Trong mạng Simatic, đãđưa các giải pháp cho mạng truyền thông công
nghiệp như: Profibus, Ethernet, AS-i. nhằm kết nối các thiết bị trường với
các thiết bị ở cấp điều khiển , các thiết bị ở cấp điều khiển giám sát và các
thiết bị ở cấp quản lí
Tuỳ theo phương pháp tích hợp mà có thểđưa ra các lựa chọn phần
cứng cũng như phần mềmtương ứng.
13 trang |
Chia sẻ: maiphuongtt | Lượt xem: 2417 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem nội dung tài liệu Các bus tiêu biểu của hệ thống mạng SIMATICNET, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Chổồng 2. Caùc bus tióu bióứu cuớa hóỷ thọỳng maỷng SIMATICNET
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKÂN 21
Chương 2
CÁC BUS TIấU BIỂU CỦA HỆ THỐNG MẠNG SIMATICNET
1. Tổng quan chung về mạng Simatic
Trong mạng Simatic, đã đưa các giải pháp cho mạng truyền thông công
nghiệp như: Profibus, Ethernet, AS-i... nhằm kết nối các thiết bị trường với
các thiết bị ở cấp điều khiển , các thiết bị ở cấp điều khiển giám sát và các
thiết bị ở cấp quản lí
Tuỳ theo phương pháp tích hợp mà có thể đưa ra các lựa chọn phần
cứng cũng như phần mềm tương ứng.
Chương này trình bày về các giao thức chính được dùng trong Simatic,
phần thiết bị phần cứng và phương pháp ghép nối được trình bày trong
chương 5
Hình sau là cấu trúc phân tầng điển hình trong Simatic-net
2. AS-i (Actuator Sensor Interface)
Đây là sản phẩm của 11 hãng sản xuất sensor và cơ cấu chấp hành nổi
tiếng trên thế giới như: Siemens AG, Festo KG...Đây là hệ thống Bus
trường dùng cho giao tiếp giữa các thiết bị ở cấp hiện trường với các thiết bị
trong cấp điều khiển. Đặc tính kỹ thuật chính của AS-i là:
- Truyền tín hiệu cùng nguồn nuôi
- Cho phép thực hiện cấu trúc mạng dạng Bus cũng như hình sao
- Các thành phần giao diện mạng có thể thực hiện với giá thành thấp
AS - i
Profibus
Ethernet
(Ethernet, IEEE 802.3)
Hình 2.0. Phân tầng các mạng điển hình trong Simatic -net
Chổồng 2. Caùc bus tióu bióứu cuớa hóỷ thọỳng maỷng SIMATICNET
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKÂN 22
2.1. Kiến trúc giao thức
Giao thức trong AS-i phản hoạt động của các bộ điều khiển với các
thiết bị trường. Để nâng cao hiêu suất và đơn giản hoá trong xử lí, toàn bộ
việc xử lí giao thức được thực hiện ở lớp 1 trong mô hình OSI.
Phương pháp truy cấp Bus là Master/Slave
2.2. Cấu trúc mạng, cáp truyền và cơ chế giao tiếp
Cấu trúc mạng trong AS-i là dạng Bus hoặc hình sao, đặc trưng của AS-
i là không sử dụng trở đầu cuối.
Chiều dài tổng cộng tối đa là 100m, tất nhiên nếu muốn dùng với
khoảng cách lớn hơn phải sử dụng bộ lặp. Số lượng trạm tối đa trong một
mạng là 31 tức có thể quản lí tối đa là 124 S/A, tốc độ truyền quy định là
167kB/s
Trong sản phẩm của Siemens module giao diện AS-i Master trong S7-
300 là CP 342-2, module này có thể được nối với các Module thụ động để
nối với các A/S
Cơ chế giao tiếp trong AS-i dựa trên các yêu cầu và trả lời. Trạm chủ có
thể hỏi tuần tự để các trạm tớ trả lời hoặc cũng có thể hỏi các trạm tớ theo
cơ chế định địa chỉ
2.3. Cấu trúc khung truyền
Mục đích của định dạng khung truyền là để giúp bên nhận xác định
được thời điểm bắt đầu, kết thúc một bản tin cũng như gửi kèm các thông
tin về sửa sai lỗi
Khung truyền yêu cầu dữ liệu từ trạm chủ trong AS-i có chiều dài là 14
bít còn khung trả lời từ các trạm tớ có chiều dai là 7 bít, minh hoạ trên hình
sau:
Start CB A4 A3 A2 A1 A0 I4 I3 I2 I1 I0 P Stop
Hình 2.1. Cấu trúc khung yêu cầu dữ liệu
STT Ký hiệu Mô tả
1 Start đây là bít đánh dấu sự khởi đầu của khung truyền, nó có
giá trị là 0
2 CB Là bit điều khiển
3 A0 - A4 Là các bít dùng để xác định địa chỉ trạm tớ
4 I0 - I4 Các bít xác định thông tin yêu cầu trạm tớ
5 P Bít kiểm tra chẵn lẻ
6 Stop đây là bít đánh dấu sự kết thúc của khung truyền, nó có
giá trị là 1
Chổồng 2. Caùc bus tióu bióứu cuớa hóỷ thọỳng maỷng SIMATICNET
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKÂN 23
Bảng 2.0. ý nghĩa của các bít trong khung yêu cầu
Cấu trúc khung trả lời từ trạm tớ trình bày trên hình sau:
Start S3 S2 S1 S0 P Stop
Hình 2.2. Cấu trúc khung trả lời
ý nghĩa các bít trong khung được trình bày trên hình sau:
STT Ký hiệu Mô tả
1 Start đây là bít đánh dấu sự khởi đầu của khung truyền, nó có
giá trị là 0
2 S0 - S3 Thông tin trả lời về trạm chủ
3 P Bít kiểm tra chẵn lẻ
4 Stop đây là bít đánh dấu sự kết thúc của khung truyền, nó có
giá trị là 1
Bảng 2.1. ý nghĩa của các bít trong khung trả lời
3. Profibus (Process Field Bus)
Là hệ thống Bus trường được phát triển tại Đức năm 1987 và thành
chuẩn EIC 61158 năm 2000.
Với mục đích quảng bá cũng như hỗ trợ việc phát triển và ứng dụng
các sản phẩm tương thích Profibus, một tổ chức người sử dụng đã được
thành lập mang tên Profibus International với hơn 1000 thành viên.
Ngày nay Profibus là hệ thống Bus trường hàng đầu thế giới với hơn
20% thị phần với hơn 5 triệu thiết bị lắp đặt trong khoảng 500.000 ứng
dụng. Profibus đang được coi là giải pháp chuẩn, tin cậy trong nhiều ứng
dụng đặc biệt là trong các ứng dụng có yêu cầu cao về tính năng thời gian
thực.
Hệ thống Bus này được ứng dụng để kết nối các thiết bị trường với các
thiết bị điều khiển giám sát. Đây là hệ thống Bus nhiều chủ (MultiCast) cho
phép các thiết bị vào/ra phân tán, các thiết bị đo thông minh, thiết bị điều
khiển... nối vào cùng một đường Bus.
Các trạm chủ (thường là các PC, PLC) được quyền kiểm soát truyền
thông trên Bus, các trạm tớ (thường là các Module vào/ra phân tán, các thiết
bị đo thông minh...) không được phép truy nhập Bus, mà chỉ được xác nhận
hoặc trả lời các yêu cầu từ trạm chủ.
Chổồng 2. Caùc bus tióu bióứu cuớa hóỷ thọỳng maỷng SIMATICNET
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKÂN 24
Profibus gồm 3 loại tương thích với nhau: Profibus – FMS, Profibus
– DP và Profibus – PA. Profibus – FMS được dùng chủ yếu trong việc
nối mạng các máy tính điều khiển và cấp điều khiển giám sát. Profibuss –
DP được dùng để kết nối các thiết bị trường với các máy tính điều khiển,
còn Profibus – PA được sử dụng trong các lĩnh vực tự động hoá các quá
trình có môi trường dễ cháy nổ.
3.1. Cấu trúc giao thức Profibus
Profibus - FMS Profibus - DP Profibus- PA
Lớp 7 Fieldbus Message Specification
Lớp 3 – 6
Lớp 2 Fieldbus Data Link (FDL)
Lớp 1 RS-48S/ Cáp quang IEC 1158-2
Hình 2.3 Kiến trúc giao thức Profibus
Profibus DP và PA chỉ thực hiện lớp 1 và 2 nhằm tối ưu hoá việc trao đổi
dữ liệu quá trình giữa cấp điều khiển và cấp chấp hành.
- Lớp FMS (với Profibus – FMS) mô tả các đối tượng truyền thông,
xử lý và cung cấp các dịch vụ truyền thông.
- Lớp liên kết dữ liệu FDL có chức năng kiểm soát truy cập bus, cung
cấp dịch vụ cơ bản (cấp thấp) cho việc trao đổi dữ liệu một cách tin
cậy.
- Lớp vật lý quy định về kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu, môi trường
truyền dẫn, cấu trúc mạng và các giao diện cơ học. Việc sử dụng giao
diện RS485 đã quyết định các đặc tính truyền dẫn. Khoảng cách
truyền cực đại là 1200m, nếu sử dụng trạm lặp có thể lên đến 4800m
tất nhiên nó còn phụ thuộc vào tốc độ truyền. Nói chung tốc độ
truyền thường tring khoảng 9.6 – 500Kb/s và số lượng trạm tối đa là
127, nó sử dụng phương pháp mã hoá NRZ.
Quan hệ giữa tốc độ truyền và chiều dài dây dẫn thể hiện trên bảng sau:
Tốc độ (Kb/s) 9.6, 19.2, 45.45,
93.75
187.5 500 1500 3000, 6000,
12000
Chiều dài (m) 1200 1000 400 200 100
Chổồng 2. Caùc bus tióu bióứu cuớa hóỷ thọỳng maỷng SIMATICNET
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKÂN 25
3.2. Truy cập Bus và các dịch vụ truyền số liệu.
Hai phương pháp truy nhập bus có thể được áp dụng độc lập hoặc kết
hợp là Token – Passing và Master/ Slave.
Thời gian vòng lặp tối đa để 1 trạm tích cực nhận lại được Token có thể
thay đổi bởi các tham số. Khoảng thời gian này là cơ sở cho việc tính toán
chu kì thời gian của cả hệ thống.
+ Các dịch vụ truyền số liệu thuộc lớp 2 trong mô hình OSI (FDL) bao
gồm 4 dịch vụ:
- SDN (Send Data with No Acknowledge)
- SDA (Send Data with Acknowledge)
- SRD (Send and Request Data with Reply)
- CSRD (Cyclic Send and Request Data with Reply)
Dịch vụ SDN chủ yếu dùng trong gửi đông floạt (broadcast) hoặc gửi
tới nhiều đích (multi cast).
Dịch vụ SDA và SRD là những dịch vụ trao đổi dữ liệu yêu cầu có sự
trả lời. Do tính chất không tuần hoàn của 2 dịch vụ này, để thực hiện mỗi
cuộc trao đổi dữ liệu đều phải có yêu cầu từ lớp trên xuống lớp 2, thời gian
xử lý giao thức tăng nên xuất hiệu suất truyền thông giảm. Nên 2 dịch vụ
này được ứng dụng trong truyền số liệu bình thường.
Dịch vụ CSRD là dịch vụ trao đổi dữ liệu tuần hoàn với mục đích hỗ trợ
việc trao đổi dữ liệu quá trình ở cấp chấp hành, giữa các thiết bị cảm biến,
Controller PC PC Controller
M
Drive Sensor Sensor Actuator
M
Drive
V
Transmiter
M
Drive Sensor
Hình 2.4. Cấu trúc điển hình về hệ thống mạng Profibus
Chổồng 2. Caùc bus tióu bióứu cuớa hóỷ thọỳng maỷng SIMATICNET
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKÂN 26
cơ cấu chấp hành và các Module vào ra phân tán với máy tính điều khiển.
Nguyên tắc hoạt động của nó là: một trạm chủ sẽ hỏi tuần tự các trạm tớ và
yêu cầu về trao đổi dữ liệu một cách tuần tự. Do đó dữ liệu trao đổi luôn ở
lớp 2, khiến cho các chương trình ứng dụng trao đổi dữ liệu được thực hiện
hiệu quả.
3.3. Cấu trúc khung truyền trong Profibus
Có 3 loại khung có khoảng cách Hamming 4 và một loại khung đặc
biệt đánh dấu Token được quy định như sau:
- Khung có chiều dài thông tin cố định, không mang dữ liệu
SD1 DA SA FC FCS ED
- Khung có chiều dài thông tin cố định, mang 8 byte dữ liệu
SD3 DA SA FC DU FCS ED
- Khung có chiều dài thông tin khác nhau, mang 1 - 246 byte dữ liệu
SD2 LE LEr SD2 DA SA FC DU FCS ED
LE
- Token
SD4 DA SA
DA, SA, FC và DU được coi là phần mang thông tin, mỗi ô có chiều dài
8 bit (trừ DU). ý nghĩa các trường trong khung được chỉ ra trên bảng sau:
Ký hiệu Tên ý nghĩa
SD1...SD4 Start Delimiter Byte khởi đầu để phân biệt các loại khung:
SD1=10H, SD2=68H, SD3=A2H; SD4=DCH
LE Length Chiều dài dữ liệu (4- 249 byte)
LER Length Repeated Chiều dài truyền lại
DA Destination Address Địa chỉ trạm nhận, từ 0 – 127
SA Source Address Địa chỉ trạm gửi, từ 0 – 127
DU Data Unit Đơn vị dữ liệu
FC Frame Control Kiểm tra khung
FCS Frame Check
Sequence
Kiểm soát lỗi
ED End Delimiter Byte kết thúc, ED=16H
Bảng 2.2. ý nghĩa các trường trong khung
Do những ưu điểm và tính năng hiẹu quả về thời gian trao đổi dữ liệu
mà Profibus-DP sẽ được trình bày chi tiết.
Chổồng 2. Caùc bus tióu bióứu cuớa hóỷ thọỳng maỷng SIMATICNET
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKÂN 27
Profibus-DP và -FMS sử dụng phương thức truyền không đồng bộ, việc
đồng bộ hoá giữa bến gửi và bên nhận phải thực hiện với từng kí tự ... Mỗi
khung kí tự dài 11 bít ( hình 52).
Start bit LSB MSB Stop bit
0 a1 a2 ... a8 P 1
Data bit
Hình 2.5. Định dạng kí tự trong khung UART dùng trong Profibus
3.4. Profibus-FMS
Đây là Bus hệ thống dùng để kết nối các thiết bị ở cấp điều khiển giám
sát với nhau và với các thiết bị ở cấp điều khiển, do đặc điểm của giao tiếp
giữa các cấp này mà dữ liệu được trao đổi chủ yếu với tính chất không định
kỳ.
Thực chất của lớp ứng dụng bao gồm 2 lớp con là FMS và LLI (Lower
Layer Interface). Lớp LLI có vai trò thích ứng, chuyển các dịch vụ giữa lớp
FMS và lớp FDL. Giao diện giữa lớp FMS với các quá trình ứng dụng được
thực hiện bởi lớp ALI (Application Layer Interface).
FMS thực chất là một tập con của MMS (Munufacturing Message
Specification), đây là một chuẩn giao thức và dịch vụ thuộc lớp 7 của mô
hình OSI có giao tiếp hướng thông báo (Message-oriented communication)
được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp.
Giao tiếp hướng đối tượng:
Profibus-FMS cho phép thực hiện giao tiếp hướng đối tượng theo cơ
chế Client/Server. ý nghĩa của giao tiếp hướng đối tượng là quan điểm
thống nhất trong giao tiếp dữ liệu, không phụ thuộc vào các đặc điểm của
nhà sản xuất thiết bị hay các lĩnh vực ứng dụng cụ thể.
Các phần tử có thể truy cập được từ một trạm trong mạng, đai diện cho
các đối tượng thực hay các biến quá trình được gọi là đối tượng. Việc truy
nhập vào đối tượng có thể thực hiện theo nhiều cách khác nhau, một
phương pháp hiệu quả là truy cập đối tượng thông qua tên hình thức (nhãn)
hay còn gọi là các Tag. Mỗi đối tượng có một tên hình thức phân biệt thống
nhất. Phương pháp này thể hiện tính trực quan, dễ theo dõi trong quá trình
thực hiện dự án.
Thiết bị trường ảo (VFD - Virtual Field Device)
Đây là mô hình trừu tượng mô tả các dữ liệu, cấu trúc dữ liệu và đặc
tính của một thiết bị tự động hoá dưới góc độ của một đối tác giao tiếp. Một
Chổồng 2. Caùc bus tióu bióứu cuớa hóỷ thọỳng maỷng SIMATICNET
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKÂN 28
đối tượng VFD chứa tất cả các đối tượng giao tiếp và danh mục mô tả các
đối tượng giao tiếp có thể truy cập qua các dịch vụ. Một đối tượng VFD
được sắp xếp tương ứng với đúng một quá trình ứng dụng.
Một thiết bị thực có thể chứa nhiều đối tượng VFD, trong đó địa chỉ
của mỗi đối tượng được xác định qua các điểm đầu cuối giao tiếp.
Quan hệ giao tiếp
Ngoài hình thức gửi đồng loạt và gửi tới nhiều đích, việc trao đổi thông
tin trong Profibus-FMS luôn được thực hiện giữa hai đối tác truyền thông
dưới hình thức có nối theo cơ chế Client/Server. Một Client được hiểu là
một chương trình ứng dụng gửi yêu cầu để truy nhập đối tượng. Còn Server
chính là một chương trình cung cấp các dịch vụ truyền thông thông qua các
đối tượng. Về nguyên tắc chương trình ứng dụng có thể đóng vai trò của cả
Client và Server.
3.5. Profibus-DP
Được phát triển nhằm đáp ứng các yêu cầu về trao đổi dữ liệu giữa các
thiết bị cấp trường với các thiết bị cấp điều khiển.
Việc trao đổi dữ liệu chủ yếu thực hiện theo cơ chế Master/ Slave,
ngoài ra Profibus – DP còn hỗ trợ các dịch vụ truyền thông không tuần
hoàn, phục vụ tham số hoá, vận hành và chuẩn đoán các thiết bị trường
thông minh.
Các hàm DP cơ sở (trong User Interface Layer) chủ yếu phục vụ trao
đổi dữ liệu tuần hoàn, thời gian thực thì các hàm DP mở rộng lại cung cấp
các dịch vụ truyền số liệu không tuần hoàn như tham số thiết bị, thông tin
chuẩn đoán...
3.5.1. Cấu hình hệ thống và quy tắc hoạt động
Số trạm tối đa trong mạng là 126, DP cho phép sử dụng cấu hình 1 trạm
chủ (Mono Master) hoặc nhiều chủ (Multi Master). Trong cấu hình nhiều
chủ, các trạm chủ có thể cùng đọc dữ liệu từ các trạm tớ, nhưng chỉ có 1
trạm chủ duy nhất được đưa yêu cầu tới các trạm tớ.
Chuẩn DP quy định các quy tắc hoạt động nhằm đảm bảo tính tương
thích và khả năng thay thế lẫn nhau của thiết bị. Chúng được xác định
thông qua trạng thái hoạt động của các thiết bị chủ.
CLEAR: Trạm chủ lấy thông tin từ các trạm tớ và giữ các đầu ra ở vị trí
an toàn.
Chổồng 2. Caùc bus tióu bióứu cuớa hóỷ thọỳng maỷng SIMATICNET
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKÂN 29
OPERATE: Trạm chủ ở chế độ trao đổi dữ liệu đầu vào và đầu ra tuần
hoàn với các trạm tớ. Đồng thời trạm chủ cũng thường xuyên gửi thông tin
trạng thái của nó tới các trạm tớ sử dụng lệnh gửi đồng loạt với các khoảng
thời gian đặt trước.
STOP: Không truyền số liệu sử dụng giữa trạm chủ và trạm tớ, chỉ để
xhuẩn đoán.
3.5.2. Trao đổi dữ liệu
Việc trao đổi dữ liệu giữa trạm chủ và trạm tớ được thực hiện một cách
tuần tự theo quy trình định sẵn. Khi đặt cấu hình cho hệ thống Profibus, ta
có thể định nghĩa địa chỉ các trạm tớ cho 1 trạm chủ ....
Trong mỗi chu kì, trạm chủ đọc các thông tin đầu vào lần lượt từ các
trạm tớ vào bộ nhớ đệm và truyền các yêu cầu từ bộ nhớ này ra các trạm tớ
theo trình tự định sẵn. Mỗi trạm tớ chỉ cho phép truyền/ nhận tối đa 246
byte dữ liệu.
Với các trạm tớ, trạm chủ gửi 1 yêu cầu và chờ sự trả lời. Thời gian
trạm chủ cần để xử lí 1 lượt danh sách hỏi tuần tự gọi là thời gian chu kỳ
bus. Thời gian chu kỳ bus phải nhỏ hơn chu kỳ quét của chu trình điều
khiển.
3.5.3. Đồng bộ hoá dữ liệu
Một thiết bị chủ có thể đồng bộ hoá việc đọc các đầu vào cũng như đặt
các đầu ra bằng việc gửi đồng thời các thông báo đồng bộ. Lệnh điều khiển
để đặt chế độ đồng bộ cho một nhóm trạm tớ như sau:
+ SYNC: Đưa ra nhóm trạm tớ về chế độ đồng bộ hoá đầu ra. Trong
chế độ này, đầu ra của các trạm tớ được giữ nguyên ở trạng thái hiện tại cho
đến lệnh SYNC tiếp theo, trongthời gian đó dữ liệu đầu ra được lưu trong
vùng nhớ đệm của trạm tớ và chỉ khi nhận được lệnh SYNC tiếp theo nó
mới được đưa ra.
+ FREEZE: Đưa 1 nhóm các trạm tớ về chế độ đồng bộ hoá đầu vào, ở
chế độ này các trạm tớ trong nhóm được chỉ định không được phép cập nhật
vùng nhớ đệm dữ liệu đầu vào cho tới khi nhận được lệnh FREEZE tiếp
theo, trong thời gian đó trạm chủ vẫn đọc giá trị đầu vào từ các trạm tớ.
3.5.4. Chuẩn đoán hệ thống
Các hàm chuẩn đoán của DP cho phép định vị lỗi 1 cách nhanh chóng,
các thông tin này sẽ được cập nhật ở trạm chủ thông qua hệ thống bus
truyền. Các thông báo được chia làm 3 lớp.
Chuẩn đoán trạm: Thông báo liên quan đến trạng thái hoạt động chung
của trạm.
Chổồng 2. Caùc bus tióu bióứu cuớa hóỷ thọỳng maỷng SIMATICNET
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKÂN 30
Chuẩn đoán Module: Thông báo chỉ thị lỗi nằm ở khu vực nào trên
Module.
Chuẩn đoán kênh: Nguyên nhân của lỗi thuộc kênh vào/ ra nào của hệ
thống.
3. 6. Profibus-PA (Process Automation)
Đây là loại Bus trường thích hợp cho các hệ thống điều khiển dùng
trong các ngành công nghiệp dễ cháy nổ. Thực chất nó là hệ thống Bus mở
rộng của Profibus-DP với kỹ thuật truyền dẫn tín hiệu cùng nguồn nuôi
(IEC 1158-2) đồng thời cũng đưa thêm ra một số quy định đặc biệt về thông
số và đặc tính cho thiết bị trường.
Các yêu cầu cụ thể đặt ra cho một giao diện Profibus-PA an toàn riêng
bao gồm:
- Một đoạn mạng chỉ được phép có một nguồn nuôi tích cực.
- Mỗi trạm tiêu thụ một dòng cơ sở cố định (³10mA) ở trạng thái xác
lập.
- Mỗi trạm được coi như một tải tiêu thụ dòng thụ động
- Mỗi trạm khi phát tín hiệu đi không được nạp thêm nguồn vào
đường Bus.
4. Ethernet (IEEE 802.3)
Đây là một trong những chuẩn của mạng cục bộ, dựa trên mạng
Ethernet do Digital và Xorox hợp tác và phát triển từ năm 1980 (lúc đầu gọi
là DIX Ethenet 2.0 version 1.0 và đến năm 1982 là version 2.0).
Ngày nay Ethernet đang đóng vai trò quan trọng trong các hệ thống
thông tin công nghiệp, bên cạnh việc sử dụng cáp đôi dây xoắn, cáp đồng
trục, cáp quang là Ethernet không dây
Thực chất Ethernet chỉ thực hiện ở lớp vật lí và một phần của lớp liên
kết dữ liệu, do đó có thể sử dụng các giao thức khác nhau ở phía trên trong
đó TCP/IP là họ giao thức được dùng phổ biến nhất.
4.1. Cấu trúc mạng và kỹ thuật truyền dẫn
Cấu trúc mạng thường là dạng Bus, mạch vòng khép kín và đôi khi là
hình sao. Tầng vật lí của Ethernet được chia làm 2 phần: Phần độc lập với
đường truyền đặc tả giao diện giữa các tầng MAC và vật lí (giao diện này
không phải là yêu cầu bắt buộc của chuẩn nhưng trong nhiều trường hợp nó
rất hữu ích). Phần phụ thuộc đường truyền là bắt buộc phải có đặc tả giao
diện với đường truyền, trong phần này quy định nhiều lựa chọn khác nhau
cho kiểu đường truyền, phương thức truyền và tốc độ truyền.
Chổồng 2. Caùc bus tióu bióứu cuớa hóỷ thọỳng maỷng SIMATICNET
Nguyóựn Kim Aẽnh & Nguyóựn Maỷnh Haỡ - Tổỷ õọỹng hoùa - BKÂN 31
Hiện nay có các phương án sau cho tầng vật lí với cách đặt tên quy ước
theo bộ 3:
- Tốc độ truyền tin hiệu (1, 10 hoặc 100Mb/s)
- BASE (nếu là Baseband) hoặc BROAD (nếu là Broadband)
- Chỉ định đặc trưng đường truyền
Một số loại cáp thông dụng được trình bày trên bảng sau:
STT Kí hiệu Tốc độ
truyền
(Mb/s)
Dải truyền
tải
Loại cáp Khoảng cách
truyền (m)
1 1BASE5 1 Baseband Cáp UTP 500/topo hình
sao
2 10BASE5 10 Baseband Cáp đồng
trục béo
(d>10mm),
50W
500/segment
topo dạng bus
3 10BASE2 10 Baseband Cáp đồng
trục gầy
185/segment
topo dạng bus
4 10BASE-F
10BASE-
FL(Fiber Link)
10BASE-
FB(Backbone)
10BASE-
FP(Passive)
10 Baseband Cáp quang 4000
5 10BROAD36 10 Broadband Cáp đồng
trục, 75W
1800/ topo
dạng Bus
6 10BASE-T 10 Baseband Cáp UTP 100/ topo
dạng sao
7 100BASE-T 100 Baseband Cáp UTP 10