c s dng khụng cn giy phộp Cỏc h thng dch v cụng cng mt t cng rt a dng nh mng dch v tớch hp k thut s (ISDN), mng in thoi di ng (GSM, AMPS, UTSM), i phỏt di ng cụng cng (MPT1327, TETRA), cỏc súng phỏt v truyn hỡnh Bờn cnh chi phớ mua sm hoc thuờ cỏc trang thit b thỡ giỏ thnh tng th bao gm c tin thuờ bao v phớ s dng tớnh theo thi gian Vỡ vy, mc dự u t ban u khụng cao, song chi phớ cho hnh li cú th rt ln S dng v tinh (Eutelsat, Intelsat, Inmarsat, Panamsat, Orbcomm) phự hp vi cỏc ng dng ũi hi liờn lc khong cỏch ln, nhng cú th khụng liờn tc Truyn dn qua v tinh cú th ũi hi u t cho thuờ bao tng i ln, ph thuc vo hp ng s dng v cht lng dch v, nhiờn nhiu trng hp thỡ õy l s la chn nht Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 3.2 Giao din mng 83 3.2 Giao din mng 3.2.1 Cu trỳc giao din mng Mt giao din mng bao gm cỏc thnh phn x lý giao thc truyn thụng (phn cng v phn mm) v cỏc thnh phn thớch ng cho thit b c ni mng Hỡnh 3.9 mụ t phm vi thc hin chc nng cú th thc hin c cỏc thnh phn giao din mng i chiu vi mụ hỡnh OSI Lu ý rng, nhiu ta khụng th nh ngha ranh gii rừ rng gia phn cng v phn mm Phm vi chc nng ca cỏc thnh phn ny cú th giao Phn cng thc hin chc nng ca lp vt lý v cú th mt phn hoc ton b chc nng ca cỏc lp liờn kt d liu v lp mng Phm vi chc nng ca phn mm l x lý giao thc, cú th t lp liờn kt d liu cho ti lp ng dng Tuy nhiờn, vỡ cỏc lý v tớnh nng thi gian to xung nhp, ng b nhp, trớch mu tớn hiu v mó húa bớt, lp vt lý bt buc phi cỏc vi mch cng m nhim Phn mm cú th thc hin di dng phn (firmware) cng vi x lý, phn mm giao thc tớch hp h iu hnh (hiu vi ngha rng) hoc di dng cỏc hm th vin c gi chng trỡnh ng dng Lớp ứng dụng Lớp biểu diễn liệu Phần mềm Lớp kiểm soát nối Lớp vận chuyển Lớp liên kết liệu Phần cứng Lớp mạng Chơng trình ứng dụng Thành phần thực Hệ điều hành Mô hình OSI Lớp vật lý Hỡnh 3.9: Phm vi chc nng ca cỏc thnh phn giao din mng Hỡnh 3.10 mụ t mt cu trỳc tiờu biu phn cng ghộp ni bus trng cho cỏc thit b, s dng ch yu cỏc vi mch tớch hp cao Phn cng ny cú th thc hin di dng mt bng mch riờng cú th ghộp b sung, hoc tớch hp sn bng mch ca thit b Chc nng x lý giao thc truyn thụng cú th c thc hin bng mt b vi x lý thụng dng kt hp vi vi mch thu phỏt khụng ng b a nng UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) Vi mch UART thc hin vic chuyn i cỏc d Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 3.2 Giao din mng 84 liu song song t vi x lý sang mt dóy bit ni tip Phn mm x lý giao thc c lu tr b nh EPROM/EEPROM hoc Flash-ROM Phng phỏp ny cú nhc im l tớnh nng thi gian x lý truyn thụng rt khú xỏc nh v kim nghim mt cỏch chớnh xỏc Bờn cnh ú chi phớ cho thit k, phỏt trin, th nghim v chng nhn hp chun phn mm x lý giao thc cho mt loi vi x lý c th cú th rt ln khc phc cỏc trờn õy, nhiu cụng ty cho sn xut hng lot cỏc vi mch chuyờn dng cho mt loi bus, c gi l ASIC (Application Specific Integrated Circuit), a dng v cht lng, hiu nng v giỏ thnh Mt s ASIC thm cũn c tớch hp sn mt s phn mm ng dng nh cỏc thut toỏn iu khin, chc nng tin x lý tớn hiu v chc nng t chn oỏn Nh ú, vic phõn tỏn cỏc chc nng t ng húa xung cỏc thit b trng c ni mng khụng nhng gim ti cho mỏy tớnh iu khin cp trờn, m cũn ci thin tớnh nng thi gian thc ca h thng Tuy nhiờn, thụng thng cỏc bng mch vi in t cng khụng m nhim ton b chc nng x lý giao thc truyn thụng, m ch thc hin dch v thuc cỏc lp di mụ hỡnh OSI, cũn cỏc phn trờn thuc trỏch nhim ca phn mm th vin hoc phn mm ng dng Trong mt s h thng bus hoc mt s sn phm, nh sn xut to iu kin cho ngi s dng t la chn mt nhiu kh nng Hu ht cỏc mch giao din bus u thc hin cỏch ly vi ng truyn trỏnh gõy nh hng ln Ngoi ra, cn mt b cung cp ngun nuụi trng hp ng truyn tớn hiu khụng ng ti ngun a s cỏc thnh phn ghộp ni cng cho phộp thay i ch lm vic hoc tham s qua cỏc cụng tc, jumper v hin th trng thỏi qua cỏc ốn LED Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 4.8 Ethernet Tap Lừi 140 ụi dõy xon Cỏp thu phỏt B thu phỏt (a) 10BASE5 B ni (b) 10BASE2 Hub (c) 10BASE-T Hỡnh 4.20: Ba kiu mng Ethernet vi cỏp ng trc v ụi dõy xon V bn cht, c hai kiu dõy vi cỏp ng trc nh núi trờn u thc hin cu trỳc bus (vt lý cng nh logic), vỡ th cú u im l tit kim dõy dn Tuy nhiờn, cỏc li phn cng nh t cỏp, lng b ni rt khú phỏt hin trc tuyn Mc dự ó cú mt s bin phỏp khc phc, phng phỏp tin cy hn l s dng cu trỳc hỡnh vi mt b chia (hub) hoc mt b chuyn mch (switch, xem 3.5) Cu trỳc ny thụng thng c ỏp dng vi ụi dõy xon, nhng cng cú th ỏp dng c vi cỏp ng trc (vớ d Industrial Ethernet) Vi 10BASE-T, cỏc trm c ni vi qua mt b chia ging nh cỏch ni cỏc mỏy in thoi Trong cu trỳc ny, vic b sung hoc tỏch mt trm mng cng nh vic phỏt hin li cỏp truyn rt n gin Bờn cnh nhc im l tn dõy dn v cụng i dõy thỡ chi phớ cho b chia cht lng cao cng l mt Bờn cnh ú, khong cỏch ti a cho phộp t mt trm ti b chia thng b hn ch vũng 100150 Bờn cnh cỏp ng trc v ụi dõy xon thỡ cỏp quang cng c s dng nhiu Ethernet, ú c bit ph bin l 10BASE-F Vi cỏch ghộp ni nht l im-im, cu trỳc mng cú th l daisy-chain, hỡnh hoc hỡnh cõy Thụng thng, chi phớ cho cỏc b ni v chn u cui rt ln nhng kh nng khỏng nhiu tt v tc truyn cao l cỏc yu t quyt nh nhiu phm vi ng dng Trong nhiu trng hp, ta cú th s dng phi hp nhiu loi mt mng Ethernet Vớ d, cỏp quang hoc cỏp ng trc dy cú th s dng l ng trc chớnh hay xng sng (backbone) cu trỳc cõy, vi cỏc ng nhỏnh l cỏp mng hoc ụi dõy xon i vi mng qui mụ ln, cú th s dng cỏc b lp Mt h thng khụng hn ch s lng cỏc on mng cng nh s lng cỏc b lp, nhng ng dn gia hai b thu phỏt khụng c phộp di quỏ 2,5km cng nh khụng c i qua quỏ bn b lp Ton b cỏc h thng theo chun 802.3 s dng ch truyn ng b vi mó Manchester (xem 2.7) Bit tng ng vi sn lờn v bit ng vi sn xung ca xung gia mt chu k bit Mc tớn hiu i vi mụi trng cỏp in l +0,85V v 0,85V, to mc trung hũa l 0V Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 4.8 Ethernet 141 4.4.3 C ch giao tip S ph bin ca Ethernet cú c l nh tớnh nng m Th nht, Ethernet ch qui nh lp vt lý v lp MAC, cho phộp cỏc h thng khỏc tựy ý thc hin cỏc giao thc v dch v phớa trờn Th hai, phng phỏp truy nhp bus ngu nhiờn CSMA/CD (xem 2.5) khụng yờu cu cỏc trm tham gia phi bit cu hỡnh mng, vỡ vy cú th b sung hay tỏch mt trm mng m khụng nh hng ti phn mng cũn li Th ba, vic chun húa sm IEEE 802.3 giỳp cho cỏc nh cung cp sn phm thc hin d dng hn Trong mt mng Ethernet, khụng k ti b chia hoc b chuyn mch thỡ tt c cỏc trm u cú vai trũ bỡnh ng nh Mi trm (hay núi cỏch khỏc l mi module giao din mng, mi card mng) cú mt a ch Ethernet riờng bit, thng nht ton cu Vic giao tip gia cỏc trm c thc hin thụng qua cỏc giao thc phớa trờn, vớ d NetBUI, IPX/SPX hoc TCP/IP Tựy theo giao thc c th, cn cc (tờn, mó s hoc a ch) ca bờn gi v bờn nhn mt bc in ca lp phớa trờn (vớ d lp mng) s c dch sang a ch Ethernet trc c chuyn xung lp MAC Bờn cnh c ch giao tip tay ụi, Ethernet cũn h tr phng phỏp gi thụng bỏo ng lot (multicast v broadcast) Mt thụng bỏo multicast gi ti mt nhúm cỏc trm, mt thụng bỏo broadcast gi ti tt c cỏc trm Cỏc loi thụng bỏo ny c phõn bit bi kiu a ch, nh c trỡnh by mc sau 4.4.4 Cu trỳc bc in IEEE 802.3/Ethernet ch qui nh lp MAC v lp vt lý, vỡ vy mt bc in cũn c gi l khung MAC Cu trỳc mt khung MAC c minh trờn Hỡnh 4.21 byte byte 2/6 byte 2/6 byte byte M u SFD a ch a ch di/ (555 5H) (D5H) ớch ngun Kiu gúi 46-1500 byte D liu byte PAD FCS Hỡnh 4.21: Cu trỳc khung MAC theo IEEE 802.3/Ethernet M u mt khung MAC l 56 bit v luõn phiờn, tc byte ging cú giỏ tr 55H Vi mó Manchester, tớn hiu tng ng s cú dng tun hon, c bờn nhn s dng ng b nhp vi bờn gi Nh vy, vic ng b húa ch c thc hin mt ln cho c bc in tc truyn 10 Mbit/s, khong thi gian ng b húa l 5,6s Tip sau l mt byte SFD (Start of Frame Delimiter) cha dóy bit 10101011, ỏnh du u khung MAC ỳng ra, dóy bớt m u v byte SFD khụng thc s thuc vo khung MAC Theo 802.3, a ch ớch v a ch ngun cú th l hoc byte, nhng chun qui nh cho truyn di c s 10 Mbit/s (tc 10BASEx) ch s dng a ch byte Bit cao nht a ch ớch cú giỏ tr cho cỏc a ch thụng thng v giỏ tr cho cỏc a ch nhúm i vi cỏc thụng bỏo gi cho tt c cỏc trm (broadcast), tt c cỏc bit a ch ớch s l Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 4.8 Ethernet 142 Cú hai loi a ch Ethernet l cỏc a ch cc b v cỏc a ch ton cu, c phõn bit bi bit 46 (bit gn cao nht) Cỏc a ch cc b cú th cng hoc t bng phn mm v khụng cú ý ngha ngoi mng cc b Ngc li, mt a ch ton cu c IEEE cp phỏt, luụn c cng vi mch m bo s thng nht trờn ton th gii Vi 46 bit, cú th cú tng cng 7*1013 a ch ton cu, cng nh 7*1013 a ch cc b Tuy nhiờn, s lng cỏc trm cho phộp mt h thng mng cụng nghip cũn ph thuc vo kiu cỏp truyn, giao thc phớa trờn cng nh c tớnh ca cỏc thit b tham gia mng Mt s khỏc gia Ethernet v IEEE 802.3 l ý ngha ụ tip sau phn a ch Theo c t Ethernet, hai byte ny cha mó giao thc chuyn gúi phớa trờn C th, mó 0800H ch giao thc IP (Internet Protocol) v 0806H ch giao thc ARP (Address Resolution Protocol) Theo 802.3, ụ ny cha s byte d liu (t ti 1500) Vi iu kin rng buc gia tc truyn v (tớnh bng bit/s), chiu di bc in n v khong cỏch truyn l (tớnh bng một) ca phng phỏp CSMA/CD (xem 2.5.5) lv < 100.000.000n, m bo tc truyn 10 Mbit/s v khong cỏch 2.500m thỡ mt bc in phi di hn 250 bit hay 32 byte Xột ti c thi gian tr qua bn b lp, chun 802.3 qui nh chiu di khung ti thiu l 64 byte (51,2s), khụng k phn m u v byte SFD Nh vy, ụ d liu phi cú chiu di ti thiu l 46 byte Trong trng hp d liu thc ngn hn 46 byte, ụ PAD (padding) c s dng lp y ễ cui cựng khung MAC cha mó CRC 32 bit vi a thc phỏt G(x) = x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1 Phn thụng tin c kim soỏt li bao gm cỏc ụ a ch, ụ chiu di v ụ d liu 4.4.5 Truy nhp bus Mt ln thng gõy lo ngi vic s dng Ethernet cp trng l phng phỏp truy nhp bus ngu nhiờn CSMA/CD v s nh hng ti hiu sut cng nh tớnh nng thi gian thc ca h thng õy, mt nhng yu t quyt nh ti hiu sut ca h thng l thut toỏn tớnh thi gian ch truy nhp li cho cỏc trm trng hp xy xung t Thi gian lan truyn tớn hiu mt ln qua li ng truyn c gi l khe thi gian Giỏ tr ny c tớnh cho ti a 2,5km ng truyn v bn b lp l 512 thi gian bit hay 51,2 s Sau ln xy xung t u tiờn , mi trm s chn ngu nhiờn hoc ln khe thi gian ch trc th gi li Nu hai trm ngu nhiờn cựng chn mt khong thi gian, hoc cú s xung t mi vi mt trm th ba, thỡ s khe thi gian la chn ch s l 0, 1, hoc Sau ln xung t th i, s khe thi gian chn ngu nhiờn nm khong t ti i Tuy nhiờn, sau mi ln xung t, s khe thi gian ch ti a s c gi li s 1023 Sau 16 ln xung t liờn tip, cỏc trm s coi l li h thng v bỏo tr li lp giao thc phớa trờn Thut toỏn ni ting ny c gi l Binary Exponential Backoff (BEB) Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 4.8 Ethernet 143 4.4.6 Hiu sut ng truyn v tớnh nng thi gian thc Vi gi thit ti tng i ln v khụng thay i, hiu sut ng truyn ti u mng Ethernet c xỏc nh theo cụng thc ([1]) Hiu sut ti u = , + evl / cn vi e l giỏ tr ti u cho s khe thi gian tranh chp trờn mt khung, v l tc truyn, l l chiu di dõy dn, c l tc lan truyn tớn hiu v n l chiu di trung bỡnh ca mt khung tớnh bng bit Hiu sut ti u l mt giỏ tr lý tng, ch t c ng truyn c s dng liờn tc v hu nh khụng cú xung t trờn ng truyn Khi s lng trm tng lờn, nu khụng cú s iu khin lp giao thc phớa trờn thỡ hiu sut s gim i ỏng k Trờn Hỡnh 4.22 l th mụ t quan h gia hiu sut ng truyn v s lng trung bỡnh cỏc trm ng thi ch gi thụng tin Lu ý, s trm ghi trờn trc honh khụng phi l s trm mng Hiu sut thc t rt khú cú th xỏc nh mt cỏch chớnh xỏc cho mt cu hỡnh mng Hiu sut ng truyn 1,0 0,9 khung 1024 byte 0,8 0,7 khung 512 byte 0,6 khung 256 byte 0,5 0,4 khung 128 byte 0,3 khung 64 byte 0,2 0,1 0,0 16 128 256 S trm ng thi mun gi Hỡnh 4.22: Hiu sut ng truyn Ethernet 10 Mbit/s Bờn cnh bt nh truy nhp bus, cn phi xột ti tin cy ca mng Ethernet Mc dự Ethernet cú kh nng phỏt hin li xung t v cỏc li khung, cỏc trm khụng h cú xỏc nhn v trng thỏi cỏc bc in nhn c Nh vy, vic trao i thụng tin mt cỏch tin cy nht thit phi nh vo mt giao thc thớch hp phớa trờn Trong cỏc h thng mng cc b phũng cng nh cỏc mng cụng nghip da trờn Ethernet, giao thc TCP/IP c s dng rng rói nht Thụng qua cỏc c ch xỏc nhn thụng bỏo, gi li d liu v kim soỏt lung giao thụng, tin cy cng nh tớnh nng thi gian thc ca h thng c ci thin ỏng k 4.4.7 Mng LAN 802.3 chuyn mch Khi s trm tham gia tng lờn nhiu, hot ng giao tip mng s b tc ngn mt mt tc truyn hn ch, mt khỏc c ch truy nhp bus khụng cũn m bo c hiu sut nh iu kin bỡnh thng khc phc ta cú th s dng mng Ethernet tc cao hoc/v s dng c ch chuyn mch Mng LAN 802.3 chuyn Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 4.8 Ethernet 144 mch c xõy dng trờn c s 10BASE-T vi tc truyn 10 Mbit/s thụng thng Mc ớch ca vic s dng cỏc b chuyn mch l phõn vựng xung t v vỡ th hn ch xung t Hỡnh 4.23: S dng b lp mng LAN 802.3 chuyn mch Hỡnh 4.23 minh cu trỳc ghộp ni mng LAN 802.3 vi mt b chuyn mch SWITCH HUB (switch, xem 3.4) Mt b chuyn mch tc cao thng gm n 32 module, mi module cú n cng ni Cỏc trm cú th ni trc tip vo mt cng ca b chuyn mch, hoc qua mt b chia Cú hai kiu phõn vựng xung t (collision domain) l theo tng module hoc theo tng cng Mt b lp h tr phõn vựng xung t theo module cho khụng cho phộp cỏc trm ni chung mt module cựng gi tớn hiu, nhng cho phộp cỏc module hot ng song song, c lp Nu trm ớch nm mt module khỏc, b chuyn mch s chộp bc in v gi ti module tng ng Mt b lp phõn vựng xung t theo tng cng khụng nhng cho phộp cỏc module hot ng song song, m cũn cho phộp tt c cỏc cng trờn mt module ng thi tip nhn tớn hiu gi Cng vi c ch chộp vo b m, mi bc in s ch c gi cng tng ng vi trm ớch Nguyờn tc hot ng ca LAN 802.3 chuyn mch c ng dng rng rói h thng mng cụng nghip Vi k thut chuyn mch hin i, khụng nhng bng thụng tng th ca h thng c nõng cao, m tớnh nng thi gian thc cng c ci thin ỏng k 4.4.8 Fast Ethernet Fast Ethernet l s phỏt trin tip theo ca Ethernet, c chun húa IEEE 802.3u Fast Ethernet cho phộp truyn vi tc 100 Mbit/s m bo tng thớch vi Ethernet, ton b c ch giao tip v kin trỳc giao thc c gi nguyờn, ch cú thi gian bit c gim t 100ns xung 10ns V mt k thut, cỏp ng trc loi 10BASE5 v 10BASE2 cú th s dng cho Fast Ethernet vi chiu di ti a gim xung mi ln Tuy nhiờn, phng phỏp ni mng s dng ụi dõy xon v b chia cú u th vt tri, vỡ vy tt c cỏc h Fast Ethernet u khụng h tr cỏp ng trc Ba loi cỏp chun cho Fast Ethernet c lit kờ bng 4.11 Bng 4.5: Mt s loi cỏp truyn Fast Ethernet thụng dng Tờn hiu Loi cỏp 100BASE-T4 ụi dõy xon hng Chiu di on ti a 100 m Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 4.8 Ethernet 145 100BASE-TX ụi dõy xon hng 100 m 100BASE-FX Cỏp quang 2000 m Loi 100BASE-T4 s dng bn ụi dõy xon UTP hng Di tn ca hng cỏp ny b gii hn 25MHz, mó Manchester s dng Ethernet thụng thng to tn s tớn hiu cao gp ụi so vi tn s nhp, tc truyn trờn mi ụi dõy l ch l 12,5 Mbit/s t c tc truyn 100 Mbit/s, mt phng phỏp mó húa bit vi tớn hiu ba mc thay vỡ hai mc c s dng õy ng thi, 100BASE-T4 phi dựng ti bn ụi dõy xon (vỡ th cú ký hiu T4), ú mt ụi luụn truyn tớn hiu vo b chia, mt ụi luụn truyn v hai ụi cũn li c s dng linh hot theo chiu ang truyn Vi ba ụi dõy v ba mc tớn hiu, mt nhp cú th truyn c bit, nõng tc truyn tng cng lờn 100 Mbit/s Vi 100BASE-TX, ụi dõy xon hng c s dng cú kh nng lm vic tn s nhp 125MHz v cao hn na Vic s dng hai ụi dõy xon to kh nng truyn hai chiu ng thi Khỏc vi 100BASE-T4, mt phng phỏp mó húa bit cú tờn l 4B5B c s dng õy Dóy bit t khung MAC c mó húa li thnh cỏc t hp bit trờn ng truyn Ch cú 16 32 t hp biu din d liu, cỏc t hp cũn li c s dng cho ỏnh du, iu khin v tớn hiu phn cng i vi mi loi mng trờn, vic ni dõy cú th thụng qua mt b chia hoc mt b chuyn mch Mt b chuyn mch cú chi phớ cao hn nhiu so vi mt b chia, nhng nõng cao hiu sut ca h thng mt cỏch ỏng k nh chc nng phõn vựng xung t Loi 100BASE-FX cng cho phộp truyn hai chiu ton phn, s dng hai si quang a ch cho hai chiu i vi cỏc ng dng ũi hi khong cỏch truyn ln hoc kh nng khỏng nhiu cao thỡ õy l gii phỏp thớch hp 4.4.9 High Speed Ethernet High Speed Ethernet (HSE) l mt cụng ngh bus Fieldbus Foundation (FF) phỏt trin trờn c s Fast Ethernet v cng l mt tỏm h bus c chun húa IEC 61158 vo cui nm 1999 Vi tc truyn 100 Mbit/s, HSE c thit k cho vic ni mng trờn cp iu khin v iu khin giỏm sỏt, b sung cho mng H1 cp thp (xem 4.7) HSE s dng a ch 48-bit v 64-byte khung MAC ti thiu nh Ethernet chun, cú th ng thi truyn cỏc thụng bỏo dch v H1 cng nh cỏc thụng bỏo riờng ca HSE Bờn cnh ú, HSE h tr rt tt vic d phũng, ng b thi gian cng liờn kt nhiu giao thc Kin trỳc giao thc Hỡnh 4.24 mụ t kin trỳc giao thc HSE Phớa di, HSE s dng hon ton lp vt lý v lp MAC theo IEEE 802.3 Cng nh nhiu h thng da trờn Ethernet khỏc, lp mng s dng giao thc IP (Internet Protocol) v lp chuyn s dng TCP (Transmission Control Protocol) hoc UDP (User Datagram Protocol) c bit, HSE ó b sung mi mt c t, ú hu ht thuc lp ng dng nh qui nh v cỏc chc nng ng dng, cỏc dch v qun tr mng, qun lý h thng, c ch d phũng, truy nhp thit b trng Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 4.8 Ethernet 146 Cp phỏt a ch ng High Speed Ethernet s dng cỏc giao thc chun DHCP (Dynamic Host Control Protocol) v IP (Internet Protocol) cng nh chc nng qun lý h thng cp phỏt ng a ch cho cỏc trm Sau nhn c yờu cu cp a ch t mt thit b, DHCP Server s tỡm mt a ch IP cũn trng v cp phỏt cho thit b ó yờu cu Tip theo, thit b thụng bỏo cho phn qun lý h thng (System Manager) v c cp phỏt mt nhón thit b vt lý (Physical Device Tag) Mt a ch v mi liờn kt c thit lp, phn qun lý h thng cú th np cu hỡnh xung thit b NMA: Network Management Agent (ip viờn qun tr mng) VFD: Virtual Field Device (Thit b trng o) OD: Object Directory (Th mc i tng) SMIB: System Management Information Base (C s thụng tin qun lý h thng) NMIB: Network Management Information Base (C s thụng tin qun tr mng) SMK: System Management Kernel (Nhõn qun tr h thng) NMA VFD OD HSE SMK HSE LRE Bridge H1 H1 Interface Interface N FBAP VFD FBAP VFD n OD OD HSE Management Agent SMIB NMIB DHCP, SNTP SNMP Field Device Access Agent TCP UDP HSE MIB IP IEEE 802.3 (lp Vt lý + MAC) LRE: LAN Redundancy Entity DHCP: Dynamic Host Control Protocol (Giao thc iu khin cp phỏt a ch ng) SNTP: Simple Network Time Protocol (Giao thc thi gian mng n gin) SNMP:Simple Network Management Protocol (Giao thc qun tr mng n gin) FBFA: Function Block Application (ng dng chc nng) Hỡnh 4.24: Kin trỳc giao thc HSE Cu trỳc d phũng V c bn, gii phỏp d phũng HSE da vo cỏc cu trỳc v thnh phn Ethernet thụng dng C hai dng d phũng - d phũng mng v d phũng thit b - u c h tr Mt vớ d cu hỡnh d phũng tiờu biu c minh trờn Hỡnh 4.25 Khi chc nng linh hot Khi chc nng (Function Block, FB) l mt khỏi nim trng tõm Foundation Fieldbus H1 v HSE M rng mụ hỡnh chc nng cho cỏc ng dng sn xut giỏn on, cỏc chc nng linh hot (Flexible Function Block, FFB) c coi nh phn mm bao bc, i din cho cỏc thut toỏn ng dng c bit hoc cỏc cng vo/ra tng t cng nh s Cỏc ngụn ng chun c nh ngha IEC 61131-3 cú th s dng Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 4.8 Ethernet 147 to cỏc chc nng linh hot, tng t nh vi cỏc chc nng thụng thng Cng thụng qua cỏc chc nng linh hot ny, vic liờn kt vi H1 cng nh vi cỏc h thng s dng giao thc khỏc c thc hin mt cỏch thng nht Hỡnh 4.25: Mt cu hỡnh d phũng HSE tiờu biu Thit b ch d phũng Switch B Switch A Thit b liờn kt A PLC Thit b liờn kt B Phng tin d phũng Thit b d phũng Cỏc thit b H1 4.4.10 Industrial Ethernet Ti thi im tỏc gi biờn son bi ging ny, Industrial Ethernet (IE) cha phi l mt chun quc t, m ch l tờn ca mt lot cỏc dũng sn phm mt s nh sn xut (trong ú cú Synergetic, Siemens) a Thc cht, IE ch l Ethernet vi cỏc thnh phn mng thớch hp mụi trng cụng nghip Vớ d, loi cỏp ng trc bc lút kộp hoc cỏp ụi dõy xon STP c s dng thay cho cỏc loi cỏp thụng thng Cỏc phn cng mng nh module giao din, b chia hoc router c thit k vi kiu dỏng cụng nghip, cú tin cy cao, chu c iu kin lm vic khc khe hn so vi mng Ethernet phũng c bit, cỏc b chuyn mch v cỏc b chia thng c trang b tớnh nng d phũng 4.4.11 Ti liu tham kho Ti liu tham kho [1] Andrew S Tanenbaum: Computer Networks 3th Edition, Prentice-Hall, 1998 [2] H.W Johnson: Fast Ethernet Dawn of New Network, Englewood Cliff, NJ [3] Fieldbus Foundation, www.fieldbus.org [4] Industrial Ethernet Association, www.industrialethernet.com Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni Chng 5: Thit k h thng mng Chng ny cp ti mt s liờn quan ti bi toỏn tớch hp h thng s dng mng truyn thụng cụng nghip Bờn cnh cỏc v thit k h thng mng, vic ỏnh giỏ v la chn gii phỏp mng cng c bn ti Cui cựng, cỏc liờn quan ti chun cụng nghip cú vai trũ quan trng vic tớch hp h thng s c tho lun 5.1 Thit k h thng mng 5.1.1 Phõn tớch yờu cu Cỏc yu t k thut Khi thit k mt h thng mng ta cn quan tõm ti hng lot cỏc yu t nh cu trỳc mng, khong cỏch truyn, chng nhiu, kiu thụng tin cn trao i, kớch c bc in, tc h thng, tr truyn thụng, s lng v mt cỏc im vo/ra, chng loi thit b iu khin, sỏch lc iu khin, kh nng tng thớch, bin phỏp an ton h thng, o to nhõn lc, kh nng bo trỡ v m rng tng lai Cỏc yu t liờn quan ti mụi trng lm vic nh nhiu in t, cp an ton in, rung, cht n mũn, khụng gian v v trớ lp t cng cn c lu ý Thit k mi, nõng cp hoc thay th Vi mt h thng c xõy dng mi hon ton, nh tớch hp h thng cú nhiu s la chn hn thit k mi Vn cn bn sõu hn l i vi cỏc h thng ó v ang hot ng Khi cỏc yu t k thut ó c kho sỏt, nh tớch hp h thng cn nghiờn cu v trao i vi ch u t v s la chn gii phỏp nõng cp hoc thay th Mt gii phỏp nõng cp cú th ch l tỡm cỏch ni mng cỏc thit b ó cú, hoc nõng cp mt h thng mng c lc hu s dng ti a cỏc thnh phn cú sn Gii phỏp nõng cp cú th tit kim cho u t, nhiờn cú th s khụng tha c mt s chc nng theo yờu cu t v cú th gõy cỏc s khụng tng thớch gia cỏc thnh phn mi v c Mt gii phỏp thay th a mt thit k hon ton mi cho mt h thng lc hu Bờn cnh b sung cỏc thnh phn h thng mng mi thỡ õy vic thay mi cỏc thit b v l iu khú trỏnh Thit k mi cú th a mt gii phỏp nht quỏn, nhiờn u t cao cú th lm gim tớnh thuyt phc ca d ỏn Giỏ thnh, tớnh sn sng v kh nng h tr Nu so sỏnh ti u t tng th cho thi gian 15-20 nm k c chi phớ cho phỏt trin, lp t, a vo hnh v bo trỡ, giỏ mua mt h thng iu khin thụng thng ch Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 5.1 Thit k h thng mng 149 chim khong 20% Hn na, tin cy v tớnh sn sng ca h thng cng l cỏc yu t then cht quyt nh ti li nhun ca mt d ỏn u t Vỡ vy, vic ỏnh giỏ li th lõu di s dng bus trng em li l mt iu rt quan trng, nh hng ti quyt nh u t v quyt nh gii phỏp Tuy nhiờn, thc t nhiu nh tớch hp h thng cng nh nhiu nh u t e ngi vic a vo s dng cụng ngh bus trng bi lý v hiu bit cng nh lý bo th p dng cụng ngh mi ũi hi phi u t cho tỡm hiu v nghiờn cu th nghim, tn ti mt s mo him u t Cng phi núi rng, nu nh mt gii phỏp c in hot ng hiu qu c v mt k thut cng nh v mt kinh t thỡ ớt cú lý phi t b Song vi mt tỡnh th cnh tranh v ton cu húa nh hin nay, c cỏc on cụng ngh t ng húa cú tờn tui nht cng phi t tin húa v thay i t v gii phỏp tớch hp h thng 5.1.2 Cỏc bc tin hnh Da vo cỏc yờu cu c th nh ó nờu, quỏ trỡnh thit k v a vo hnh mt h thng mng cú th tin hnh theo cỏc bc sau õy: La chn kin trỳc iu khin: iu khin trung, iu khin phõn tỏn kiu DCS hoc iu khin phõn tỏn trng La chn gii phỏp mng: Gii phỏp mng nhiu cng ph thuc vo gii phỏp h thng, song thc t cú th cú mt vi s la chn Thụng thng ta cú th la chn mt t hp gii phỏp bus h thng v bus trng n ý vi nhau, nh s trỡnh by chi tit mc 5.2 La chn c ch giao tip: C ch hi ỏp tun t, vo/ra tun hon hay khụng tun hon, cho hng/t hng, lp lch hoc khụng lp lch, vo/ra theo s kin hoc thụng bỏo theo yờu cu La chn thit b: ỏnh giỏ hiu sut lm vic ca cỏc thit b trờn c s thi gian cp nht d liu vo/ra, rung ca chu k iu khin v hiu sut thc hin thut toỏn iu khin Kho sỏt cỏc c tớnh truyn thụng ca cỏc thit b nh tc truyn, c ch giao tip, kiu giao tip, chng ch tng thớch giao thc Thit k cu trỳc mng: S dng cu trỳc mng thớch hp nh ng trc/ng nhỏnh, mch vũng, hỡnh hoc cõy, m bo c cỏc yờu cu v s trm, tc truyn v khong cỏch truyn Chn cu hỡnh cỏc b ngun cho mng: ỏnh giỏ v tớnh toỏn cụng sut cỏc b ngun cp cho phự hp vi s trm, kiu thit b v cỏp ni/b ni cng nh tha cỏc yờu cu v chng nhiu, chng chỏy n t cu hỡnh mng: S dng cỏc mỏy tớnh vi phn mm cu hỡnh mng, cỏc cụng c cu hỡnh chuyờn dng, cỏc cụng tc v cht ti thit b t a ch, tc truyn, quan h giao tip, i vi nhiu h thng, vic t cu hỡnh mng liờn quan trc tip ti lp trỡnh ng dng Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 5.1 Thit k h thng mng 150 Tip t: Ni cỏc ng dõy trung tớnh ca ngun DC cng nh v bc vi t cú tr khỏng thp Nu s dng nhiu ngun cp, ch s dng ng tip t ti mt ngun, tt nht l gn vi trung tõm ca mng Chy th: Kim tra hot ng truyn thụng vi nhiu sỏch lc th khỏc nhau, cú th vi mt s hoc ton b cỏc thit b bt ngun Lu ý rng hu ht cỏc li truyn thụng liờn quan ti cỏp truyn, tr u cui, tip t, ngun cho mng, a ch v tc truyn Chn oỏn li: Li thit b, li h mch, nhiu in t, tớn hiu mộo hoc suy gim cú th nhn bit bng nhiu phng phỏp Mt s li cú th phỏt hin bng cỏch tỏch mt phn mng v quan sỏt phn cũn li Cú th s dng cỏc cụng c chuyờn dng nh bus monitor hoc cỏc mỏy lp trỡnh vi cỏc phn mm cu hỡnh mng chn oỏn Phn trỡnh by chng chớnh l cỏc kin thc c s quan trng giỳp ớch cho vic phõn tớch v chn oỏn li Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 5.2 ỏnh giỏ v la chn gii phỏp mng 151 5.2 ỏnh giỏ v la chn gii phỏp mng T nhiu nm nay, cỏc ch bn cói vic tớch hp h thng da trờn c s mng truyn thụng cụng nghip ó khụng cũn l nờn hay khụng nờn, m thng xoay quanh cõu hi mng gỡ? S hin din ca hng lot cỏc h thng truyn thụng cụng nghip khỏc k thut t ng húa mang n cho ngi s dng nhiu c hi la chn, nhng cng khụng ớt thỏch thc Vn mu cht ỏnh giỏ, la chn mt gii phỏp khụng ch nm yờu cu v cỏc c tớnh k thut, m cũn liờn quan ti linh hot, kh nng m rng v giỏ thnh tng th ca h thng Mi h thng truyn thụng cụng nghip cú nhng th mnh riờng v c trng dng mt s lnh vc nht nh Trong mt tng lai gn, khú cú mt loi no cú th chim c u th tuyt i Cng chớnh vỡ vy, c gng chun húa mt h bus trng thng nht khuụn kh IEC 61158 ó khụng thnh nh mc ớch t ban u Thay vo ú, cỏc thnh viờn ban xõy dng chun v cỏc i gia t ng húa ó phi ngi li vi nhiu ln v vo cui nm 1999 ó a mt gii phỏp tha hip gm nhiu h bus thụng dng Bờn cnh chun IEC 1158-2 c thỡ PROFIBUS, P-Net, WorldFIP, INTERBUS, ControlNet, SwiftNet v Foundation Fieldbuss HSE ó c a vo Chun mi ny ang tip tc c phỏt trin v cho n cng ó bao gm c Foundation Fieldbus H1, Ethernet/IP v PROFInet i vi cỏc nh lm cụng vic thit k v tớch hp h thng, vic ỏnh giỏ gii phỏp khụng phi bao gi cng l iu d dng cú mt quyt nh ỳng n vic chn la mt h thng bus, hoc cng cú phi kt hp mt vi h thng cho mt gii phỏp t ng húa, ta phi chỳ ý ti khụng ớt nhng khớa cnh k thut cng nh c im ng dng c th Di õy, tỏc gi a mt qui trỡnh la chn gii phỏp mng ln lt da theo tiờu chớ: c thự ca cp ng dng, c thự ca lnh vc ng dng, yờu cu k thut chi tit v yờu cu kinh t 5.2.1 c thự ca cp ng dng Ngay chng m u, phn 1.3 ó phõn tớch rt rừ c thự ca cỏc cp ng dng v yờu cu i vi cỏc h thng mng truyn thụng cụng nghip tng ng Trong thc t ngy nay, chỳng ta ch cn trung vo hai cp l bus h thng (bus iu khin) v bus trng (bus thit b) S khỏc v yờu cu gia hai cp ny th hin cỏc im sau õy: Bus h thng yờu cu tc truyn cao hn nhiu so vi bus trng S lng trm ghộp ni vi bus h thng thng ớt hn hn bus trng, chng loi thit b ghộp ni vi bus h thng cng ng nht hn Bus h thng ũi hi tớnh nng thi gian thc ớt ngt nghốo hn bus trng Cú th núi, vic la chn bus h thng ngy gn nh xoay quanh mt s khụng nhiu h da trờn nn Ethernet, s la chn i vi bus trng ln hn nhiu Gn õy cú xu hng xut hin mt s t hp cụng ngh nh HSE vi Foundation Fieldbus H1, PROFInet vi PROFIBUS v AS-i, Ethernet/IP vi ControlNet v Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 5.2 ỏnh giỏ v la chn gii phỏp mng 152 DeviceNet õy chớnh l mt yu t tip th quan trng, cú li cho cỏc nh sn xut nhng ng thi cng d cho ngi s dng phi ng trc mt s la chn 5.2.2 c thự ca lnh vc ng dng Khi xõy dng mt gii phỏp ng dng mng truyn thụng cụng nghip, ta phi quan tõm ti qui mụ v c thự ca lnh vc ng dng Cú th k mt s cỏc lnh vc ng dng tiờu biu nh: T ng húa cỏc thit b v mỏy múc n l T ng húa quỏ trỡnh T ng húa xớ nghip T ng húa tũa nh iu khin v giỏm sỏt cỏc h thng giao thụng-vn ti iu phi v giỏm sỏt cỏc h thng phõn phi nng lng T ng húa cỏc thit b v mỏy múc n l T ng húa cỏc thit b v mỏy múc n l bao gm cỏc lnh vc iu khin cn cu, iu khin thang mỏy, iu khin mỏy cụng c, iu khin robot, iu khin phng tin giao thụng õy hu nh ngi ta ch quan tõm ti nhim v iu khin t ng, cũn phn iu khin giỏm sỏt nu cú thỡ cng ch dng li chc nng giao din ngi-mỏy n gin Cỏc bi toỏn iu khin cú th rt khỏc nhau, t iu khin logic ti iu khin quỏ trỡnh v iu khin chuyn ng c thự ca cỏc ng dng ny l yờu cu rt cao v tớnh nng thi gian thc, lng d liu trao i khụng ln Cỏc mỏy múc, thit b c sn xut hng lot, vỡ vy u t cho gii phỏp iu khin trờn mt thnh phm phi tht tit kim Cỏc yờu cu ny dn n phi s dng cỏc gii phỏp bus thit b vi kin trỳc giao thc n gin, phự hp cho ghộp ni trc tip cỏc cm bin v c cu chp hnh, cú tớnh tin nh v giỏ thnh thp Mt vi vớ d tiờu biu l CAN, AS-i, SwiftNet v Sercos T ng húa quỏ trỡnh T ng húa cụng nghip thng c chia thnh hai mng l t ng húa quỏ trỡnh (process automation) v t ng húa xớ nghip (factory automation), tng ng vi hai lnh vc ng dng c bn l cụng nghip ch bin, khai thỏc (process industry) v cụng nghip ch to, lp rỏp (manufacturing) Cụng nghip ch bin v khai thỏc bao gm cỏc ngnh du khớ, than, húa du, húa cht, thc phm, dc phm, in lc, xi mng, giy, Cỏc ngnh cũn li nh xe hi, ch to mỏy cụng c, luyn kim, cỏn thộp, in t c xp vo cụng nghip ch to, lp rỏp c thự ca cỏc ngnh cụng nghip khai thỏc v ch bin l cỏc quỏ trỡnh liờn tc din bin chm Vỡ vy tn sut trao i d liu thp, nhiờn bc in thng di cha thụng tin v cỏc bin tng t Cụng ngh bus trng õy khụng ũi hi tc cao, nhng ph mng ln, phi cú tớnh tin nh v cú s la chn cho phự hp mụi trng d chỏy n Khụng nghi ng gỡ, hai cụng ngh bus trng i u lnh vc ny l Foundation Fieldbus H1 v PROFIBUS-PA Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 5.2 ỏnh giỏ v la chn gii phỏp mng 153 T ng húa xớ nghip Trong cỏc ngnh cụng nghip ch to v lp rỏp, bi toỏn iu khin logic v iu khin trỡnh t úng vai trũ trung tõm, nu khụng k ti bi toỏn iu khin mỏy múc v thit b n l, iu khin chuyn ng Cỏc h thng iu khin v giỏm sỏt õy thng cú qui mụ nh hn so vi cụng nghip ch bin, lng d liu cn trao i thng ớt hn nhng cú yờu cu cao hn v thi gian phn ng Cỏc gii phỏp mng tiờu biu l INTERBUS, DeviceNet, PROFIBUS-DP v AS-i T ng húa tũa nh T ng húa tũa nh l mt lnh vc ng dng cú nhiu tim nng, c bit ti cỏc khu vc ang phỏt trin xõy dng mnh nh Vit Nam Cỏc tũa nh cụng s, cỏc khỏch sn, cỏc sõn bay v c cỏc nh chung c cng cú nhu cu t ng húa cao Cỏc h thng lũ si, iu hũa nhit , h thng úng m ca, h thng thang mỏy, h thng chiu sỏng, h thng cnh bỏo chỏy, u l cỏc i tng cn iu khin v giỏm sỏt t trung tõm Tuy cỏc bi toỏn iu khin khụng phi quỏ phc tp, nhng s lng cỏc thit b thỡ rt ln v chng loi thỡ a dng Mt s cụng ngh bus cú u th lnh vc ny l LON, EIB v gn õy l truyn thụng qua ng in lc Cỏc h thng giao thụng-vn ti Cỏc h thng iu khin v giỏm sỏt lnh vc giao thụng, vớ d iu khin giao thụng ụ th, ng st, hng hi hoc hng khụng l cỏc h thng cú cu trỳc phõn tỏn mt cỏch t nhiờn Cỏc bi toỏn tiờu biu lnh vc ny iu khin tớn hiu cỏc nỳt giao thụng, iu khin phõn lung giao thụng, iu ng phng tin giao thụng v tng lai l cỏc h thng xe t hnh Vic ni mng cú th thc hin qua nhiu phng thc khỏc nhau, vớ d qua ng in lc, qua súng vụ tuyn, qua ng in thoi n nay, hu ht cỏc ng dng ny u da trờn cỏc gii phỏp c bit, úng kớn Tuy nhiờn, õy ta cng cú th ngh ti ỏp dng mt s h thng mng cụng nghip chun nh INTERBUS hoc PROFIBUS-DP kt hp vi s dng cỏp quang, hoc giao thc Modbus kt hp qua ng in lc hoc in thoi cụng cng Cỏc h thng phõn phi nng lng Tng t nh cỏc h thng giao thụng, cỏc mng li phõn phi nng lng nh cung cp in, nc, ga u cú bn cht lai v phõn tỏn mt cỏch t nhiờn c bit, iu phi v giỏm sỏt cỏc mng in lc quc gia l mt bi toỏn tng i phc bi mc tri rng v phõn tỏn cao, mụ hỡnh bt nh, tớnh nng thi gian thc ngt nghốo Vic s dng cỏc cụng ngh truyn thụng qua ng in lc, hoc ng cỏp quang kt hp vi mt s giao thc chun nh MODBUS cú th l mt gii phỏp hp lý 5.2.3 Yờu cu k thut chi tit Mt phng phỏp c ỏp dng ph bin la chn mt h thng bus l phng phỏp loi tr dn da trờn c s cỏc tiờu chun k thut nh sau: Cu trỳc: Topology, chiu di ti a ca mng, s trm ti a mt on (segment) Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni 5.2 ỏnh giỏ v la chn gii phỏp mng 154 c tớnh thi gian: Tớnh nng thi gian thc ( nhanh, kp thi, d oỏn c), thi gian phn ng tiờu biu Kh nng truyn ti d liu: Tc ti a v di d liu hu ớch ti a mt bc in (telegram) ng ti ngun: Kh nng cung cp ngun ca bus cho cỏc thit b tham gia (trm) linh hot: Kh nng lp t v thay th cỏc trm hnh, kh nng m rng h thng (vớ d m rng sn xut) an ton: Loi tr kh nng gõy chỏy n, gõy cỏc nh hng xu ti mụi trng xung quanh bn vng, tin cy: Hot ng n nh cú nh hng, nhiu t mụi trng xung quanh Chun húa: iu kin cho kh nng tng tỏc, tớnh nng m ca h thng, trỏnh lc hu tng lai Cụng c h tr: Phn mm qun tr mng, h tr giỏm sỏt, chn oỏn s c i vi mt ng dng c th, cú th cú nhiu gii phỏp t thớch hp m ch khỏc mt s im nh Trong nhng trng hp nh vy, cn phõn tớch v ỏnh giỏ mt cỏch thn trng, k lng Ngay c cỏc thụng s k thut tng chng tng ng, nhng li khỏc mt cỏch c bn, vỡ th ũi hi phi cõn nhc thn trng Vớ d, khụng phi mt lnh vc ng dng no cng cn mt h thng bus cú tc truyn ti d liu tht cao m yu t quan trng hn l thi gian phn ng phi nh v d oỏn trc c 5.2.4 Yờu cu kinh t Trong yờu cu mang tớnh cht kinh t ta cn xột hai yu t chớnh: Giỏ thnh tng th: Tng hp giỏ thnh trang thit b, cụng thit k, lp t v bo trỡ Hin trng th trng: C hi mua sm thit b v dch v Kinh nghim thc t cho thy, ngi s dng thng hay coi nh vic hch toỏn giỏ thnh tng th quỏ trung vo cỏc c tớnh k thut v giỏ c trang thit b phn cng Vớ d, trỡnh v kinh nghim sn cú cng nh giỏ dch v thit k, lp t v bo trỡ úng vai trũ rt quan trng u t tng th v lõu di Trong hon cnh Vit nam, vic mua sm cỏc thit b, cụng c phn mm cng nh cỏc dch v h tr cú nhiu hn ch, vỡ vy yu t hin trng th trng, kin thc v kinh nghim sn cú nh hng ln ti mt quyt nh Tuy nhiờn, ta cng cn thn trng vi thúi quen v s nh hng ca nhón mỏc, cng nh khụng nờn c gi nhng mc cm, nh kin v mt h thng no Cng nh bt c lnh vc no in t, tin hc, cỏc cụng ngh bus trng cú nhng i mi, tin b khụng ngng Xu hng thõm nhp ca Ethernet vo cp iu khin v cp chp hnh l mt vớ d tiờu biu Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 2008, Hong Minh Sn HBK H Ni [...]... trỡnh ng dng Quan h gia cỏc thnh phn phn mm ca mt h thng mng c minh ha trờn Hỡnh 3.19 Chơng trình ứng dụng PM giao thức Phần mềm giao diện ứng dụng Chơng trình ứng dụng Phần mềm giao diện ứng dụng PM giao thức Chơng trình ứng dụng Hệ điều hành Trình điều khiển Trình điều khiển Phần cứng GD mạng Phần cứng GD mạng Hỡnh 3.19: Quan h gia cỏc phn mm trong h thng mng 3.3.1 Phn mm giao thc Phn mm x lý giao... tin trung gian nht hay giỏ thnh hp lý nht, hoc cng cú th kt hp nhiu yu t khỏc nhau Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 20 08, Hong Minh Sn HBK H Ni 3.4 Thit b liờn kt mng 97 CT ứng dụng CT ứng dụng 7 7 6 6 5 5 Router 4 3 3 2 1 4 3 3 2 2 2 1 1 1 3 VD: Token Ring VD: X .25 Hỡnh 3 .22 : Router trong mụ hỡnh OSI 3.4.4 Gateway Gateway c s dng liờn kt cỏc h thng mng khỏc nhau (cỏc h thng bus khỏc nhau) Nhim... mng l 32 Cú th dựng ti a 9 b lp tc 10 on mng Tng s trm ti a trong mt mng l 126 Ch truyn ti khụng ng b v hai chiu khụng ng thi Phng phỏp mó húa bit NRZ Bng 4.1: Chiu di ti a ca mt on mng PROFIBUS (cỏp STP loi A) Tc (kbit/s) 9,6/19 ,2/ 187.5 500 1500 45,45/93,75 Chiu di 120 0 3000/6000/ 120 00 1000 400 20 0 100 (một) V giao din c hc cho cỏc b ni, loi D-Sub 9 chõn c s dng ph bin nht vi cp bo v IP20 Trong... chuyờn dng thc hin chc nng gateway Hỡnh 3 .23 minh ha nguyờn tc lm vic ca mt gateway Chớnh vỡ nguyờn tc hot ng trờn lp ng dng, nờn gateway cho phộp liờn kt cỏc h thng theo mụ hỡnh kin trỳc by lp OSI v c cỏc h thng khụng theo mụ hỡnh ny CT ứng dụng Gateway 7 7 6 7 CT ứng dụng 7 7 6 6 6 5 5 5 5 4 4 4 4 3 3 3 3 2 2 2 2 1 1 1 1 VD: Profibus VD: Interbus-S Hỡnh 3 .23 : Gateway trong mụ hỡnh OSI Mt cõu hi mang... dng n gin, cú th dựng cỏc b thớch ng mng (adapter) ni qua cỏc cng ca mỏy tớnh nh: Cỏc cng ni tip theo chun RS -23 2 (COM1, COM2) Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 20 08, Hong Minh Sn HBK H Ni 3 .2 Giao din mng 88 Cng ni tip theo chun USB (Universal Serial Bus)) Cỏc cng song song (LPT1, LPT2) Nh c minh ha trờn Hỡnh 3.14, mt b thớch ng mng cú vai trũ nh mt trm trong mng, thc hin chuyn i tớn hiu t mt... Start Delimiter Byte khi u, phõn bit gia cỏc loi khung SD4 SD1 = 10H, SD2=68H, SD3 = A2H, SD4=DCH LE Length Chiu di thụng tin (4 -24 9 byte) LEr Length repeated Chiu di thụng tin nhc li vỡ lý do an ton DA Destination Address a ch ớch (trm nhn), t 0- 127 SA Source Address a ch ngun (trm gi), t 0- 126 Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 20 08, Hong Minh Sn HBK H Ni 4.1 PROFIBUS 109 DU Data Unit Khi d liu... vy vic ng b húa gia bờn gi v bờn nhn phi thc hin vi tng ký t C th, mi byte trong bc in t lp 2 khi chuyn xung lp vt lý c xõy dng thnh mt ký t UART di 11 bit, trong ú mt bit khi u (Start bit), mt bit chn l (parity chn) v mt bit kt thỳc (Stop bit) Dãy bit truyền đi 1 2 3 4 5 6 7 8 20 LSB 0 b1 9 10 11 P 1 27 MSB b2 b3 b4 b5 b6 b7 b8 Start bit (ST) Stop bit (SP) Parity bit (chẵn) Hỡnh 4.4: Ký t khung UART...3 .2 Giao din mng 85 Bus Giắc cắm Bộ thu phát (Ví dụ RS-485) Cách ly Vi mạch chuyên dụng (ASIC) EPROM/ EEPROM/ Flash RAM Ví dụ +24 VDC Nguồn Đất UART Vi xử lý (Xử lý giao thức) Giao diện với vi mạch thiết bị hoặc IO-Driver Timer, Watchdog Giao diện sử dụng (Công tắc, jumper, LED) Vi mạch thiết bị Hỡnh 3.10: Cu trỳc tiờu biu mt bng mch giao din bus 3 .2. 2 Ghộp ni PLC ghộp ni... cỏp quang, mt bờn dựng cỏp ng trc), ta dựng khỏi nim b chuyn i hoc b thớch ng Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 20 08, Hong Minh Sn HBK H Ni 3.4 Thit b liờn kt mng 95 CT ứng dụng CT ứng dụng 7 7 6 6 5 5 4 4 3 3 2 Repeater 2 1 1 1 VD: Profibus segment 1 VD: Profibus segment 2 Hỡnh 3 .20 : Repeater trong mụ hỡnh OSI Khỏc vi mt b khuch i tớn hiu, mt b lp khụng ch lm nhim v khuch i cỏc tớn hiu b suy gim,... Hỡnh 3 .25 Vớ d, thụng tin t trm 2 gi cho mt trm bt k cng s c chuyn ti tt c cỏc trm khỏc Vỡ vy, tuy cu trỳc v mt vt lý õy l hỡnh sao, nhng cu trỳc v mt logic li l dng bus Lu ý rng trong mt s mng n gin, vớ d DeviceNet hoc AS-Interface, mt module vo/ra cng cú th kt hp úng vai trũ mt b chia Bi ging: Mng truyn thụng cụng nghip â 20 08, Hong Minh Sn HBK H Ni 3.5 Cỏc linh kin mng khỏc 1 100 2 3 1 HUB 4 5 2 3