Mã bài: MĐ ĐTCN 24-07
Giới thiệu:
Mạng Enthenet công nghiệp giúp sự truyền tin giữa các thiết bị máy móc đi xa hơn và nhanh hơn, mạng Ethernet điều khiển các thiết bị máy móc trên tầm vĩ mơ.
Mục tiêu:
- Liệt kê được cấu trúc mạng Industrial Ethernet - Xác định và xử lý được một số vấn đề đơn giản - Chủ động, sáng tạo và an tồn trong q trình học tập.
Nội dung chính: 1. Giới thiệu
Mạng Ethernet đầu tiên được phát triển vào năm 1970 bởi công ty Xerox là mộtmạng thử nghiệm, sử dụng dây cáp đồng trục với tốc độ truyền tải dữ liệu 3 Mbps. Mạng sử dụng giao thức CSMA/CD.Sự thành công của dự án này đã gây chú ý cho các nhà sản xuất thiết bị điện tử thời đó. Chính vì thế mà năm 1980, ba nhà sản xuất thiết bị điện tử hàng đầu là Digital Equipment Coperation, Intel Corporation và Xerox Corporation đã cùng nhau phát triển phiên bản Ethernet 1.0 với tốc độ truyền tải dữ liệu là 10 Mbps.Năm 1983, chuẩn mạng IEEE 802.3 đã được soạn thảo với nội dung tương tự nhưchuẩn mạng Ethernet phiên bản 1.0. Đến năm 1985 thì IEEE 802.3 được chuẩn hóa. Sau đó nhiều chuẩn mạng cục bộ khác đã được phát triển dựa theo nguyền tắc chia sẻ đường truyền chung của giao thức CSMA/CD. Ethernet là tên của kỹ thuật thông dụng nhất dùng kết nối mạng Lan. Một số kết nối khác khơng dùng Ethernet có thể kể kết nối trực tiếp qua cổng Com hay USB (chỉ dùng được cho 2 máy), mạng không dây (wireless), mạng Token ring, Asynchronous tansfer mode ( ATM)...Do công ty Xerox phát minh và đuợc chuẩn hóa thành tiêu chuẩn IEEE 802.3 với vài thay đổi, đa số mạng Lan hiện naydùng kỹ thuật Ethernet với 2 dạng thường gặp nhất Standard Ethernet tốc độ 10 Mbps và Fast Ethernet với tốc độ 100Mbps. Chuẩn Ethernet đòi hỏi mỗi máy phải có một Ethernet adapter card (thường gọi là NIC hay card mạng) kết nối trực tiếp hay qua hub bằng cáp coaxial hoặc UTP (thường là Cat 5,100BaseT), dạng topology có thể là bus hay star và dùng quy thức CSMA/CD - carrier sense multiple access with collision detection - để điều khiển lưu thông của data trên cáp.
2. Một số loại tốc độ truyền thông Ethernet
Ethernet là một mơi trường mạng LAN có mơi trường truyền thơng được chia sẻ (shared media LAN). Tất cả các trạm trên mạng (network station) chia nhau tổng băng thông của mạng (LAN bandwidth). Băng thơng này có thể là 10Mbps (megibit per second = megabit/giây), 100Mbps hoặc 1000Mbps. Ngày nay, người ta còn dùng khái niệm Switched Ethernet (Mạng Ethernet chuyển mạch) để nói về cơng nghệ mạng LAN Ethernet sử dụng Switch thay cho Hub. Với Switched Ethernet, mỗi cặp máy tính Truyền và Nhận sẽ có các đường truyền riêng với băng thơng đầy đủ (full bandwidth). Mạng Ethernet có thể sử dụng cáp đồng trục (coaxial cable), cáp xoắn đôi (twisted-pair cable), cáp quang (Optical Fiber) hoặc vô tuyến (wireless).Mạng Ethernet sử dụng cả cấu trúc Tuyến tính (bus) và hình sao (star).
Các hệ thống Ethernet 10Mb/s
+ 10Base5: Đây là tiêu chuẩn Ethernet đầu tiên, dựa trên cáp đồng trục loại dày. Tốc độ đạt được 10 Mb/s, sử dụng băng tần cơ sở, chiều dài cáp tối đa cho 1 phân đoạn mạng là 500m
+10Base2: Có tên khác là “thin Ethernet” , dựa trên hệ thống cáp đồng trục mỏng với tốc độ 10 Mb/s, chiều dài cáp tối đa của phân đoạn là 185 m (IEEE làm tròn thành200m). + 10BaseT: Chữ T là viết tắt của “twisted”: cáp xoắn cặp. 10BaseT hoạt động tốc độ 10 Mb/s dựa trên hệ thống cáp xoắn cặp Cat 3 trở lên.
+10BaseF: F là viết tắt của Fiber Optic ( sợi quang). Đây là chuẩn Ethernet dùng cho sợi quang hoạt động ở tốc độ 10 Mb/s , ra đời năm 1993. Các hệ thống Ethernet 100 Mb/s – Ethernet cao tốc ( Fast Ethernet )
+ 100BaseT: Chuẩn Ethernet hoạt động với tốc độ 100 Mb/s trên cả cắp xoắn cặp lẫn cáp sợi quang
+100BaseX: Chữ X nói lên đặc tính mã hóa đường truyền của hệ thống này (sử dụng phương pháp mã hoá 4B/5B của chuẩn FDDI). Bao gồm 2 chuẩn 100BaseFXvà100BaseTX.- 100BaseFX.Tốc độ 100Mb/s, sử dụng cáp sợi quang đa mode.
+ 100Base TX: Tốc độ 100Mb/s, sử dụng cáp xoắn cặp.
100BaseT2 và 100BaseT4: Các chuẩn này sử dụng 2 cặp và 4 cặp cáp xoắn cặp Cat 3 trở lên tuy nhiên hiện nay hai chuẩn này ít được sử dụng. Các hệ thống Giga Ethernet + 1000BaseX: Chữ X nói lên đặc tính mã hố đường truyền ( chuẩn này dựa trên kiểu mã hoá 8B/10B dùng trong hệ thống kết nối tốc độ cao Fibre Channel được phát triển bởi ANSI).
Chuẩn 1000BaseX gồm 3 loại:
1000Base-SX: tốc độ 1000 Mb/s, sử dụng sợi quang với sóng ngắn. 1000Base-LX: tốc độ 1000 Mb/s, sử dụng sợi quang với sóng dài. 1000Base-CX: tốc độ 1000 Mb/s, sử dụng cáp đồng.
+ 1000BaseT: Hoạt động ở tốc độ Giga bit, băng tần cơ sở trên cáp xoắn cặp Cat 5 trở lên. Sử dụng kiểu mã hoá đường truyền riêng để đạt được tốc độ cao trên loại cáp này.
3. Industrial Ethernet
3.1.Giới thiệu
Hình 7.1. Mạng truyền thơng Ethernet trong công nghiệp
Advantech cung cấp đầy đủ các dịng sản phẩm cho giải pháp Ethernet cơng nghiệp bao gồm Bộ chuyển mạch Ethernet, Bộ chuyển đổi truyền thơng, bộ biến đổi tín hiệu từ Serial sang Ethernet. Tính năng chính của bộ Switches/Hubs cơng nghiệp. * Hỗ trợ chuẩn IEEE 802.3, 802.3u (10/100 Base-TX)
* Bảo vệ chống nghẽn mạng * Bảo vệ ESD cho cổng Ethernet * Bảo vệ đột biến dịng điện
* Tự động điều chính chế độ truyền dữ liệu (Full/half duplex)
* Giải pháp mạng quang cho các ứng dụng khoảng cách xa và chống nhiễu (100 Base- FX, Single/Multi Mode Cổng nối chuẩn SC)
* Tiện lợi trong lắp đặt như gắn tường, DIN Rail, gắn xếp chồng.. * Dải điện áp hoạt động rộng
* Hỗ trợ nguồn vào dự phòng * Dải nhiệt độ hoạt động rộng.