- Chỉ định đƯc trưng đướng truyền
Mĩt sỉ loại cáp thông dụng được trình bày trên bảng sau:
STT Kí hiệu Tỉc đĩ truyền (Mb/s) Dải truyền tải Loại cáp Khoảng cách truyền (m)
1 1BASE5 1 Baseband Cáp UTP 500/topo hình sao
2 10BASE5 10 Baseband Cáp đơng
trục béo (d>10mm), 50W
500/segment topo dạng bus
3 10BASE2 10 Baseband Cáp đơng
trục gèy 185/segment topo dạng bus 4 10BASE-F 10BASE- FL(Fiber Link) 10BASE- FB(Backbone) 10BASE- FP(Passive) 10 Baseband Cáp quang 4000
5 10BROAD36 10 Broadband Cáp đơng trục, 75W
1800/ topo dạng Bus 6 10BASE-T 10 Baseband Cáp UTP 100/ topo
dạng sao 7 100BASE-T 100 Baseband Cáp UTP 100/ topo
dạng sao
Bảng 2.3. Mĩt sỉ loại cáp điển hình
Ethernet theo chuỈn IEEE 802.3 sử dụng chế đĩ truyền đơng bĩ với phương thức mã hoá Manchester. Bít 0 tương ứng với sướn lên và 1 là sướn phương thức mã hoá Manchester. Bít 0 tương ứng với sướn lên và 1 là sướn xuỉng.
4.2. Cơ chế giao tiếp
Việc ứng dụng rĩng rãi Ethernet mĩt phèn vì tính năng mị. Ethernet chỉ quy định lớp vỊt lí và lớp MAC, cho phép các hệ thỉng khác nhau tuỳ ý chỉ quy định lớp vỊt lí và lớp MAC, cho phép các hệ thỉng khác nhau tuỳ ý thực hiện các giao thức và dịch vụ phía trên. MƯt khác phương pháp truy
cỊp CSMA/CD cho phép bư xung và loại bõ các thành viên tham gia trong mạng dẽ dàng. mạng dẽ dàng.
Các thành viên tham gia trong mạng Ethernet đều cờ vai trò bình đẳng, chúng cờ mĩt địa chỉ riêng biệt, thỉng nhÍt. Việc giao tiếp giữa các trạm chúng cờ mĩt địa chỉ riêng biệt, thỉng nhÍt. Việc giao tiếp giữa các trạm được thực hiện thông qua các giao thức phía trên (chẳng hạn như NetBUI, IPX/SPX, TCP/IP). Tuỳ theo giao thức cụ thể mà địa chỉ của bên gửi và bên nhỊn trong khung truyền ị lớp phía trên sẽ được dịch sang địa chỉ Ethernet trước khi chuyển xuỉng lớp MAC.
Bên cạnh giao tiếp tay đôi Ethernet còn hỡ trợ phương pháp gửi đơng loạt hoƯc gửi tới nhiều đích. loạt hoƯc gửi tới nhiều đích.
4.3. CÍu trúc khung truyền
Khuôn dạng khung truyền được thể hiện trên hình sau:
Preamble SFD DA SA Length LLC data PAD FCS Hình 2.6. CÍu trúc khung truyền trong Ethernet IEEE 802.3
Trong đờ:
Preamble (7 byte): là phèn đèu dùng để thiết lỊp sự đơng bĩ, nờ là dãy
bít luân phiên 1 và 0 kết thúc là 0
SFD (Start Frame Delimiter): là dãy bít 10101011, để chỉ sự bắt đèu
thực sự của khung truyền.
DA (Destination Ađress) 2 byte hoƯc 6 byte: địa chỉ trạm đích, cờ thể
lựa chụn thỉng nhÍt địa chỉ là 16 bít hoƯc 48 bit
SA (Source Ađress): địa chỉ trạm nguơn, cờ chiều dài tương ứng với
địa chỉ đích
Length (2 byte): chỉ đĩ dài của phèn LLC data LLC data: đơn vị dữ liệu của LLC LLC data: đơn vị dữ liệu của LLC
PAD: Phèn dữ liệu thêm vào với mục đích phát hiện xung đĩt
FCS (Frame Check Sequence): Mã kiểm tra lỡi CRC 32 bít cho tÍt cả
các vùng trừ Preamble, SFD và FCS.
Khuôn dạng của vùng địa chỉ 16 bít và 48 bít được chỉ ra trên hình sau:
I/G 15 bít địa chỉ
I/G = 0, Địa chỉ riêng biệt I/G = 1, Địa chỉ nhờm
Hình 2.7. Dạng địa chỉ 16 bit
I/G U/L 46 bít địa chỉ
U/L = 0, Globally Administrered Ađress U/L =1, Locally Administrered Ađress
4.4.Fast Ethernet
Là sự phát triển tiếp theo của Ethernet cho phép truyền với tỉc đĩ 100Mb/s. Để đảm bảo tính tương thích với mạng cũ, toàn bĩ cơ chế giao 100Mb/s. Để đảm bảo tính tương thích với mạng cũ, toàn bĩ cơ chế giao tiếp và kiến trúc giao thức được giữ nguyên, chỉ cờ thới gian bit được giảm từ 100ns xuỉng 10ns. Do phương pháp nỉi mạng xử dụng cáp đôi dây xoắn và bĩ chia cờ ưu thế vượt trĩi nên các mạng Fast Ethernet không hỡ trợ cáp đơng trục. Các loại cáp chuỈn cho Fast Ethernet được trình bày trên bảng sau:
STT Ký hiệu Loại cáp Chiều dài tỉi đa trong đoạn mạng (m)
1 100BASE-T4 Đôi dây xoắn hạng 3 100 2 100BASE-TX Đôi dây xoắn hạng 5 100 2 100BASE-TX Đôi dây xoắn hạng 5 100 3 100BASE-FX Cáp quang 2000
Bảng 2.4. Mĩt sỉ loại cáp thông dụng dùng trong Fast Ethernet
- Loại 100BASE-T4 xử dụng 4 đôi dây xoắn UTP hạng 3. Dải tèn của cáp này bị giới hạn ị 25MHz, trong khi mã Manchester sử dụng cáp này bị giới hạn ị 25MHz, trong khi mã Manchester sử dụng trong Ethernet thông thướng tạo tèn sỉ tín hiệu cao gÍp đôi so với tèn sỉ nhịp. Để đạt được tỉc đĩ truyền 100Mb/s, mĩt phương pháp mã hoá bít với tín hiệu 3 mức thay vì 2 mức được thể hiện ị đâỵ Đơng thới loại cáp này cũng phải xử dụng tới 4 đôi dây xoắn (do đờ cờ ký hiệu là T4), trong đờ mĩt đôi luôn truyền tín hiệu vào bĩ chia, mĩt đôi luôn truyền ra và hai đôi được xử dụng linh hoạt theo chiều đang truyền. Với 3 đôi dây và 3 mức tín hiệu, trong mĩt nhịp cờ thể truyền được 4 bít, nâng tỉc đĩ truyền lên 100Mb/s
- Với loại 100BASE-TX, đôi dây xoắn hạng 5 được xử dụng cờ khả năng làm việc ị tèn sỉ nhịp 125MHz và cao hơn thế. Viêcj xử dụng 2 năng làm việc ị tèn sỉ nhịp 125MHz và cao hơn thế. Viêcj xử dụng 2 đôi dây xoắn cho phép truyền 2 chiều đơng thớị Khác với loại cáp trên, mĩt phương pháp mã hoá bít 4B5B được xử dụng ị đâỵ Dãy bít từ khung MAC được mã hoá lại thành các tư hợp 5 bit trên đướng truyền. Chỉ cờ 16 hoƯc 32 tư hợp biểu diễn dữ liệu, các tư hợp còn lại được sử dụng cho đánh dÍu, điều khiển và tín hiệu phèn cứng
- Loại 100BASE-FX cho phép truyền tín hiệu 2 chiều sử dụng sợi quang đa modes, đây là giải pháp thích hợp cho các ứng dụng đòi hõi quang đa modes, đây là giải pháp thích hợp cho các ứng dụng đòi hõi khoảng cách truyền lớn cũng như khả năng chỉng nhiễu caọ
Chương 3
Kết nỉi các thiết bị đo lướng và điều khiển trong hệ thỉng mạng trong hệ thỉng mạng
3.1. Tưng quan chung
Để đưa ra giải pháp kết nỉi các thiết bị trong hệ thỉng mạng hợp lí thực chÍt là thực hiện bài toán tích hợp. Cèn thiết phải xét đến các yếu tỉ sau: chÍt là thực hiện bài toán tích hợp. Cèn thiết phải xét đến các yếu tỉ sau:
Bài toán công nghệ
Đây là mĩt nhiệm vụ quan trụng trong tích hợp hệ thỉng, cèn thiết phải cờ các hiểu biết sâu sắc để lựa chụn các giải pháp phù hợp, chẳng hạn với cờ các hiểu biết sâu sắc để lựa chụn các giải pháp phù hợp, chẳng hạn với mĩt ứng dụng cờ thới gian đáp ứng nhanh thì giải pháp truyền thông cũng phải tương thích và ngược lại, do đờ cèn nắm vững công nghệ trước khi thực hiện bài toán tích hợp
Các yếu tỉ kỹ thuỊt
Khi thiết kế hệ thỉng mạng cũng cèn quan tâm đến tính ưn định, khả năng làm việc lâu dài cũng như khả năng thay thế của các thiết bị trong năng làm việc lâu dài cũng như khả năng thay thế của các thiết bị trong mạng...
VÍn đề kinh tế
Đây là vÍn đề cực kỳ quan trụng trong bÍt cứ thiết kế mạng nàọ Với các yêu cèu kỹ thuỊt đề ra cờ thể đáp ứng bằng nhiều phương án nhưng các yêu cèu kỹ thuỊt đề ra cờ thể đáp ứng bằng nhiều phương án nhưng phương án lựa chụn phải là phương án ngoài việc thoả mãn các yêu cèu và công nghệ và kỹ thuỊt thì phải thoả mãn yêu cèu về kinh tế. Chẳng hạn trong mĩt nhà máy Xi măng nụ hệ thỉng mạng dùng của Siemens với các bĩ điều khiển PLC S7-400 nhưng tÍt cả các Module I/O kết nỉi với các bĩ điều khiển này lại là loại của S7-300, thoạt nhiên chúng ta sẽ rÍt ngạc nhiên, tại sao không đơng bĩ hoá ??. Câu trả lới đờ là vÍn đề kinh tế
3.2. Giao diện mạng
Giao diện mạng là mĩt thành phèn ghép nỉi chính của mĩt thiết bị với môi trướng truyền thông, trong đờ cả phèn cứng và phèn mềm đều cờ nhiệm môi trướng truyền thông, trong đờ cả phèn cứng và phèn mềm đều cờ nhiệm vụ quan trụng. Mĩt thành phèn giao diện mạng cờ thể được thực hiện đĩc lỊp hoƯc tích hợp với thiết bị. Card giao diện mạng cho máy tính cá nhân, module xử lí truyền thông trên PLC hay các module giao diện mạng trên các I/O phân tán.
3.2.1. Ghép nỉi PLC (Programable Logic Controller)
Để ghép nỉi các PLC trong mạng cờ thể sử dụng các Module truyền thông riêng hoƯc trực tiếp trên các CPU cờ tích hợp sẵn các Module giao thông riêng hoƯc trực tiếp trên các CPU cờ tích hợp sẵn các Module giao
diện mạng. Hình sau trình bày về ghép nỉi của PLC trong mạng:
PS CPU IM IM IM DI DO AI AO
3.2.2. Ghép nỉi PC
Giao diện trên PC cũng được thực hiện tương tự như PLC, chúng được thực hiện theo các cách sau: thực hiện theo các cách sau: