Hệ thống
thông tin công nghiệp
3/31/2006
5 Các thành phần hệ thống mạng
2
5 Các thành phần hệ thống mạng
© 2006 - HMS
5 Nội dung
1. Phương tiện truyền dẫn
2. Phần cứng giao diện mạng
3. Phần mềm trong hệ thống mạng
4. Thiết bị liên kết mạng
5. Các linh kiện mạng khác
3
5 Các thành phần hệ thống mạng
© 2006 - HMS
1. Phương tiện truyền dẫn
 Cáp quang:
—Sợi thủy tinh
— Sợi chất dẻo
 Cáp ₫iện:
—Cáp ₫ồng trục
— Đôi dây xoắn
— Cáp trơn
 Vô tuyến:
— Vi sóng (microwave)
— Sóng truyền hình (TV)
— Sóng truyền thanh (radio AM, FM)
—Tia hồng ngoại (UV)
Chất lượng truyền dẫn
4

Dải tần LF MF HF VHF UHF SHF EHF THF
Đôi dây xoắn
Vệ tinh
Sợi quang
Cáp đồng trục
AM radio
FM radio
TV
Vi sóng
mặt đất
Hồng ngoại
5
5 Các thành phần hệ thống mạng
© 2006 - HMS
Đôi dây xoắn (Twisted Pair ,TP)
 Phát minh của A. Grahm Bell, 1881
6
5 Các thành phần hệ thống mạng
© 2006 - HMS
a) STP b) UTP
 Hai loại: Shielded TP, Unshielded TP
 Chất lượng phụ thuộc vào tiết diện và kiểu bọc
lót, che chắn
 Hạng chất lượng 1-5 hoặc D-A (IEC 61158-2),
hạng 5 có thể cho tốc ₫ộ truyền 100Mbit/s
(Fast Ethernet 100BASE-TX)
7
5 Các thành phần hệ thống mạng
© 2006 - HMS
Cáp ₫ồng trục (Coaxial Cable)

1
10
5 Các thành phần hệ thống mạng
© 2006 - HMS
Các loại sợi quang
 Sợi thủy tinh:
— Sợi ₫a chế ₫ộ (Multimode Fiber, MMF): tín hiệu là các tia
laser có tần số không thuần nhất. Khả năng truyền hạn
chế trong phạm vi Gbit/s * km.
— Sợi ₫ơn chế ₫ộ (Single-Mode Fiber, SMF): tín hiệu là các
tia laser có tần số thuần nhất. Tốc ₫ộ truyền có thể ₫ạt
tới hàng trăm Gbit/s * km.
 Sợi chất dẻo:
— truyền với tốc ₫ộ thấp (khoảng vài chục tới vài trăm
Mbit/s), khoảng cách truyền ngắn (tối ₫a 80m),
— giá thành thấp và lắp ₫ặt dễ dàng hơn nhiều.
11
5 Cỏc thnh phn h thng mng
â 2006 - HMS
2. Phn cng giao din mng
Lớp ứn
g
dụn
g
Lớp biểu diễn dữ liệu
Lớp kiểm soát nối
Lớp vận chu
y
ển
Lớp mạn

Watchdog
Giao diÖn sö
dông
(C«ng t¾c,
jumper LED)
•
•
•
•
•
C¸ch l
y

UART

Bé thu ph¸t
(VÝ dô RS-485)
•
+24VDC
§
Êt
Bus
Vi m
¹
ch thiÕt b
Þ

Vi m
¹
ch chu

TRẠM ĐIỀU KHIỂN
CỤC BỘ
I/O
S
A
bus trường
Phân đoạn 2
MTĐK 2
A
Phân đoạn n
MTĐK n
I/O
S
A
bus trường
bus trường
S
15
5 Các thành phần hệ thống mạng
© 2006 - HMS
Ghép nối PLC (Programmable Logic Controller)
PS CPU IM IM DI DO
A
I
A
O
Bus hÖ thèng
(VD: Ethernet)
Bus tr−êng (VD: Profibus-DP)
PLC

tÝch hîp giao diÖn
DH+
Ethernet
DH+
ControlNet
DH+
ControlNet
Ví dụ nốimạng PLC của Allen-Bradley
17
5 Các thành phần hệ thống mạng
© 2006 - HMS
Ghép nối PC và PC công nghiệp
 PC công nghiệp cũng có thể có cấu trúc module
(VD PC-104) => cách ghép nối tương tự như PLC
 Card giao diện mạng cho các khe cắm ISA, PCI,
Compact-PCI,
 Bo mạch chủ tích hợp giao diện mạng (ví dụ
Ethernet, CAN)
 Bộ thích ứng mạng qua các cổng nối tiếp (RS-232,
USB)
 Card PCMCIA
18
5 Các thành phần hệ thống mạng
© 2006 - HMS
CP 5412 (A2)
Card Profibus (Siemens)
PC
Adapter
RS-232
bus tr−êng

là giao diện mạng)
 Có thể có cấu trúc gọn hoặc cấu trúc module
PS Interface
Module
DI DO
A
I
A
O
Profibus-DP
Distributed
I/O
Cæn
g
DP
21
5 Các thành phần hệ thống mạng
© 2006 - HMS
Ghép nối thiết bị trường
 Thiết bị chấp hành:
—Biến tần (inverter)
—Bộ khởi ₫ộng ₫ộng cơ (motor starter)
—Van ₫iều khiển (control valve)
—
 Thiết bị ₫o:
— Encoder
—Cân ₫ịnh lượng
—Thiết bị ₫o nhiệt ₫ộ (temperature transmitter)
—Thiết bị ₫o áp suất (pressure transmitter)
—

PM giao thøc
Ch−¬ng tr×nh
øng dông
Ch−¬ng tr×nh
øng dông
Ch−¬ng tr×nh
øng dông
24
5 Các thành phần hệ thống mạng
© 2006 - HMS
Phần mềm (xử lý) giao thức
 Firmware:
— Đổ cứng trong ROM hoặc “downloadable”
—Nhanh hơn, hiệu suất cao
 Thành phần của hệ ₫iều hành:
— Tích hợp sẵn trong hệ ₫iều hành (ví dụ cho PLC)
—Cóthể lựa chọn cài ₫ặt (ví dụ các giao thức phổ thông
như TCP/IP, NetBUI)
 Phần mềm thư viện:
—Thường dưới dạng mã nguồn hoặc mã ₫ích C/C++
— Được liên kết với chương trình ứng dụng
—Tiện lợi cho xây dựng giải pháp nhúng
25
5 Các thành phần hệ thống mạng
© 2006 - HMS
Phần mềm giao diện lập trình (API)
 Thư viện lập trình phổ thông (C,C++, VB)
—Sử dụng cho một loại card mạng nhất ₫ịnh
— Khác nhau lớn giữa nhiều thư viện
—Tiện lợi trên PC và các giải pháp nhúng