›
›

Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 4, Phần 5: Cơ sở truyền thông công nghiệp - Hoàng Minh Sơn

Download
Hệ thống  
thông tin công nghiệp  
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
2/11/2006  
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
1. Phương thức truyền dẫn tín hiệu  
2. RS-232  
3. RS-485  
4. MBP  
2
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
1. Phương thức truyền dẫn tín hiệu  
ƒ Truyền không ₫ối xứng không ₫ối xứng hay ₫ơn cực  
(unbalanced mode, single-ended mode):  
— sử dụng ₫iện áp chênh lệch giữa một dây dẫn và ₫ất  
— Ví dụ: RS-232  
D
R
Vo  
Vi  
3
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
Ưu nhược ₫iểm của phương thức ₫ơn cực  
ƒ Tiết kiệm dây dẫn  
ƒ Khả năng kháng nhiễu kém (nhiễu ngoại, nhiễu xuyên  
âm - crosstalk, chênh lệch ₫iện áp ₫ất)  
ƒ Phải sử dụng mức tín hiệu cao (hậu quả?)  
ƒ Tốc ₫ộ truyền kém (tại sao?)  
ƒ Khoảng cách truyền ngắn (tại sao?)  
4
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
ƒ Phương thức chênh lệch ₫ối xứng (balanced  
differential mode):  
— sử dụng ₫iện áp chênh lệch giữa hai dây dẫn A và B  
(hoặc - và +)  
— Ví dụ: RS-422, RS-485, MBP (IEC-611582)  
A
D
R
T
T
B
VCM  
VCM: Common Mode Voltage  
5
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
Ưu nhược ₫iểm của phương thức chênh  
lệch ₫ối xứng  
ƒ Không tiết kiệm dây dẫn lắm  
ƒ Khả năng kháng nhiễu tốt  
ƒ Có thể sử dụng mức tín hiệu thấp  
ƒ Tốc ₫ộ t
ƒ Khoảng cách truyền lớn  
6
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
2. RS-232  
ƒ Tên chính thức: EIA/TIA-232, do Electronic Industry  
Association và Telecommunication Industry Association cùng  
xây dựng  
ƒ Tên thường dùng: RS-232 (RS: Recommended Standard)  
ƒ Các phiên bản: RS-232c, RS-232f, chuẩn sử dụng cho cổng  
COM của máy tính cá nhân thường là RS-232c  
ƒ Tương ứng với chuẩn châu Âu là CCITT V.24)  
ĐƯỜNG RS-232  
(DCE)  
(DCE)  
DTE  
DTE  
VIỄN THÔNG  
7
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
Mức tín hiệu  
+25V  
+15V  
D
R
0
1
+3V  
-3V  
Giao diÖn  
RS-232  
-15V  
ƒ Phương thức truyền: Đơn cực  
8
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
Một số ₫ặc ₫iểm cơ bản  
ƒ Phương thức truyền dẫn không ₫ối xứng  
ƒ Chế ₫ộ truyền hai chiều ₫ồng thời (full duplex)  
ƒ Ghép nối ₫iểm-₫iểm  
ƒ Tốc ₫ộ truyền thấp (chuẩn: 19.2 kbps)  
ƒ Khoảng cách truyền ngắn (thông thường 15-30m)  
ƒ Ứng dụng chủ yếu:  
— Ghép nối PC-PC, PC-Modem  
— Ghép nối PC-PLC  
— Ghép nối PC hoặc PLC với các thiết bị ₫o, thiết bị thu  
thập dữ liệu, ....  
9
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
Giao diện cơ học  
(a) Sơ đồ giắc cắm DB-9  
(b) Sơ đồ chiều tín hiệu  
DCD  
RxD  
TxD  
DTR  
GND  
RTS  
CTS  
RI  
DCD  
DSR  
TxD  
DTR  
GND  
RTS  
CTS  
RI  
DSR  
Data Set Ready  
DCD  
RxD  
GND  
Data Carrier Detect  
RTS  
Request To Send  
Receive Data  
ransmit Data  
ata Terminal Ready  
Ground  
10  
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
Ví dụ ghép nối  
Transmit Data  
Receive Data  
TxD  
TxD  
TxD  
TxD  
RxD  
RTS  
CTS  
DTR  
DSR  
GND  
RxD  
RTS  
DTR  
DSR  
GND  
RxD  
RTS  
DTR  
DSR  
GND  
RxD  
RTS  
CTS  
DTR  
DSR  
GND  
Request To Send  
Data Terminal Ready  
Data Set Ready  
Ground  
a) CÊu h×nh ghÐp nèi tèi thiÓu  
b) ChÕ ®é b¾t tay  
11  
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
3. RS-485  
ƒ Tên chính thức EIA/TIA-485, phiên bản mới nhất là  
EIA/TIA-485b  
ƒ Truyền chênh lệch ₫ối xứng => các ưu ₫iểm ₫ã nêu  
ƒ Là chuẩn ₫ược sử dụng thông dụng nhất trong các hệ  
thống truyền thông công nghiệp (Profibus FMS/DP,  
Interbus, AS-Interface và các giao thức riêng khác...)  
12  
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
Qui ₫ịnh mức tín hiệu  
+6V  
+5V  
0
1
+1.5V/+
-1.5V/-0.2V  
-5V  
-6V  
13  
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
Cấu hình ghép nối hai dây  
RT  
RT  
D
D
R
R
R
R
D
D
14  
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
Cấu hình ghép nối 4 dây  
Master  
Slave  
D
R
RT  
R
RT  
R
D
R
Slave  
Slave  
R
R
D
D
15  
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
Một số ₫ặc ₫iểm cơ bản  
ƒ Phương thức truyền dẫn chênh lệch ₫ối xứng  
ƒ Chế ₫ộ truyền chủ yếu là hai chiều gián ₫oạn  
ƒ Ghép nối nhiều ₫iểm, số trạm tối ₫a/₫oạn mạng là 32  
(tại sao?)  
ƒ Tốc ₫ộ truyền cao (có thể tới > 10Mbps)  
ƒ Khoảng cách truyền lớn (có thể tới 1200m)  
ƒ Có thể dùng tới 3 bộ lặp (4 ₫oạn mạng), trong thực tế  
có thể hơn  
ƒ Trở ₫ầu cuối: 100 hoặc 120Ohm  
16  
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
Quan hệ giữa tốc ₫ộ truyền và khoảng cách  
truyền (sử dụng ₫ôi dây xoắn AWG 24)  
3000  
1200  
300  
30  
12  
3
100 1k 10k 100k 1M 10M  
17  
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
Tại sao số trạm là 32?  
ƒ Theo qui ₫ịnh chuẩn, một  
bộ kích thích tín hiệu phải  
₫ảm bảo dòng tổng cộng  
60mA vừa ₫ủ ₫ể cung cấp  
cho:  
1mA  
-7V -3V  
— Hai trở ₫ầu cuối mắc song  
5V  
-0.8mA  
12V  
song tương ứng tải 60Ω  
(120Ω tại mỗi ₫ầu) với ₫iện  
áp tối thiểu 1,5V => 25mA  
— 32 tải ₫ơn vị mắc song  
song với dòng 1mA qua mỗi  
₫ơn vị tải (trường hợp xấu  
nhất) => 32mA.  
Khái niệm đơn vị tải  
18  
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
4. MBP (IEC 61158-2)  
ƒ MBP (Manchester Coded, Bus-Powered):  
— Ứng dụng chủ yếu trọng công nghiệp chế biến  
— Khả năng dùng trong môi trường yêu cầu an toàn cháy  
nổ  
— Mã Manchester, truyền ₫ồng bộ  
— Khả
— Truyền chênh lệch ₫ối xứng, mức tín hiệu chênh lệch  
0,75-1V  
— Tốc ₫ộ truyền 31,25kbps (cố ₫ịnh)  
— Số trạm tối ₫a 32/₫oạn, 126/toàn mạng, tối ₫a 4 bộ lặp  
— Khoả500m/toàn  
mạng  
— Trở ₫ầu cuối 100Ohm  
— Áp dụng trong Foundation Fieldbus, Profibus-PA  
19  
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn  
© 2005 - HMS  
pdf 19 trang Thùy Anh 12/05/2022 2800
Download
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Hệ thống thông tin công nghiệp - Chương 4, Phần 5: Cơ sở truyền thông công nghiệp - Hoàng Minh Sơn", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_he_thong_thong_tin_cong_nghiep_chuong_4_phan_5_co.pdf