CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP

Mạng truyền thông công nghiệp hay mạng công nghiệp hay mạng côngnghiệp là một khái niệm chung chỉ các hệ thống thông số, truyền bít nốitiếp, được sử dụng để ghép nối các thiết bị công nghiệp. Các hệ thốngmạng truyền thông công nghiệp phổ biến hiện nay cho phép liên kếtmạng ở nhiều mức khác nhau, từ các cảm biến, thiết bị quan sát, máy tínhđiều khiển giám sát và các máy tính cấp điều hành xí nghiệp, quản lý côngty....
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆPCHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ MẠNG TRUYỀN THÔNGCÔNG NGHIỆP 2.1Mạng truyền thông công nghiệp là gì? Mạng truyền thông công nghiệp hay mạng công nghiệp hay mạng côngnghiệp là một khái niệm chung chỉ các hệ thống thông số, truyền bít nốitiếp, được sử dụng để ghép nối các thiết bị công nghiệp. Các hệ thốngmạng truyền thông công nghiệp phổ biến hiện nay cho phép liên kếtmạng ở nhiều mức khác nhau, từ các cảm biến, thiết bị quan sát, máy tínhđiều khiển giám sát và các máy tính cấp điều hành xí nghiệp, quản lý côngty. Để thấy rõ đề cập của lĩnh vực truyền thông công nghiệp, ta cần phânbiệt với các hệ thống mạng viễn thông và mạng máy tính. Về cơ sở kỹthuật, mạng công nghiệp và các hệ thống mạng viễn thông có rất nhiềuđiểm tương đồng, tuy nhiên có những điểm khác biệt sau: + Mạng viễn thông có phạm vi địa lý và số lượng thành viên tham gialớn hơn rất nhiều, nên các yêu cầu kỹ thuật ( cấu trúc mạng, tốc độtruyền thông, tính năng thời gian thực …) rất khác, cũng như các phươngpháp truyền thông( truyền tải dải rộng) dải cơ sở, điều biến, dồn kênh,chuyển mạch,..) thường phức tạp hơn nhiều so với mạng công nghiệp. + Đối tượng của mạng viễn thông bao gồm cả con người và thiết bịkỹ thuật, trong đó cong người đóng vai trò chủ yếu. Vì vậy các dạngthông tin cần trao đổi bao gồm cả tiếng nói, hình ảnh, văn bản và dư liệu.Đối tượng của mạng công nghiệp thuần túy là các thiết bị công nghiệpnên dạng thông tin quan tâm duy nhất là dữ liệu. Mạng truyền thông công nghiệp thực chất là một dạng đặc biệt củamạng máy tính, có thể so sánh với mạng máy tính thông thường ở cácđiểm giống nhau và khác nhau như sau: + Kỹ thuật truyền thông số hay truyền dữ liệu là đặc trưng chung của2 lĩnh vực + Trong nhiều trường hợp, mạng máy tính sử dụng trong công nghiệpđược coi là một phần( ở các cấp điều khiển giám sát, điều hành sản xuấtvà quản lý công ty) trong mô hình phân cáp của mạng công nghiệp. + Yêu cầu về tính năng thời gian thực, độ tin cậy và khả năng tươngthích trong môi trường công nghiệp của mạng truyền thông công nghiệpcao hơn so với một mạng máy tính thông thường, trong khi đó mạng máytính thường yêu cầu cao hơn về độ bảo mật, + Mạng máy tính có phạm vi trải rộng rất khác nhau có thể nhỏ nhưmạng Lan cho một nóm vài máy tính hoặc lớn như mạng Internet. Trongnhiều trường hợp mạng máy tính gián tiếp sử dụng dịch vụ truyền dữliệu của mạng viễn thông. Trong khi đó, cho đến nay các hệ thống mạngcông nghiệp thường có tính chất độc lập, phạm vi hoạt động tương đốihẹp.Đối với hệ thống truyền thông công nghiệp, đặc biệt là ở các cấp dướithì các yêu cầu về tính năng thời gian thực, khả năng thực hiện đơn giản,giá thành hạ lại được đặt ra hàng đầu. 2.1.2 Vai trò của mạng truyền thông công nghiệp Ghép nối thiết bị, trao đổi thông tin là một trong những vấn đề cơ bản trong bất cứ một giải pháp tự động hóa nào. Một bộ điều khiển cần được kết nối với cảm biến và cơ cấu chấp hành. Giữa các hộ điều khiển trong hệ thống điều khiển phân tán cũng cần trao đổi thông tin với nhau để phối hợp thực hiện điều khiển cả quá trình sản xuất. Ở một cấp cao hơn, các trạm vận hành trong trung tâm điều khiển cũng cần được ghép nối và giao tiếp với các bộ điều khiển để theo dõi, giám sát toàn bộ quá trình sản xuất và hệ thống điều khiển. Hình 1.1 Nối dây truyền thông(a) và nối mạng công ngiệp(b) Sử dụng mạng truyền thông công nghiệp, đặc biệt là bus trường để thay thế cách nối điểm-điểm cổ điển giữa các thiết bị công nghiệp mang lại những lợi ích sau: + Đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị công nghiệp. + Tiết kiệm dây nối và công thiết kế, lắp đặt hệ thống trở nên dế dàng hơn. + Nâng cao độ tin cậy và độ chính xác của thông tin. + Nâng cao độ linh hoạt, tính năng mở của hệ thống. + Đơn giản hóa, tiện lợi hóa việc tham số hóa chuẩn đoán, định vị lỗi, sự cố của các thiết bị. + Mở ra nhiều chức năng và khả năng ứng dụng mới của hệ thống: Điều khiển phân tán, điều khiển phân tán với các thiết bị trường, điều khiển giám sát hoặc chuẩn đoán lỗi từ xa qua Internet, tích hợp thông tin của hệ thống điều khiển giám sát với thông tin điều hành sản xuất và quản lý công ty. 2.2 Chế độ truyền tải của mạng truyền thông công nghiệp2.2.1 Chế độ truyền tải song song Phương pháp truyền bít song song ( hình 1.2) được dùng phổ biếntrong các bus nội bộ của máy tính như bus địa chỉ, bus dữ liệu và bus điềukhiển. Tốc độ truyền tải phụ thuộc vào số kênh dẫn, hay cũng chính là độrộng của bus song song, ví dụ 8 bit, 6 bit, 32 bit hay 64 bit. Chính vì nhiềubus được truyền đi đồng thời, vấn đề đồng bộ hóa và nơi nhận tín hiệuphải được giải quyết. Điều này gây trở ngại lớn khi khoảng cách giữa cácđối tượng truyền thông tăng lên. Ngoài ra giá thành cho các bus song songcũng là một yếu tố d ...