PROFIBUS và mạng truyền thông

PROFIBUS là chữ viết tắt của Process Field Bus, là một tiêu chuẩn mạng trường được phát triển đầu tiên tại Đức năm 1987, sau này trở thành tiêu chuẩn của châu Âu EN 50 170 vào năm 1996 và trở thành tiêu chuẩn quốc tế IEC 61158 vào đầu năm 2000. Tài liệu giới thiệu về PROFIBUS và mạng truyền thông. Để nắm chi tiết nội dung mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
PROFIBUS và mạng truyền thôngPROFIBUSvàmạngtruyềnthôngPROFIBUSlàchữviếttắtcủaProcessFieldBus,làmộttiêuchuẩnmạngtrườngđượcpháttriểnđầutiêntạiĐứcnăm1987,saunàytrởthànhtiêuchuẩncủachâuÂuEN50170vàonăm1996vàtrởthànhtiêuchuẩnquốctếIEC61158vàođầunăm2000.Ngàynay,càngngàycàngcónhiềunhàsảnxuấtvàngườisửdụngtrêntoànthếgiớiứngdụngtiêuchuẩnmạngnàytrongcáchệthốngtựđộnghoá.HiệphộingườisửdụngvàpháttriểnPROFIBUScótêngọilàPROFIBUSNutzerorganisation(PNO)vớihơn1000thànhviêntrênphạmvitoànthếgiới(trongđócónhữngnhàsảnxuấtnổitiếngnhưABB,Danfoss,Foxboro,FisherRosemount,Krone,Vega,Wika,Endress+Hauser,MishubishiElectric,Siemens,…).Bạnđọccóthểtìmthấymọithôngtinchitiếttrênmạngtheođịachỉ:www.profibus.com.Trongbàiviếtnày,tácgiảsẽgiớithiệumộtsốthôngtincơbảnvềPROFIBUS.BàiviếtsẽkhôngđisâuvàolýthuyếtvềnguyênlýhoạtđộngcủatiêuchuẩnmàcốgắngđềcậpđếnnhữngđặcđiểmcơbảnđểgiúpngườiđọccóthểnhanhchóngnắmbắtđượccáckháiniệmcơbảnvàcóthểápdụngchúngtrongviệcxâydựnghệthốngtựđộnghoádùngPROFIBUSnhưmộtphươngthứctruyềnthôngchuẩn.Đểchongườiđọcnhấtlànhữngngườikhôngcónhiềukiếnthứcvềmạngtruyềnthôngdễdàngtheodõi,phầndướiđây,tácgiảxinđượcbắtđầutừmộtsốnhữngkháiniệmcơbản.Mộtsốkháiniệmcơbảnvềmạngtruyềnthông+Truyềnthông(communication):Làquátrìnhtraođổithôngtingiữahaichủthểvớinhau.Vídụ,haiPLCtraođổithôngtinvớinhautrongmộtmạngtruyềnthôngcôngnghiệp.+Mạng(network):Làmộthệthốngbaogồmnhiềutrạm(station)đượcnốivớinhauđểcóthểtraođổithôngtin.Mỗimộtmạngcóthểbaogồmnhiềuphânmạng(subnet).+Gateway:Làthiếtbịđểghépnốihaihaynhiềuphânmạngcókhảnăngtruyềnthôngkhácnhau.Vídụ,tronghìnhdưới,trạmPLCS7400đóngvaitròmộtgatewayghépnốihaiphânmạng(subnet)khácnhaulàsubnet1vàsubnet2.Haiphânmạngnàycóthểcóđặcđiểmvậtlýgiốnghoặckhácnhau(vídụ,mộtgatewaycóthểnốimạngEthernetvớimạngPROFIBUS).+Liênkết(link):Làmộtphépgánlogicchophépviệctruyềnthônggiữamộtchủthểnàyvớimộtchủthểkhácđểthựchiệnmộtdịchvụtruyềnthông.+Giaothức(protocol):Làcácquitắc,thủtụcquiđịnhchoviệcgiaotiếp.Đốivớiviệctruyềnthôngquamạng,giaothứcquiđịnhcấutrúccủagóidữliệuđượctraođổi,phươngthứchoạtđộng,thủtụcthiếtlậptruyềnthông,bảotoàndữliệuvàtốcđộtruyềndữliệuCấutrúcliênkếtcủamạng(NetworkTopology)Làcấutrúchìnhhọccủamạng,haynóicáchkhác,làcáchsắpxếp,tổchứcvềmặtvậtlýcủamạng.Cấutrúcđơnggiảnnhấtlàcấutrúcchỉcó2nútmạnghaycòngọilàliênkếtđiểmtớiđiểm(pointtopoint).a)Cấutrúctuyến(line):(xemhìnhvẽvídụ):vớicấutrúcnày,trongquátrìnhhoạtđộng,trongmộtthờiđiểmchỉcómộttrạmđượcphéptruyềntin,cáctrạmkhácchỉđượcphépnhận.b)Cấutrúcmạchvòng(ring):(xemhìnhvẽ):c)Cấutrúchìnhsao(star):d)Cấutrúchìnhcây(tree):Kỹthuậttruynhậpmạng(accesstechnique)Trongmộtmạngtruyềnthôngcócấutrúcnhưmộttrongnhữngdạngnêutrên,tạimỗithờiđiểmchỉcómộtthôngđiệpduynhấtđượcphéptruyềnđi,cònsốlượngthànhviênđượcphépnhậnthôngđiệpnàythìkhônghạnchế.Vìvậy,ngườitaphảithiếtlậpnênphươngphápphânchiathờigiangửithôngtintrênđườngdẫncủamạng,haycòngọilàkỹthuậttruynhậpmạng.Theocáchphânloạitrên(đâychỉlàmộttrongnhữngcáchphânloại),kỹthuậttruynhậpmạngcóthểphânlàmhainhómchính:tậptrungvàphântán.Vớikỹthuậtphântán,chúngcóthểlàloạitiềnđịnhhayngẫunhiên.Kỹthuậttruynhậpchủ/tớ(Master/Slave)làđiểnhìnhcủakỹthuậttruycậptậptrung:Trạmchủđiềukhiểntoànbộluồngthôngtintrênmạng.Nógửithôngtinvàlệnhtớicáctrạmtớvàyêucầucáctrạmnàygửithôngtintrởlại.Việcliênlạctrựctiếpgiữacáctrạmtớvớinhaunhìnchunglàkhôngchophép.TokenPassing:Làkỹthuậttiềnđịnhvàphântán.Mộtbứcđiệnngắncócấutrúc(cóđộdàibitcốđịnh)đượcdùngtươngtựnhưchìakhoágọilàtoken.Tokensẽđượcchuyểntừtrạmnàytớitrạmkháctheovòngtrònlogicvàvớimộtluậtlệnhấtđịnh.Trongthờigianmộttrạmgiữtoken,nócóquyềnđượctruynhậpmạngvàgửithôngtinđi.Đồngthờinócónhiệmvụchuyểntokenchotrạmtiếptheosaukhoảngthờigianquiđịnhtrên.Nếutokensửdụngtrongmạngcócấutrúcdạngtuyến(line)thìgọilàtokenbus.Nếusửdụngtrongmạngcấutrúchìnhvòng(ring)thìgọilàtokenring.CSMA/CD(CarrierSenseMultipleAccessCollision),làkỹthuậttruycậpngẫunhiên.Vớikỹthuậtnày,bấtkỳtrạmnàođềuđượcphéptruyềntintrongbấtkểmọithờiđiểmnếuthấykhôngcótrạmkhácphát.Tuynhiên,cóthểxảyratrườnghợphaihaynhiềutrạmcùngphát ...