"Mạng truyền thông công nghiệp là một hệ thống mạng truyền thông được thiết kế để hỗ trợ các công việc của các doanh nghiệp. Nó cung cấp các công nghệ và các giải pháp để hỗ trợ các doanh nghiệp trong việc quản lý và điều hành các hệ thống mạng của họ. Bài giảng này sẽ giới thiệu về các khái niệm cơ bản về mạng truyền thông công nghiệp, bao gồm các khái niệm như mạng truyền thông, các loại mạng truyền thông, các thành phần của mạng truyền thông, các giao thức truyền thông, các công nghệ truyền thông, các giải pháp mạng truyền thông, và các vấn đề an ninh mạng."
MÔN HỌC MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GIẢNG VIÊN: VŨ QUỐC TUẤN GIỚI THIỆU MƠN HỌC Mục tiêu mơn học Trang bị kiến thức mạng truyền thông công nghiệp, phương pháp kết nối thành phần mạng, vấn đề tích hợp hệ thống Nội dung môn học Vấn đề 1: Cơ sở kỹ thuật Vấn đề 2: Các thành phần hệ thống mạng Vấn đề 3: Các hệ thống Bus tiêu biểu Vấn đề 4: Truyền thơng VĐK 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THƠNG CƠNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN GIỚI THIỆU MÔN HỌC Đánh giá kết quả: Kiểm tra kỳ: Bài tập: Thi cuối kỳ: 0,3 0,2 0,5 Tài liệu: Tài liệu chính: Bài giảng Tài liệu tham khảo: + Mạng truyền thông công nghiệp + SCADA mạng truyền thơng cơng nghiệp 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THƠNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN GIỚI THIỆU MÔN HỌC Tài liệu tham khảo 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN Vấn đề 1: CƠ SỞ KỸ THUẬT NỘI DUNG: NỘI DUNG Các khái niệm NỘI DUNG Chế độ truyền tải NỘI DUNG Cấu trúc mạng NỘI DUNG Kiến trúc giao thức NỘI DUNG Truy cập bus NỘI DUNG Bảo tồn liệu mã hóa bit NỘI DUNG Kỹ thuật truyền dẫn 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN NỘI DUNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1) Thơng tin, liệu, tín hiệu - Thông tin (information) : Là thước đo mức nhận thức, hiểu biết vấn đề, kiện hệ thống - Dữ liệu (Data): Là dạng biểu diễn thông tin - Lượng thông tin: Bit (Binary digit) - Tín hiệu (Signal): Là diễn biến đại lượng vật lý chứa đựng tham số Thơng tin/Dữ liệu truyền dẫn + Tín hiệu liên tục, tín hiệu rời rạc, tín hiệu số 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN NỘI DUNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN NỘI DUNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 3) Mạng truyền thông công nghiệp - Khái niệm: mạng truyền thông công nghiệp (Mạng công nghiệp) khái niệm chung hệ thống truyền thơng số, truyền bít nối tiếp, sử dụng để ghép nối thiết bị cơng nghiệp - Vai trị mạng cơng nghiệp + Đơn giản hóa cấu trúc liên kết thiết bị công nghiệp + Tiết kiệm dây nối công thiết kế, lắp đặt hệ thống 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN NỘI DUNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 3) Mạng truyền thông công nghiệp - Vai trị mạng cơng nghiệp + Nâng cao độ tin cậy độ xác thơng tin + Nâng cao độ linh hoạt, tính mở hệ thống + Đơn giản hóa việc tham số hóa, chuẩn đoán, định vị lỗi, cố thiết bị + Mở nhiều chức khả ứng dụng hệ thống 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN NỘI DUNG CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN 3) Mạng truyền thông công nghiệp - Phân biệt MCN với mạng máy tính mạng viễn thơng + Mạng cơng nghiệp mạng máy tính: + Mạng công nghiệp mạng viễn thông: 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK - Tốc độ BAUD chuẩn: 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 4.2 TRUYỀN THÔNG UART VỚI AVR 2) Sử dụng UART Các bước thực hiện: - Cài đặt tốc độ baud (thanh ghi UBRR) - Định dạng khung truyền (UCSRB, UCSRC) - Kích hoạt truyền, nhận, ngắt (UCSRA) Một số hàm truyền, nhận thông dụng: getchar(): nhận ký tự putchar(char a): truyền ký tự printf(“chuỗi ký tự”): truyền chuỗi ký tự 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 4.2 TRUYỀN THÔNG UART VỚI AVR 2) Sử dụng UART Ví dụ 1: Viết chương trình truyền ký tự ASCII sử dụng Atmega32 với yêu cầu: - Định dạng khung truyền: 1bit Start, bit Stop, bit liệu, không sử dụng Parity - Tốc độ Baud: 19200 - Xung nhịp hệ thống 4MHz 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 2) Sử dụng UART Giải: Bước 1: Tốc độ BAUD: UBRRH=0x00; UBRRL=0x0C; 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 2) Sử dụng UART Giải: Bước 2: Khung truyền, chế độ truyền: 0 0 1 UCSRC=0x86; 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 2) Sử dụng UART Giải: Bước 3: Kích hoạt truyền, nhận, ngắt: 0 0 0 UCSRB=0x08; 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK BẢNG MÃ ASCII 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 4.2 TRUYỀN THƠNG UART VỚI AVR 2) Sử dụng UART Ví dụ 2: Viết chương trình nhận ký tự ASCII sử dụng Atmega32 với yêu cầu: - Định dạng khung truyền: 1bit Start, bit Stop, bit liệu, không sử dụng Parity - Tốc độ Baud: 19200 - Xung nhịp hệ thống 4MHz 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 4.3 TRUYỀN THÔNG GIỮA CÁC AVR 1) Khái quát chung - AVR hỗ trợ khả giao tiếp UART chế độ “đa xử lí” (Multi-processor) hay Master-Slaves - Cấu trúc mạng gồm Master có nhiều Slaves, đường TxD RxD Slaves nối chung với (nối song song) Các Slaves Master nối với theo kiểu “bắt chéo” - Mỗi Slave mang địa riêng người dùng gán - Các Slaves Master phải cài đặt khung truyền tốc độ Baud 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 4.3 TRUYỀN THÔNG GIỮA CÁC AVR 1) Khái quát chung - Khung truyền chế độ Master-Slaves 5, 6, 7,8 hay bit thông thường ta sử dụng bit Trong đó: bit chứa ghi liệu UDR thông thường bit cao bit TXB8 ghi USCRB (trường hợp phát) hay bit RXB8 ghi UCSRB (trường hợp thu) 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 4.2 TRUYỀN THÔNG GIỮA CÁC AVR 2) Các ghi - Bit MPCM (bit 0) ghi UCSRA nhân tố quan trọng để định chế độ hoạt động Bit chọn chế độ hoạt động đa xử lí (Multi-Processor Choose Mode) - Với MASTER: MPCM = - Với SLAVERS: MPCM = 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 4.3 TRUYỀN THÔNG GIỮA CÁC AVR 2) Nguyên lý hoạt động Start MPCM = RXCIE = Phát địa 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 4.3 TRUYỀN THÔNG GIỮA CÁC AVR 2) Nguyên lý hoạt động RXB8 = N Y Ngắt RXCIE So sánh N Y MPCM = 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 4.3 TRUYỀN THÔNG GIỮA CÁC AVR 2) Nguyên lý hoạt động Kiểm tra địa Y Nhận liệu N MPCM = Stop 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN VẤN ĐỀ 4: TRUYỀN THÔNG VỚI VĐK 4.3 TRUYỀN THÔNG GIỮA CÁC AVR 3) Ví dụ: Viết chương trình truyền thông vi điều khiển (1 Master, Slave) 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP GV: VŨ QUỐC TUẤN ... TRÚC GIAO THỨC 1) Một số khái niệm - Nguyên tắc xử lý giao thức theo mơ hình lớp: (N+1)-PDU Lớp N + (N)-PCI (N)-SDU (N)-PDU Lớp N (N-1)-PCI (N-1)-SDU Lớp N - 04/07/16 MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP... thức HDLC (High level Data-Link Control) - Cấu trúc khung truyền: 01111110 Cờ Địa bit Điều khiển 16/32 bit Dữ liệu 8/16 bit Cờ 01111110 n bit I-Format N(S) S-Format U-Format 1 04/07/16 FCS P/F... liệu, tín hiệu - Thông tin (information) : Là thước đo mức nhận thức, hiểu biết vấn đề, kiện hệ thống - Dữ liệu (Data): Là dạng biểu diễn thông tin - Lượng thông tin: Bit (Binary digit) - Tín hiệu