Florizel-SlidesCarnival (1)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (607.25 KB, 16 trang )
BÁO CÁO MÔN HỌC
MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP
INTERBUS-S
GIẢNG VIÊN: TH.S Thái Hải Âu
SINH VIÊN: 1. Nguyễn Tuấn Minh
2. Phạm Thị Mơ
3. Lương Phương Nam
4. Phạm Phi Long
5. Nguyễn Trọng Minh
6. Vũ Thị Kim Loan
Sự ra đời của
INTERBUS
▫ Trong toàn bộ lĩnh vực công nghệ tự động
hóa hiện đại các sự cạnh tranh về chi phí là
áp lực rất lớn đè nặng lên các tổ chức , đòi
hỏi phải khai thác tiềm năng hợp lý . Dần
dần hệ thống dây điện song song , cảm biến
thông thường và cơ cấu chấp hành trong một
máy tính hay một hệ thống lại trở thành
không linh hoạt , tiêu tốn chi phí và thời gian
. Một biện pháp khắc phục cho điều này là
kết nối nối tiếp các thành phần trên ở mức
thấp nhất của hệ thống phân cấp tự động hóa
bằng phương tiện của cái gọi là “ hệ thống
Fieldbus “ Đây là cách tuyệt vời để giảm
thiểu chi phí . Đây là sự ra đời của sản
phẩm INTERBUS
2
Các nội dung chính về Interbus
1. Kiến trúc giao thức
2. Cấu trúc mạng
3. Kỹ thuật truyền dẫn
4. Cơ chế giao tiếp
5. Cấu trúc bức điện
6. Dịch vụ giao tiếp
3
.
INTERBUS
LÀ GÌ?
INTERBUS là một phát triển
riêng của hãng Phoenix Contact
Chuẩn hóa quốc tế IEC
61158-2.
Khả năng kết mạng nhiều
chủng loại thiết bị khác nhau
và giá thành vừa phải.
Trong khu các đặc tính thời
gian không thua kém các hệ
thông khác.
Được sử dụng xuyên suốt
cho một hệ thống như bus
trường, bus chấp hành - cảm
biến,…
Ứng dụng chủ yếu trong
ngành công nghiệp chế tạo,
lắp ráp và sản xuất vật liệu xây
dựng.
4
Tập giao thức INTERBUS được cấu
trúc thành ba lớp tương ứng với
mô hình IOS/OSI
1. Kiến trúc
giao thức
Lớp vật lý
Lớp vật lý qui định
phương pháp mã
hóa bit, kỹ thuật
truyền dẫn tín hiệu
và giao diện về mặt
điện học cũng như
cơ học giữa một
thiết bị mạng với
môi trường truyền
thông.
Lớp liên kết dư liệu
Lớp ứng dụng
Có vai trò đảm bảo
việc truyền dữ liệu tin
cậy, chính xác. Hỗ trợ
cả dữ liệu quá trình
(tuần hoàn) và các dữ
liệu tham số (chất
không định kỳ).
PMS (Peripheral
message
Specification) là một
tập con của MMS.
Chính vì vậy, các dịch
vụ thuộc lớp 7 của
INTERBUS về cơ bản
tương thích với các
dịch vụ của
PROFIBUS-FMS
Hỗ trợ tối đa việc trao đổi dữ liệu giữ bộ điều khiển trung tâm với cái
vào/ra phân tán , các thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành
5
Kiến trúc giao thức của INTERBUS được xây dựng
nhằm hỗ trợ tối đa việc trao đổi dữ liệu giữa một bộ điều
khiển trung tâm với các vào/ra phân tán , các thiết bị
cảm biến và cơ cấu chấp hành . Dữ liệu được phân chia
thành 2 loại là dữ liệu quá trình được trao đổi tuần hoàn
và dữ liệu tham số chỉ được trao đổi khi cần thiết . Phụ
thuộc vào kiểu dữ liệu cần trao đổi mà tập giao thức của
INTERBUS cũng được phân chia thành 2 nhóm có độ
phức tạp khác nhau
6
INTERBUS là một hệ thống có cấu trúc
mạch vòng tích cực .
2. Cấu trúc
mạng
Phương pháp truy cập BUS là sự kết
hợp giữa Master/Slave và TDMA.
Có thể sử dụng mạch vòng phân cấp.
7
Ưu điểm
Phạm vi phủ mạng rất lớn.
Dễ dàng sử dụng cáp
quang.
Được thiết kế để dễ lắp đặt.
Dễ chẩn đoán.
Truyền hai chiều đồng thời
Định địa chỉ tự
động theo vị
trí vật lý của
một trạm trên
mạch vòng.
Việc
dưỡng,
chữa, mở
hệ thống
giản hơn.
bảo
sửa
rộng
đơn
8
3. Kỹ thuật
truyền dẫn
Cho phép sử
dụng nhiều
loại đường
truyền khác
nhau, ví dụ:
cáp đôi dây
xoắn, cáp
quang,…
Chiều
dài tổng
cộng
max là
13km.
▫
Đôi dây xoắn
và RS-485
được sử dụng
rộng rãi nhất
(5 dây giữa hai
thiết bị)
Tổng số
trạm max:
256.
Tốc độ truyền
là 500kbit/s
=> khoảng
cách tối đa
giữa hai thiết
bị là 400m.
Mã hóa
bit NRZ.
INTERBUSLoop sử dụng
mã
Manchester
cho môi trườn
dễ cháy nổ.
9
4. Cơ chế giao
tiếp
▫
Cơ chế giao tiếp của
INTERBUS dựa trên
phương pháp truy nhập bus
phân chia thời gian TDMA
( Time Division Multiple
Access ) , kết hợp với sự
kiểm soát chủ / tớ . Khác với
kiểu truyền thông báo áp
dụng trong đại đa số các hệ
thống bus trường ,
INTERBUS sử dụng một
phương pháp truyền đặc
biệt gọi là khung tổng hợp
( summation frame ) hoặc
thanh ghi dịch
10
5. Cấu trúc
bức điện
Dữ liệu đầu ra quá trình cho
INTERBUS thực hiện truyền các thiết bị ngoại vi được trạm
khung tổng hợp sử dụng chủ đưa vào bộ nhớ đệm đầu
thanh ghi dịch chuyển
ra tương ứng với thứ tự vật lý
của các trạm trên mạch vòng
11
Lớp 2
▫
Một khung truyền tuần hoàn bắt đầu với một dãy 16 bit , gọi là từ loopback . Từ
loopback sẽ phải đi qua tất cả các trạm và là thông tin được đọc trở lại trạm chủ
sau cùng
▫
Sau loopback là phần dữ liệu sử dụng , bao gồm dữ liệu vào / ra quá trình và dữ
liệu tham số . Cuối phần dữ liệu là 32 bit thông tin kiểm lỗi khung FCS , trong đó
16 bắt đầu là mã CRC và 16 bit sau chứa thông tin chi tiết về trạng thái lỗi . Do
cấu trúc liên kết điểm - điểm , cơ chế kiểm lỗi luôn được thực hiện giữa hai thiết
bị kế cận . Mỗi trạm đều có trách nhiệm kiểm lỗi dựa trên phương pháp CRC và
thông báo trạng thái lỗi qua 16 bit CNTR của ô FCS
Loopback
Dữ liệu sử dụng
CRC
CNTR
2 Byte
0512 Byte
2 Byte
2 Byte
12
Lớp 1
INTERBUS sử dụng chế độ không đồng bộ với thủ tục start /
stop . Khung giao thức ở lớp 2 được chia thành các ký tự 8
bit , kể cả từ loopback và các ô CRC , CNTR . Mỗi ký tự
được bổ sung 5 | bit , bao gồm các bit khởi đầu và kết thúc
cũng như các thông tin bổ trợ khác như kiểu bức điện , kiểu
và thứ tự chu trình
Trong thời gian không thực hiện truyền dữ
liệu sử dụng , trạm chủ lấp khoảng trống
bằng các thông báo trạng thái . Mỗi thông
báo trạng thái này dài 5 bit , không mang
dữ liệu lớp 2 mà chỉ có vai trò đảm bảo hoạt
động tích cực của đường truyền . Nếu thời
gian rỗi của đường truyền lớn hơn | 20ms ,
tất cả các trạm sẽ coi như hệ thống bị lỗi .
Trong trường hợp đó , các thiết bị sẽ tự
chuyển về một trạng thái an toàn qui định
sẵn
13
Lớp 1
14
6. Dịch vụ giao tiếp
- Đối với dữ liệu quá trình, trạm chủ có trách nhiệm tự
Dịch vụ truyền tuần hoàn
Dịch vụ truyền thông báo PMS: 25 dịch
vụ được định nghĩa trong PMS, tiêu biểu
là
động cập nhật nhờ các dịch vụ truyền của lớp hai.
- Các chương trình ứng dụng sử dụng dữ liệu tuần
hoàn chỉ cần sử dụng bộ nhớ đệm vào/ra của trạm chủ.
- Đối với các thiết bị có thể tự do lập trình như máy
tính cá nhân, có thể truy nhập trực tiếp dữ liệu.
- Context Management:Thiết lập và giám sát các
mối liên kết truyền thông.
- Variable Access: Đọc và ghi các biến quá trình
hoặc tham số.
- Program Invocation: Nạp chương trình, khởi động
và kết thức chương trình.
15
16
