5.1.Foudation Fieldbus
Foundation fielbus được phát triển bởi tổ chức Foundation Fieldbus, một tổ chức phi lởi nhuận với số thành viên hơn một trăm công ty hoạt động trong lĩnh vực tự động hóa trên toàn thế giới. Foundation Fielbus ban đầu phát hành với hai cấp độ, 31.25kbps và 1Mbps. Các hệ thống cao hơn như 2.5Mbps, chủ yếu được dùng thay thế cho các đường truyền kỹ thuật tương tự 4-200mA và mỗi phân đoạn hỗ trợ tối đa 32 thiết bị. Ở các cấp tốc độ cao hơn, Foundation Fieldbus được phát triển trên nền mạng enthernet và sử dụng switch và được gọi là fieldbus HSE (High speech switch Enthernet).Fieldbus HSE chủ yêu sử dụng để sử dụng để liên kết các phân loại mạng Fieldbus để tạo thành hệ thống lớn hơn nhưn ngày nay có nhữn thiết bị phát triển để có thể kết nối trực tiếp vào Fieldbus HSE. Foundation fieldbus trở thành chuẩn quốc tế và xu hướng phát triển của hệ thống tự động hóa là sử dụng Foundation Fieldbus nhằm nâng cao khả năng tích hợp. Với việc sử dụng Foundation Fieldbus, ta có thể kết nối trong cùng một hệ thống điều khiển các thiết bị điều khiển, đo lường và chấp hành của nhiều nhà sản xuất khác nhau một cách dễ dàng.
5.2.Ethernet
Ethernet được phát triển bởi trung tâm nghiên cứu Palo Alto (PARC) thuộc tập đoàn Xerox (Mỹ) được phát triển những năm 70 của thế kỷ 20.Ethernet sử dụng phương pháp truy cập mạng CSMA/CD.Có nhiều giao thức mạng được phát triển trên nền Ethernet nhưng phổ biến nhất vẫn là TCP (Transport Control Protocol).Ethernet công nghiệp (Industrial Ethernet). Ethernet công nghiệp được phát triển theo hướng tận dụng những ưu điểm của Ethernet tốc độ cao, giá thành thấp, dễ thực hiện và dễ khắc phục các nhược điểm của nó là không đáp ứng yêu cầu thời gian thực và tính dự phòng.
Hình 1.15 : Hình chuẩn truyền thông Ethernet
5.3.Profibus
PROFIBUS (Process Field Bus) là kết quả của dự án nghiên cứu của 13 công ty và 5 viện nghiên cứu do bộ công nghệ và nghiên cứu chlb Đức chủ trì năm 1987. Mục tiêu của dự án là phát triển một mạng truyền thông kỹ thuật số để thay thế cho truyền thông tương tự (Analog) 4-20mA trong điều khiển quá trình công nghiệp. PROFIBUS sử dụng phương pháp điều khiển truy nhập Bus thẻ bài và truyền thông theo kiểu Master- Slave. PROFIBUS sử dụng môi trường truyền dẫn là cáp xoắn hoặc cáp quang, có thể kết nối 124 nút mạng trong một phân đoạn mạng, tốc độ tối đa là 12Mbps. PROFIBUS có nhiều phiên bản như PROFIBUS-PA, PROFIBUS-FMS, PROFINET và PROFIBUS-DP nhưng phiên bản sử dụng trong điều khiển phổ biến là PROFIBUS-DP.
Hình 1.16 : Hình chuẩn truyền thông PROFIBUS DP
5.4.Modbus
Modbus là một trong những giao thức trong hệ thống mạng công nghiệp vì tính đơn giản và độ tin cậy của nó. Modbus thực chất là giao thức nằm ở lớp ứng dụng của mô hình OSI, do đó Frame truyền của Modbus có thể truyền trên các chuẩn khác nhau như : RS232, RS422, RS485 và Ethernet. Trên những chuẩn truyền khác nhau mà ta có các loại :
Modbus serial : Bao gồm Modbus RTU và Modbus ASCII được truyền trên các chuẩn truyền thông như : RS232, RS485, RSS422.
Hình 1.17 : Một mạng truyền thông MODBUS
CÁC BÀI TẬP MỞ RỘNG, NÂNG CAO VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Câu 1 : so sánh hệ thống SCADA và DCS giống và khác nhau điểm nào?khi nào dùng hệ thống SCADA?
Câu 2 : Nêu tầm quang trọng của hệ mở trong nền công nghiệp hiện đại hóa?
Câu 3 : Nêu các ví dụ về sử dụng các chuẩn truyền thông?chuẩn nào được dùng nhiều nhất và rộng rãi nhất hiện nay?
Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập:
+ Về kiến thức:
Trình bày được các vấn đề cơ bản trong mạng truyền thông. + Về kỹ năng:
Phân biệt được các mạng trong công nghiệp, các ứng dụng và tầm quang trong của hệ mở.
+ Thái độ: Đánh giá phong cách, thái độ học tập Chủ động, sáng tạo và an toàn trong quá trình học tập. Phương pháp:
+ Về kiến thức: Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết
+ Về kỹ năng: Đánh giá kỹ năng thực hành Mỗi sinh viên, hoặc mỗi nhóm học viên thực hiện công việc theo yêu cầu của giáo viên.Tiêu chí đánh giá theo các nội dung: - Độ chính xác của công việc
- Thời gian thực hiện công việc - Độ chính xác theo yêu cầu kỹ thuật + Thái độ: Tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác.
BÀI 2: NHIỄU VÀ GIẢI PHÁP XỬLÝ Mã bài: MĐ ĐTCN 24-02
Giới thiệu:
Những tín hiệu nhiễu rất dễ nhận biết trong đời sống hiện đại trong chúng ta, nó gây ra nhiều tín hiệu tác hại làm ảnh hưởng lớn đến nhu cầu sinh hoạt và công nghiệp. Trong bài này có nêu lên phương pháp khắc phục nhiễu giúp học sinh khắc phục được những sự cố về nhiễu.
Mục tiêu:
- Trình bày được các vấn đề cơ bản xử lý nhiễu trong truyền thông. - Vận dụng được kiến thức và các phương pháp hạn chế nhiễu. - Chủ động, sáng tạo an toàn cẩn thận trong quá trình học tập.
Nội dung chính: 1. Giới thiệu
Nhiễu là một tín hiệu ngẫu nhiên có mật độ phân bố công suất phẳng nghĩa là tín hiệu nhiễu có công suất bằng nhau trong toàn khoảng băng thông. Tín hiệu này có tên là nhiễu trắng vì nó có tính chất tương tự với ánh sáng trắng.
Chúng ta không thể tạo ra nhiễu trắng theo đúng lý thuyết vì theo định nghĩa của nó, nhiễu trắng có mật độ phổ công suất phân bố trong khoảng tần vô hạn và do vậy nó cũng phải có công suất vô hạn. Tuy nhiên, trong thực tế, chúng ta chỉ cần tạo ra nhiễu trắng trong khoảng băng tần của hệ thống chúng ta đang xem xét.
Hình 2.1: Một tín hiện nhiễu
Lưu ý rằng nhiễu Gaussian (nhiễu có phân bố biên độ theo hàm Gaussian) không phải là nhiễu trắng. Từ "Gaussan" đề cập đến phân bố xác suất đối với giá trị (độ lớn)
trong khi từ "While" đề cập đến cái cách phân bố công suất tín hiệu trong miền thời gian hoặc tần số.
Ngoài nhiễu trắng Gaussian chúng ta còn có nhiễu trắng Poisson, Cauchy, ... Khi miên tả hệ thống bằng toán học chúng ta hay sử dụng nhiễu AWGN (additive white Gaussian noise) vì loại nhiễu này dễ tạo ra nhất.