HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG

Giảng viên: Vũ Minh Quang
ĐHTL 2020

Tài liệu tham khảo
1. Industrial communication system; Bogdan M. Wilamowski- David Irwin, Cali..
2. Mạng truyền thơng cơng nghiệp, Hồng Minh Sơn, ĐHBK
3. Bài giảng 2020- ĐHTL


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
CHƢƠNG 2: NHIỄU VÀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ
CHƢƠNG 3: CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS232
CHƢƠNG 4: CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS485
CHƢƠNG 5 : CÁP QUANG
CHƢƠNG 6: MẠNG MODBUS
CHƢƠNG 7: MẠNG AS-I (ACTUATOR SENSOR INTERFACE)
CHƢƠNG 8: MẠNG INDUSTRIAL ENTHERNET
CHƢƠNG 9: MẠNG TRUYỀN THÔNG RADIO VÀ WIRELESS


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1. Khái niệm
2. Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện đại:
3. Các mơ hình kết nối hệ thống mở:
4. Các thủ tục truyền thông
5. Các chuẩn truyền thông

HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1. Khái niệm
1.1. Mạng truyền thơng cơng nghiệp là gì?:
1.2. Vai trị của mạng truyền thông công nghiệp:
1.3. Phân loại và đặc trƣng các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1. Khái niệm
1.1. Mạng truyền thơng cơng nghiệp là gì?:
Mạng truyền thơng cơng nghiệp hay mạng công nghiệp là một khái
niệm chung chỉ các hệ thống thơng số, truyền bít nối tiếp, đƣợc sử dụng
để ghép nối các thiết bị công nghiệp. Các hệ thống mạng truyền thông
công nghiệp phổ biến hiện nay cho phép liên kết mạng ở nhiều mức
khác nhau, từ các cảm biến, thiết bị quan sát, máy tính điều khiển giám
sát và các máy tính cấp điều hành xí nghiệp, quản lý công ty


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1. Khái niệm
1.2. Vai trị của mạng truyền thơng cơng nghiệp:
- Đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị cơng nghiệp

- Tiết kiệm dây nối và công thiết kế, lắp đặt hệ thống
- Nâng cao độ tin cậy và độ chính xác của thơng tin:
- Nâng cao độ linh hoạt, tính năng mở của hệ thống
- Đơn giản hóa/ tiện lợi hóa việc tham số hóa, chuẩn đốn, định vị
lỗi, sự cố các thiết bị
- Mở ra nhiều chức năng và khả năng ứng dụng mới của hệ thống


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

1. Khái niệm
1.3. Phân loại và đặc trƣng các hệ thống mạng truyền thông công
nghiệp:


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

2. Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện đại:
2.1. Hệ điều khiển phân tán(Distributed Control System, DCS):
2.2. Hệ thống điều khiển quá trình:
2.3. Hệ điều khiển lai (SCADA và DCS) :
2.4. Các hệ điều khiển khác:
2.5. Thiết bị điều khiển khả trình:


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN


2. Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện đại:
2.1. Hệ điều khiển phân tán(Distributed Control System, DCS):
DCS là một giải pháp điều
khiển và giám sát có cấu
trúc phân cấp và phân tán,
đƣợc cung cấp trọn gói từ
một nhà sản xuất, đƣợc sử
dụng chủ yếu trong các
ngành công nghiệp chế biến


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

2. Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện
đại:
2.2. Hệ thống điều khiển quá trình:
SCADA – Supervisory Control And Data
Acquisition là một hệ thống điều khiển giám
sát và thu thập dữ liệu, nói một cách khác là
một hệ thống hỗ trợ con ngƣời trong việc
giám sát và điều khiển từ xa, ở cấp cao hơn
hệ điều khiển tự động thông thƣờng


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

2.3. Hệ điều khiển lai (SCADA và
DCS) :

Xuất phát từ nhu cầu các ứng dụng
cơng nghiệp và xu hƣớng làm giảm
chi phí cho các hệ thống điều khiển,
gần đây các nhà cung cấp đã cho ra
đời hệ thống điều khiển mới gọi là hệ
thống điều khiển lai (Hybrid Control
System).


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

2. Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện đại:
2.4. Các hệ điều khiển khác:
Hệ điều khiển FCS (Field control system) là hệ đều khiển cao cấp sử
dụng các bus trƣờng xử lý các tín hiệu thơng minh.Khi sử dụng hệ điều
khiển FCS có thể tiết kiệm vật liệu cơng suất lắp đặt và nâng cao hiệu
năng độ tin cậy của hệ thống nhờ điều khiển tại chổ giảm tải bus.


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

2. Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện đại:
2.4. Các hệ điều khiển khác:

: Điều khiển giám sát cục bộ


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG

CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

2. Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện đại:
2.4. Các hệ điều khiển khác:

Hình 1.7 : Điều khiển giám sát trung tâm phẳng


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

2. Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện đại:
2.5. Thiết bị điều khiển khả trình:
Thiết bị khả trình PLC (Programmable Logic Controller) là thiết bị điều khiển
logic có khả năng lập trình đƣợc, cho phép thực hiện linh hoạt các lệnh điều
khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình


HỆ THỐNG TRUYỀN THƠNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

3. Các mơ hình kết nối hệ thống mở:
3.1. Các tầng hệ thống mở:
3.2. Nguyên tắc định nghĩa các tầng trong hệ thống mở
3.3. Các giao thức trong mơ hình
3.4. Truyền dữ liệu trong mơ hình
3.5. Vai trị và chức năng chủ yếu của các tầng


HỆ THỐNG TRUYỀN THƠNG

CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

3. Các mơ hình kết nối hệ thống mở:
3.1. Các tầng hệ thống mở:


HỆ THỐNG TRUYỀN THƠNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

3. Các mơ hình kết nối hệ thống mở:
3.2. Nguyên tắc định nghĩa các tầng trong hệ thống mở
Sau đây là các nguyên tắc mà ISO quy định dùng trong quá trình
xây dựng mơ hình OSI
• Khơng định nghĩa q nhiều tầng để việc xác định và ghép nối
các tầng không quá phức tạp.
• Tạo các ranh giới các tầng sao cho việc giải thích các phục vụ và
số các tƣơng tác qua lại hai tầng là nhỏ nhất.
• Tạo các tầng riêng biệt cho các chức năng khác biệt nhau hoàn
toàn về kỹ thuật sử dụng hoặc quá trình thực hiên.


HỆ THỐNG TRUYỀN THƠNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

3. Các mơ hình kết nối hệ thống mở:
3.2. Nguyên tắc định nghĩa các tầng trong hệ thống mở
• Các chức năng giống nhau đƣợc đặt trong cùng một tầng.
• Lựa chọn ranh giới các tầng tại các điểm mà những thử nghiệm trong q khứ
thành cơng.
• Các chức năng đƣợc xác định sao cho chúng có thể dễ dàng xác định lại, và

các nghi thức của chúng có thể thay đổi trên mọi hƣớng.
• Tạo ranh giới các tầng mà ở đó cần có những mức độ trừu tƣợng khác nhau
trong việc sử dụng số liệu.
• Cho phép thay đổi các chức năng hoặc giao thức trong tầng không ảnh hƣởng
đến các tầng khác.
• Tạo các ranh giới giữa mỗi tầng với tầng trên và dƣới nó.


HỆ THỐNG TRUYỀN THƠNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

3. Các mơ hình kết nối hệ thống mở:
3.3. Các giao thức trong mơ hình
Trong mơ hình OSI có hai loại giao thức chính đƣợc áp dụng: giao
thức có liên kết (connection - oriented) và giao thức khơng liên kết
(connectionless).
• Giao thức có liên kết: trƣớc khi truyền dữ liệu hai tầng đồng
mức cần thiết lập một liên kết logic và các gói tin đƣợc trao đổi
thơng qua liên kết náy, việc có liên kết logic sẽ nâng cao độ an
toàn trong truyền dữ liệu.
• Giao thức khơng liên kết: trƣớc khi truyền dữ liệu khơng thiết
lập liên kết logic và mỗi gói tin đƣợc truyền độc lập với các gói
tin trƣớc hoặc sau nó.


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
Nhƣ vậy với giao thức có liên kết, q trình truyền thơng phải gồm 3 giai đoạn
phân biệt:
• Thiết lập liên kết (logic): hai thực thể đồng mức ở hai hệ thống thƣơng lƣợng

với nhau về tập các tham số sẽ sử dụng trong giai đoạn sau (truyền dữ liệu).
• Truyền dữ liệu: dữ liệu đƣợc truyền với các cơ chế kiểm soát và quản lý kèm
theo (nhƣ kiểm soát lỗi, kiểm soát luồng dữ liệu, cắt/hợp dữ liệu...) để tăng
cƣờng độ tin cậy và hiệu quả của việc truyền dữ liệu.
• Hủy bỏ liên kết (logic): giải phóng tài nguyên hệ thống đã đƣợc cấp phát cho
liên kết để dùng cho liên kết khác.
Đối với giao thức khơng liên kết thì chỉ có duy nhất một giai đoạn truyền dữ liệu
mà thơi.


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

3.4. Truyền dữ liệu trong mơ hình

Hình 1.10 :Phƣơng thức xác lập các gói tin trong mơ hình OSI


HỆ THỐNG TRUYỀN THƠNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

3.5. Vai trị và chức năng chủ yếu của các tầng
Tầng 1: Vật lý (Physical)
Tầng vật lý (Physical layer) là tầng dƣới cùng của mơ hình OSI là. Nó mơ tả các
đặc trƣng vật lý của mạng
Tầng 2: Liên kết dữ liệu (Data link)
Tầng liên kết dữ liệu (data link layer) là tầng mà ở đó ý nghĩa đƣợc gán cho các
bít đƣợc truyền trên mạng.
Tầng 3: Mạng (Network)
Tầng mạng (network layer) nhắm đến việc kết nối các mạng với nhau bằng cách

tìm đƣờng (routing) cho các gói tin từ một mạng này đến một mạng khác.
Tầng 4: Vận chuyển (Transport)
Tầng vận chuyển cung cấp các chức năng cần thiết giữa tầng mạng và các tầng
trên.nó là tầng cao nhất có liên quan đến các giao thức trao đổi dữ liệu giữa các
hệ thống mở


HỆ THỐNG TRUYỀN THƠNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN

3.5. Vai trị và chức năng chủ yếu của các tầng
Tầng 5: Giao dịch (Session)
Tầng giao dịch (session layer) thiết lập "các giao dịch" giữa các trạm trên mạng,
nó đặt tên nhất quán cho mọi thành phần muốn đối thoại với nhau và lập ánh xa
giữa các tên với địa chỉ của chúng
Tầng 6: Trình bày (Presentation)
Trong giao tiếp giữa các ứng dụng thơng qua mạng với cùng một dữ liệu có thể
có nhiều cách biểu diễn khác nhau
Tầng 7: Ứng dụng (Application)
Tầng ứng dụng (Application layer) là tầng cao nhất của mô hình OSI, nó xác
định giao diện giữa ngƣời sử dụng và môi trƣờng OSI và giải quyết các kỹ thuật
mà các chƣơng trình ứng dụng dùng để giao tiếp với mạng.


HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG
CHƢƠNG1: GIỚI THIỆU TỔNG
QUAN

4. Các thủ tục truyền thơng


Hình 1.13 : Các thủ tục truyền tin