Bài giảng Truyền số liệu mạng - Chương 4: Giới thiệu mạng công nghiệp - Đại học Bách khoa TP.HCM

pdf 30 trang ngocly 17/05/2021 1310
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Truyền số liệu mạng - Chương 4: Giới thiệu mạng công nghiệp - Đại học Bách khoa TP.HCM", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_truyen_so_lieu_mang_chuong_4_gioi_thieu_mang_cong.pdf

Nội dung text: Bài giảng Truyền số liệu mạng - Chương 4: Giới thiệu mạng công nghiệp - Đại học Bách khoa TP.HCM

  1. Chương 4 : Giới thiệu Mạng công nghiệp Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-1
  2. NỘI DUNG CHÍNH „ Mạng MODBUS „ Mạng CAN Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-2
  3. Mạng MODBUS „ Modbus là một giao thức do hãng Modicon (sau này thuộc AGE và Schneider Automation) phát triển. „ Modbus mô tả quá trình giao tiếp giữa một bộ điều khiển với các thiết bị khác thông qua cơ chế yêu cầu/đáp ứng. Vì lý do đơn giản nên Modbus có ảnh hưởng tương đối mạnh đối với các hệ PLC của các nhà sản xuất khác. „ Trong mỗi PLC người ta có thể tìm thấy một tập hợp con các dịch vụ đã đưa ra trong Modbus. Đặc biệt trong các hệ thống thu thập dữ liệu và điều khiển giám sát (SCADA), Modbus hay được sử dụng trên các đường truyền RS232/485 ghép nối nối tiếp giữa các thiết bị dữ liệu đầu cuối (PLC, PC, RTU) Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-3
  4. Mạng MODBUS „ MODBUS Serial line RS485: là mạng sử dụng cơ chế master/ Slave, tốc độ truyền 1,200 đến 115Kbps với giá thành thấp. 7 Application Modbus 6 Presentation 5 Session 4 Transport 3 Network 2 Link Master - Slave 1 Physical RS485 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-4
  5. Mạng MODBUS „ MODBUS TCP/IP: là mạng sử dụng chuẩn TCP/IP, Enternet 10Mbps hoặc 100Mbps. 7 Application Modbus 6 Préeentation 5 Session 4 Transport TCP 3 Network IP 2 Link CSMA / CD ETHERNET V2 ou 802.3 1 Physical Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-5
  6. Mạng MODBUS „ MODBUS Plus: là mạng sử dụng giao thức Token Passing, với tốc độ 1Mbps 7 Application Modbus 6 Presentation 5 Session 4 Transport 3 Network 2 Link 802.4 Token passing 1 Physical RS485 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-6
  7. Mạng MODBUS „ Giao thức modbus có 2 version: „ ASCII transmission mode: Mỗi byte trong message được gởi như ký tự ASCII „ RTU transmission mode: Mỗi byte trong message được gởi như 2 số hexadecimal Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-7
  8. Mạng MODBUS „ Chế độ ASCII „ Mỗi byte trong thông báo được gửi thành hai ký tự ASCII 7 bit, trong đó mỗi ký tự biểu diễn một chử số hex. Ưu điểm của chế độ này là nó cho phép một khoảng thời gian trống tối đa một giây giữa hai ký tự mà không gây ra lỗi. Cấu trúc một ký tự khung gửi đi được thể hiện như sau: Start 0 1 2 3 4 5 6 P Stop Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-8
  9. Mạng MODBUS „ Mỗi ký tự bao gồm : „ 1 bit khởi đầu (Startbit). „ 7 bit biểu diễn một số hex của byte cần gửi dưới dạng ký tự ASCII (0 –9 và A – F), trong đó bit thấp nhất được gửi đi trước. „ 1 bit parity chẵn/lẻ, nếu sử dụng parity. „ 1 bit kế thúc (Stopbit) nếu sử dụng parity hoặc 2 bit kết thúc nếu không sử dụng parity. Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-9
  10. Mạng MODBUS „ Chế độ RTU: „ Khi các thiết bị trong một mạng Modbus chuẩn đặt chế độ RTU (Remote Terminal Unit), mỗi byte trong thông báo được gửi thành một ký tự 8 bit. Ưu điểm chính của chế độ này so với chế độ ASCII là hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên, mỗi thông báo phải được truyền thành một dòng liên tục. Cấu trúc một ký tự khung gửi đi được thể hiện như sau: Start 0 1 2 3 4 5 6 7 P Stop Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-10
  11. Mạng MODBUS „ Mỗi ký tự bao gồm : „ 1 bit khởi đầu (Startbit). „ 8 bit của byte thông báo cần gửi, trong đó bit thấp nhất được gửi đi trước „ 1 bit parity chẵn/lẻ, nếu sử dụng parity. „ 1 bit kế thúc (Stopbit) nếu sử dụng parity hoặc 2 bit kết thúc nếu không sử dụng parity. Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-11
  12. Mạng MODBUS „ Cấu trúc khung của MODBUS: Modbus RTU silence Address Function Data Checksum silence Silence >= 3,5 characters Modbus ASCII : Address Function Data Checksum CR LF 3A Hex 0D Hex 0A Hex Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-12
  13. Mạng MODBUS Address Function Data Checksum „ Cógiátrị từ0 -> 247 „ Giá trị 0: được dùng cho bản tin broadcast Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-13
  14. Mạng MODBUS Address Function Data Checksum „ Cógiátrị từ1 -> 255 „ Chứa giá trị của hàm cần thực thi. Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-14
  15. Mạng MODBUS Address Function Data Checksum „ Cógiátrị từ0 -> 255 „ Chứa thông tin của hàm cần thực thi. Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-15
  16. Mạng MODBUS Address Function Data Checksum „ Cógiátrị từ0 -> 255 „ Modbus RTU: CRC 2 bytes „ Mobus ASCII: CRC 1 byte Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-16
  17. Mạng MODBUS „ Ví dụ frame trong mode RTU „ Function code = 03 : Read Holding Registers Request : 1 byte 1 byte 2 bytes 2 bytes 2 bytes Slave Function First word Number of CRC16 Address code = 03 address words to read Response : 1 byte 1 byte 2 bytes 2 bytes2 bytes 2 bytes Slave Function Number of Value of the Value of the CRC16 Address code = 03 bytes read first word last word Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-17
  18. Mạng MODBUS NewNew ModbusModbus RS485 RS485 standardstandard schematicschematic Maximum length of bus 1000 m at 19200 bps Maximum number of stations (without repeater) 32 (31 slaves) Maximum length of tap links 20 m for one tap link 40 m divided by the number of tap links Bus polarisation 650 Ω at 5V and common for the master Line terminator 120 Ω - 0,25Wm in series with 1nF 10V Common polarity Yes (Common) connected to the PG Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-18
  19. Mạng CAN „ CAN (Controller Area Network) Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-19
  20. Mạng CAN Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-20
  21. Mạng CAN Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-21
  22. Mạng CAN „ CAN giải quyết vấn đề kết nối các thiết bị trong hệ thống bằng hệ thống Bus. Thường được sử dụng trong hệ thống xe hơi. „ Với việc sử dụng mạng CAN. Các kết nối điểm – điểm trong hệ thống được thay thế bằng kết Bus nối tiếp trong hệ thống điều khiển Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-22
  23. Mạng CAN „ Mô hình tham chiếu của CAN Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-23
  24. Mạng CAN Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-24
  25. Mạng CAN „ Kết nối dạng Bus của CAN Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-25
  26. Mạng CAN Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-26
  27. Mạng CAN „ Cấu trúc khung của CAN Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-27
  28. Mạng CAN „ Dùng mã CRC để phát hiện lỗi Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-28
  29. Mạng CAN Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-29
  30. Mạng CAN Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK TP.HCM 4-30