Nghiên cứu mạng truyền thông công nghiệp

Mạng truyền thông công nghiệp hay mạng công nghiệp (MCN) là khái niệm chung chỉ các hệ thống mạng truyền thông số, truyền bit nối tiếp, được sử dụng để ghép nối các thiết bị công nghiệp. Các hệ thống truyền thông công nghiệp hiện nay cho phép liên kết mạng ở nhiều mức khác nhau. Về cơ sở kĩ thuật, mạng công nghiệp và các hệ thống mạng máy tính và mạng viễn thông có nhiều điểm tương đồng tuy nhiên cũng có những điểm khác biệt.......
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu mạng truyền thông công nghiệp Chu yªn ngµ n h §iÖn tö Nghiªn cøu m¹ng truyÒn th«ng c«ng nghiÖp1. TÝnh cÊp thiÕt cña ®Ò tµi1.1 T×nh h×nh thÕ giíi- HiÖn nay xu thÕ c«ng nghiÖp hãa, hiÖn ®¹i hãa ®ang lµ mòi nhän vµ ®îc ®Æt u tiªn hµng ®Çu.- Trong xu thÕ c«ng nghiÖp hãa hiÖn ®¹i hãa Êy, vÊn ®Ò ®Æt ra tr íc tiªn khi x©y dùng mét gi¶i ph¸p tù ®éng hãa kh«ng cßn lµ nªn hay kh«ng nªn, mµ lµ sù lùa chän hÖ thèng m¹ng truyÒn th«ng nµo cho phï hîp víi yªu cÇu vµ nhiÖm vô cña øng dông thùc tÕ.1.2 HiÖn tr¹ng trong níc- Níc ta ®ang bíc vµo héi nhËp quèc tÕ vÒ mäi mÆt. Trong ®ã, c«ng nghiÖp hãa lµ vÊn ®Ò ®îc u tiªn sè mét.- NÒn c«ng nghiÖp trong níc, mµ ®Æc biÖt lµ vÊn ®Ò truyÒn th«ng trong c«ng nghiÖp cha ®ång bé- Cha cã nhiÒu tµi liÖu chuÈn vÒ vÊn ®Ò nµy.Tr íc t×nh h×nh trong níc vµ thÕ giíi nh vËy ®ßi hái ph¶i cã sù quan t©m nghiªncøu vÊn ®Ò M¹ng truyÒn th«ng c«ng nghiÖp mét c¸ch cô thÓ.2. Néi dung khoa häc cña ®Ò tµi2.1 C¬ së vÒ m¹ng truyÒn th«ng c«ng nghiÖp M¹ng truyÒn th«ng c«ng nghiÖp hay m¹ng c«ng nghiÖp (MCN) lµ kh¸i niÖmchung chØ c¸c hÖ thèng m¹ng truyÒn th«ng sè, truyÒn bit nèi tiÕp, ®îc sö dông ®ÓghÐp nèi c¸c thiÕt bÞ c«ng nghiÖp. C¸c hÖ thèng truyÒn th«ng c«ng nghiÖp hiÖnnay cho phÐp liªn kÕt m¹ng ë nhiÒu møc kh¸c nhau. VÒ c¬ së kÜ thuËt, m¹ng c«ngnghiÖp vµ c¸c hÖ thèng m¹ng m¸y tÝnh vµ m¹ng viÔn th«ng cã nhiÒu ®iÓm t ¬ng®ång tuy nhiªn còng cã nh÷ng ®iÓm kh¸c biÖt.H äc v iÖ n C«ng ng hÖ BC - V TT u yÓ n t Ë p ®Ò t µ i ng h iªn cøu k hoa häc HS-SV VËy, m¹ng truyÒn th«ng c«ng nghiÖp cã vai trß quan träng nh thÕ nµo trongc¸c lÜnh vùc ®o l êng, ®iÒu khiÓn vµ tù ®éng hãa ngµy nay? Sö dông m¹ng truyÒnth«ng c«ng nghiÖp, ®Æc biÖt lµ bus tr êng ®Ó thay c¸ch nèi ®iÓm - ®iÓm cæ ®iÓngi÷a c¸c thiÕt bÞ c«ng nghiÖp mang l¹i hµng lo¹t c¸c lîi Ých sau: + §¬n gi¶n hãa cÊu tróc liªn kÕt gi÷a c¸c thiÕt bÞ c«ng nghiÖp. + Gi¶m ®¸ng kÓ gi¸ thµnh d©y dÉn vµ c«ng l¾p ®Æt hÖ thèng. + N©ng cao ®é tin cËy vµ ®é chÝnh x¸c cña th«ng tin. + N©ng cao ®é linh ho¹t, tÝnh n¨ng më cña hÖ thèng. + §¬n gi¶n hãa/tiÖn lîi hãa viÖc chuÈn ®o¸n, ®Þnh vÞ lçi cña c¸c thiÕt bÞ. + N©ng cao kh¶ n¨ng t ¬ng t¸c gi÷a c¸c thµnh phÇn. + Më ra nhiÒu kh¶ n¨ng vµ kh¶ n¨ng øng dông míi cña hÖ thèng. a) b) H ×nh 1 Nèi d©y tr uyÒn thèng (a) vµ nèi m¹ng c«ng nghi Öp (b)2.2 KiÕn thøc giao thøc chung M¹ng c«ng nghiÖp tuy cã nh÷ng ®Æc ®iÓm kh¸c biÖt so víi c¸c hÖ thèng m¹ngth«ng th êng nhng giao thøc mµ chóng sö dông trong truyÒn th«ng còng cã c¬ së cñam« h×nh kiÕn tróc OSI vµ TCP/IP. §iÓm kh¸c biÖt trong giao thøc truyÒn th«ngc«ng nghiÖp ®ã lµ trong mét hÖ thèng chØ sö dông mét sè tÇng nµo ®ã trong m«h×nh kiÕn tróc OSI tïy theo môc ®Ých vµ yªu cÇu kÜ thuËt cña hÖ thèng ®ã.2.3 C¸c hÖ thèng m¹ng c«ng nghiÖp tiªu biÓuH äc v iÖ n C«ng ng hÖ BC - V T Chu yªn ngµ n h §iÖn tö HiÖn nay cã rÊt nhiÒu hÖ th«ng m¹ng c«ng nghiÖp ®ang ®îc sö dông. MÆc dï®Òu ®îc ®a ra nh»m t¨ng hiÖu qu¶ trong truyÒn th«ng c«ng nghiÖp nhng do yªucÇu, môc ®Ých kh¸c nhau nªn gi÷a c¸c hÖ thèng còng cã nh÷ng ®iÓm riªng nh»mphï hîp víi ®iÒu kiÖn thùc tÕ. Mét sè hÖ thèng tiªu biÓu trong truyÒn th«ng c«ngnghiÖp cã thÓ nãi tíi ®ã lµ: - Profibus : Bao gåm ba lo¹i t ¬ng thÝch víi nhau lµ Profibus-FMS, Profibus-DP vµ Profibus-PA. Do nh÷ng yªu cÇu ®Æc tr ng ë cÊp tr êng mµ Profibus-FMS chØ thùc hiÖn ë c¸c líp 1, líp 2 vµ líp 7, trong khi ®iÒu khiÓn DP vµ PA chØ chuÈn hãa líp 1 vµ líp 2 trong m« h×nh OSI. - CAN : §èi chiÕu víi m« h×nh qui chiÕu OSI, CAN ®Þnh nghÜa líp liªn kÕt d÷ liÖu gåm hai líp con (LLC vµ MAC) còng nh phÇn chÝnh cña líp vËt lÝ. Mét sè hÖ thèng tiªu biÓu dùa trªn CAN cã thÓ ®a ra lµ CANopen, DeviceNet, SDS. - DeviceNet : Ph¸t triÓn dùa trªn c¬ së cña CAN, dïng nèi m¹ng cho c¸c thiÕt bÞ ®¬n gi¶n ë cÊp chÊp hµnh. Tuy nhiªn DeviceNet cßn bæ xung mét sè chi tiÕt thùc hiÖn líp vËt lÝ vµ ®a ra mét sè ph¬ng thøc giao tiÕp kiÓu tay ®«i (peer to peer) hay chñ/tí (master/slave). - Modbus : C¬ chÕ giao tiÕp ë modbus phô thuéc vµo hÖ thèng truyÒn th«ng cÊp thÊp. Modbus lµ giao thøc cho líp øng dông, c¸c thiÕt bÞ cã thÓ giao tiÕp theo c¬ chÕ riªng cña m¹ng ®ã. - Interbus-S : TËp giao thøc Interbus-S ®îc cÊu tróc thµnh 3 líp t ¬ng øng víi m« h×nh OSI : líp vËt lÝ, líp liªn kÕt d÷ liÖu vµ líp øng dông. ¦ u thÕ ®Æc biÖt cña Interbus-S lµ kh¶ n¨ngkÕt m¹ng nhiÒu chñng lo¹i thiÕt bÞ kh¸c nhau vµ gi¸ thµnh võa ph¶i. - AS-i : Môc ®Ých sö dông duy nhÊt cña AS-i lµ kÕt nèi c¸c thiÕt bÞ c¶m biÕn vµ chÊp hµnh sè víi cÊp ®iÒu khiÓn. §Ó n©ng cao hiÖu suÊt vµ vµ ®¬n ...