2. Cấu trúc và thiết bị mạng
2.10Chuẩn và môi trường truyền dẫn:
Mạng truyền thông công nghiệp chủ yếu sử dụng phương pháp truyền dữ liệu nối tiếp, không đồng Bộ.Với phương pháp này các Bit được truyền từ Bên gửi đến Bên nhận một cách tuần tự trên cùng một đường truyền.Vì không có đường dây riêng Biệt mang tín hiệu nhịp nên việc đồng Bộ hoá được thoả thuận trên cơ sở một giao thức truyền thông.Hiện nay các chuẩn truyền dẫn có 4 dạng:
- RS232 : được dùng chủ yếu trong việc giao tiếp điểm - điểm giữa hai DTE,giữa DTE Ω
và DTC, như giữa hai máy tính, PLC hoặc PC với OP của Biến tần, giữa máy tính và máy in,modem....Không ghép nối được với thiết Bị thứ Ba.Sử dụng phương pháp truyền tin không đối xứng, chế độ làm việc là hai chiều toàn phần(hai trạm có thể cùng tham gia thu/phát tín hiệu cùng một lúc).Sử dụng tín hiệu chênh lệch điện áp giữa hai dây
dẫn(transmit và receive data) với đất.Tốc độ truyền cho phép tối đa là 19.2kBd.RS232 có nhược điểm là chiều dài cho phép từ 30 -:-50m nhưng có ưu điểm là sử dụng công suất phát tương đối thấp nhờ trở kháng đầu vào hạn chế khoảng từ 3 – 7k.
-RS422: sử dụng phương pháp truyền tin đối xứng thông qua điện áp chênh lệch đối xứng
giữa hai dây dẫn A và B.Nhờ vậy giảm được nhiễu và tăng chiều dài dây dẫn lên một cách đáng kể, tới 1200m mà không cần Bộ lặp.Có Ba phương pháp truyền tín hiệu:truyền một chiều hoặc hai chiều gián đoạn cần một đôi dây, truyền hai chiều toàn phần cần 2 đôi dây.RS422 có khả năng ghép nối điểm - điểm và điểm - nhiều điểm trong một mạng đơn giản,cụ thể là có duy nhất một trạm được phát và 10 trạm có thể nhận tín hiệu.Tuy vậy thực tế RS422 thường chỉ được dùng ghép nối điểm - điểm với mục đích thay thế RS232 cho khoảng cách truyền thông lớn với tốc độ cao hơn..
-RS485:giống RS422 về mặt điện học.Tuy nhiên ngưỡng giới hạn qui định của điện áp làm
việc được nới rộng ra khoảng -7V đến 12 V cũng như trở kháng đầu vào cho phép lớn gấp 3 lần so với RS422. Đặc tính khác nhau cơ Bản của RS485 và RS422là khả năng nghép nối nhiều điểm được sử dụng trong hệ thống Bus trường.Cụ thể 32 trạm có thể tham gia nghép nối, được định địa chỉ và giao tiếp đồng thời trong một đoạn RS485 mà không cần Bộ lặp khoảng cách tối đa cho trạm đầu và cuối là 1200m.Không phụ thuộc vào số trạm tham gia.Tốc độ truyền dẫn tối đa là 10MBit/s.
-IEC1158-2: nhằm vào các ứng dụng điềukhiển qúa trình trong công nghệ chế Biến như
Ω
các thiết Bị trường. IEC1158-2 quy định các điều kiện Biên đảm Bảo cho việc truyền dẫn an toàn trong môi trường dễ cháy nổ, quy định chế độ truyền đồng Bộ với tốc độ truyền
31.25kBit/s,sử dụng phương pháp truyền dẫn chênh lệch đối xứng, với cáp đôi dây xoắn và điện trở đầu cuối là 100, mức điện áp tối đa trong khoảng 0,75 – 1V.Bên cạnh việc xử dụng tín hiệu dữ liệu để đồng Bộ nhịp giữa Bên gửi và Bên nhận, sử dụng phương pháp mã hoá Bit Manchster còn cho phép cung cấp nguồn cho các trạm thông qua chính đường Bus tín
hiệu.Số trạm tối đa là 126, với nhiều nhất 4 Bộ lặp, với nguồn 24V chiều dài tối đa của một đoạn mạng lên đến 1900m.
Môi trường truyền dẫn ảnh hưởng lớn đến chất lượng, khả năng chống nhiễu của tín hiệu ảnh hưởng đến tốc độ truyền và khoảng cách tối đa cho phép.Là thiết Bị nằm ngoài mô hình quy chiếu OSI.
Trong kỹ thuật truyền thông nói chung cũng như trong kỹ thuật truyền thông công nghiệp nói riêng, người ta đã sử dụng các phương tiện truyền dẫn sau:
-Cáp điện :cáp đồng trục, đôi dây xoắn.
-Cáp quang:cáp sợi thuỷ tinh, cáp sợi chất dẻo. -Vô tuyến:vi sóng,tia hồng ngoại,siêu âm.
Phổ Biến nhất trong các hệ thống Bus trường vẫn là đôi dây xoắn. Đôi với các ứng dụng có yêu cầu cao hơn về tốc độ truyền và độ an toàn đối với nhiễu thì cáp đồng trục là sự lựa chọn tốt hơn.Cáp quang cũng được ứng dụng trong các ứng dụng phạm vi địa lý rộng, môi trường xung quanh nhiễu mạnh hoặc dễ ăn mòn . Hoặc có yêu cầu rất cao về độ tin cậy cũng như tốc độ truyền dữ liệu.