Giáo trình Mạng truyền thông công nghiệp - Hoàng Minh Sơn (Phần 2)

Tóm tắt Giáo trình Mạng truyền thông công nghiệp - Hoàng Minh Sơn (Phần 2): ...y, vai trò của PROFIBUS-FMS ngày càng mờ nhạt bởi sự cạnh tranh của các hệ dựa trên nền Ethernet (Ethernet/IP, PROFINet, High-Speed Ethernet,...). Trong khi đó, phạm vi ứng dụng của PROFIBUS-DP ngày càng lan rộng sang nhiều lĩnh vực khác. PROFIBUS-PA là kiểu đặc biệt được sử dụng ghép nối trực...ương đối lớn, PROFIBUS-DP cung cấp các dịch vụ không tuần hoàn là DDLM_Read và DDLM_Write. Trong mỗi chu kỳ bus, trạm chủ chỉ cho phép thực hiện được một dịch vụ. Tốc độ trao đổi dữ liệu tuần hoàn vì thế không bị ảnh hưởng đáng kể. Dữ liệu không tuần hoàn được định địa chỉ qua số thứ tự của ...iảng: Mạng truyền thông công nghiệp © 2008, Hoàng Minh Sơn – ĐHBK Hà Nội 4.3.4 Cấu trúc bức điện Quá trình xây dựng bức điện qua từng lớp giao thức của Foundation Fieldbus được minh họa trên Hình 4.16. Độ dài mỗi ô trong bức điện được tính bằng byte. Dữ liệu sử dụng tối đa là 251 byte trong ...

pdf80 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 232 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giáo trình Mạng truyền thông công nghiệp - Hoàng Minh Sơn (Phần 2), để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
nterface 
1 
H1 
Interface
N 
FBAP
VFD 
1 
FBAP
VFD 
n 
 OD OD
Bridge
NMA 
VFD 
OD 
SMIB 
NMIB 
HSE 
SMK 
HSE 
MIB 
HSE Management 
Agent 
 4.8 Ethernet 147 
Bài giảng: Mạng truyền thông công nghiệp © 2008, Hoàng Minh Sơn – ĐHBK Hà Nội 
để tạo các khối chức năng linh hoạt, tương tự như với các khối chức năng thông thường. 
Cũng thông qua các khối chức năng linh hoạt này, việc liên kết với H1 cũng như với các 
hệ thống sử dụng giao thức khác được thực hiện một cách thống nhất. 
Hình 4.25: Một cấu hình dự phòng HSE tiêu biểu 
4.4.10 Industrial Ethernet 
Tại thời điểm tác giả biên soạn bài giảng này, Industrial Ethernet (IE) chưa phải là 
một chuẩn quốc tế, mà chỉ là tên của một loạt các dòng sản phẩm do một số nhà sản 
xuất (trong đó có Synergetic, Siemens) đưa ra. Thực chất, IE chỉ là Ethernet với các 
thành phần mạng thích hợp trong môi trường công nghiệp. Ví dụ, loại cáp đồng trục bọc 
lót kép hoặc cáp đôi dây xoắn STP được sử dụng thay cho các loại cáp thông thường. 
Các phần cứng mạng như module giao diện, bộ chia hoặc router được thiết kế với kiểu 
dáng công nghiệp, có độ tin cậy cao, chịu được trong điều kiện làm việc khắc khe hơn 
so với mạng Ethernet văn phòng. Đặc biệt, các bộ chuyển mạch và các bộ chia thường 
được trang bị tính năng dự phòng. 
4.4.11 Tài liệu tham khảo 
Tài liệu tham khảo 
[1] Andrew S. Tanenbaum: Computer Networks. 3th Edition, Prentice-Hall, 1998. 
[2] H.W. Johnson: Fast Ethernet – Dawn of New Network, Englewood Cliff, NJ. 
[3] Fieldbus Foundation, www.fieldbus.org. 
[4] Industrial Ethernet Association, www.industrialethernet.com. 
Thiết bị chủ 
dự phòng 
Phương tiện 
dự phòng 
Thiết bị dự 
phòng 
Switch B 
Switch A 
PLC
Các thiết bị H1 
Thiết bị 
liên kết A 
Thiết bị 
liên kết B 
 Bài giảng: Mạng truyền thông công nghiệp © 2008, Hoàng Minh Sơn – ĐHBK Hà Nội 
Chương 5: Thiết kế hệ thống mạng 
Chương này đề cập tới một số vấn đề liên quan tới bài toán tích hợp hệ thống sử 
dụng mạng truyền thông công nghiệp. Bên cạnh các vấn đề về thiết kế hệ thống mạng, 
việc đánh giá và lựa chọn giải pháp mạng cũng được bàn tới. Cuối cùng, các vấn đề liên 
quan tới chuẩn công nghiệp có vai trò quan trọng trong việc tích hợp hệ thống sẽ được 
thảo luận. 
5.1 Thiết kế hệ thống mạng 
5.1.1 Phân tích yêu cầu 
Các yếu tố kỹ thuật 
Khi thiết kế một hệ thống mạng ta cần quan tâm tới hàng loạt các yếu tố như cấu trúc 
mạng, khoảng cách truyền, chống nhiễu, kiểu thông tin cần trao đổi, kích cỡ bức điện, 
tốc độ hệ thống, trễ truyền thông, số lượng và mật độ các điểm vào/ra, chủng loại thiết 
bị điều khiển, sách lược điều khiển, khả năng tương thích, biện pháp an toàn hệ thống, 
đào tạo nhân lực, khả năng bảo trì và mở rộng trong tương lai. Các yếu tố liên quan tới 
môi trường làm việc như nhiễu điện từ, cấp an toàn điện, độ rung, chất ăn mòn, không 
gian và vị trí lắp đặt cũng cần được lưu ý. 
Thiết kế mới, nâng cấp hoặc thay thế 
Với một hệ thống được xây dựng mới hoàn toàn, nhà tích hợp hệ thống có nhiều sự 
lựa chọn hơn trong thiết kế mới. Vấn đề cần bàn sâu hơn là đối với các hệ thống đã và 
đang hoạt động. Khi các yếu tố kỹ thuật đã được khảo sát, nhà tích hợp hệ thống cần 
nghiên cứu và trao đổi với chủ đầu tư về sự lựa chọn giải pháp nâng cấp hoặc thay thế. 
Một giải pháp nâng cấp có thể chỉ là tìm cách nối mạng các thiết bị đã có, hoặc nâng 
cấp một hệ thống mạng cũ lạc hậu trong khi sử dụng tối đa các thành phần có sẵn. Giải 
pháp nâng cấp có thể tiết kiệm cho đầu tư, tuy nhiên có thể sẽ không thỏa mãn được một 
số chức năng theo yêu cầu đặt ra và có thể gây ra các vấn đề trong sự không tương thích 
giữa các thành phần mới và cũ. 
Một giải pháp thay thế đưa ra một thiết kế hoàn toàn mới cho một hệ thống lạc hậu. 
Bên cạnh bổ sung các thành phần hệ thống mạng mới thì ở đây việc thay mới các thiết 
bị và là điều khó tránh khỏi. Thiết kế mới có thể đưa ra một giải pháp nhất quán, tuy 
nhiên đầu tư cao có thể làm giảm tính thuyết phục của dự án. 
Giá thành, tính sẵn sàng và khả năng hỗ trợ 
Nếu so sánh tới đầu tư tổng thể cho thời gian 15-20 năm kể cả chi phí cho phát triển, 
lắp đặt, đưa vào vận hành và bảo trì, giá mua một hệ thống điều khiển thông thường chỉ 
 5.1 Thiết kế hệ thống mạng 149 
Bài giảng: Mạng truyền thông công nghiệp © 2008, Hoàng Minh Sơn – ĐHBK Hà Nội 
chiếm khoảng 20%. Hơn nữa, độ tin cậy và tính sẵn sàng của hệ thống cũng là các yếu 
tố then chốt quyết định tới lợi nhuận của một dự án đầu tư. Vì vậy, việc đánh giá lợi thế 
lâu dài do sử dụng bus trường đem lại là một điều rất quan trọng, ảnh hưởng tới quyết 
định đầu tư và quyết định giải pháp. 
Tuy nhiên, trong thực tế nhiều nhà tích hợp hệ thống cũng như nhiều nhà đầu tư e 
ngại việc đưa vào sử dụng công nghệ bus trường bởi lý do về hiểu biết cũng như lý do 
bảo thủ. Áp dụng công nghệ mới đòi hỏi phải đầu tư cho tìm hiểu và nghiên cứu thử 
nghiệm, trong khi vẫn tồn tại một sự mạo hiểm trong đầu tư. Cũng phải nói rằng, nếu 
như một giải pháp cổ điển vẫn hoạt động hiệu quả cả về mặt kỹ thuật cũng như về mặt 
kinh tế thì ít có lý do phải từ bỏ. Song với một tình thế cạnh tranh và toàn cầu hóa như 
hiện nay, ngay cả các tập đoàn công nghệ tự động hóa có tên tuổi nhất cũng phải tự tiến 
hóa và thay đổi tư duy về giải pháp tích hợp hệ thống. 
5.1.2 Các bước tiến hành 
Dựa vào các yêu cầu cụ thể như đã nêu, quá trình thiết kế và đưa vào vận hành một 
hệ thống mạng có thể tiến hành theo các bước sau đây: 
• Lựa chọn kiến trúc điều khiển: Điều khiển tập trung, điều khiển phân tán kiểu 
DCS hoặc điều khiển phân tán trường. 
• Lựa chọn giải pháp mạng: Giải pháp mạng nhiều khi cũng phụ thuộc vào giải 
pháp hệ thống, song trong thực tế vẫn có thể có một vài sự lựa chọn. Thông 
thường ta có thể lựa chọn một tổ hợp giải pháp bus hệ thống và bus trường “ăn ý” 
với nhau, như sẽ trình bày chi tiết trong mục 5.2. 
• Lựa chọn cơ chế giao tiếp: Cơ chế hỏi đáp tuần tự, vào/ra tuần hoàn hay không 
tuần hoàn, chào hàng/đặt hàng, lập lịch hoặc không lập lịch, vào/ra theo sự kiện 
hoặc thông báo theo yêu cầu. 
• Lựa chọn thiết bị: Đánh giá hiệu suất làm việc của các thiết bị trên cơ sở thời 
gian cập nhật dữ liệu vào/ra, độ rung của chu kỳ điều khiển và hiệu suất thực hiện 
thuật toán điều khiển. Khảo sát các đặc tính truyền thông của các thiết bị như tốc 
độ truyền, cơ chế giao tiếp, kiểu giao tiếp, chứng chỉ tương thích giao thức. 
• Thiết kế cấu trúc mạng: Sử dụng cấu trúc mạng thích hợp như đường trục/đường 
nhánh, mạch vòng, hình sao hoặc cây, đảm bảo được các yêu cầu về số trạm, tốc 
độ truyền và khoảng cách truyền. 
• Chọn cấu hình các bộ nguồn cho mạng: Đánh giá và tính toán công suất các bộ 
nguồn cấp sao cho phù hợp với số trạm, kiểu thiết bị và cáp nối/bộ nối cũng như 
thỏa mãn các yêu cầu về chống nhiễu, chống cháy nổ. 
• Đặt cấu hình mạng: Sử dụng các máy tính với phần mềm cấu hình mạng, các 
công cụ cấu hình chuyên dụng, các công tắc và chốt tại thiết bị để đặt địa chỉ, tốc 
độ truyền, quan hệ giao tiếp,... Đối với nhiều hệ thống, việc đặt cấu hình mạng 
liên quan trực tiếp tới lập trình ứng dụng. 
 5.1 Thiết kế hệ thống mạng 150 
Bài giảng: Mạng truyền thông công nghiệp © 2008, Hoàng Minh Sơn – ĐHBK Hà Nội 
• Tiếp đất: Nối các đường dây trung tính của nguồn DC cũng như vỏ bọc với đất 
có trở kháng thấp. Nếu sử dụng nhiều nguồn cấp, chỉ sử dụng đường tiếp đất tại 
một nguồn, tốt nhất là gần với trung tâm của mạng. 
• Chạy thử: Kiểm tra hoạt động truyền thông với nhiều sách lược thử khác nhau, có 
thể với một số hoặc toàn bộ các thiết bị bật nguồn. Lưu ý rằng hầu hết các lỗi 
truyền thông liên quan tới cáp truyền, trở đầu cuối, tiếp đất, nguồn cho mạng, địa 
chỉ và tốc độ truyền. 
• Chẩn đoán lỗi: Lỗi thiết bị, lỗi hở mạch, nhiễu điện từ, tín hiệu méo hoặc suy 
giảm có thể nhận biết bằng nhiều phương pháp. Một số lỗi có thể phát hiện bằng 
cách tách một phần mạng ra và quan sát phần còn lại. Có thể sử dụng các công cụ 
chuyên dụng như bus monitor hoặc các máy lập trình với các phần mềm cấu hình 
mạng để chẩn đoán. Phần trình bày trong chương 2 chính là các kiến thức cơ sở 
quan trọng giúp ích cho việc phân tích và chẩn đoán lỗi. 
 5.2 Đánh giá và lựa chọn giải pháp mạng 151 
Bài giảng: Mạng truyền thông công nghiệp © 2008, Hoàng Minh Sơn – ĐHBK Hà Nội 
5.2 Đánh giá và lựa chọn giải pháp mạng 
Từ nhiều năm nay, các chủ đề bàn cãi trong việc tích hợp hệ thống dựa trên cơ sở 
mạng truyền thông công nghiệp đã không còn là vấn đề “nên” hay “không nên”, mà 
thường xoay quanh câu hỏi “mạng gì?”. Sự hiện diện của hàng loạt các hệ thống truyền 
thông công nghiệp khác nhau trong kỹ thuật tự động hóa mang đến cho người sử dụng 
nhiều cơ hội lựa chọn, nhưng cũng không ít thách thức. Vấn đề mấu chốt khi đánh giá, 
lựa chọn một giải pháp không chỉ nằm ở yêu cầu về các đặc tính kỹ thuật, mà còn liên 
quan tới độ linh hoạt, khả năng mở rộng và giá thành tổng thể của hệ thống. 
Mỗi hệ thống truyền thông công nghiệp có những thế mạnh riêng và được trọng dụng 
trong một số lĩnh vực nhất định. Trong một tương lai gần, khó có một loại nào có thể 
chiếm được ưu thế tuyệt đối. Cũng chính vì vậy, cố gắng chuẩn hóa một hệ bus trường 
thống nhất trong khuôn khổ IEC 61158 đã không thành như mục đích đặt ra ban đầu. 
Thay vào đó, các thành viên trong ban xây dựng chuẩn và các đại gia tự động hóa đã 
phải ngồi lại với nhau nhiều lần và vào cuối năm 1999 đã đưa ra một giải pháp thỏa hiệp 
gồm nhiều hệ bus thông dụng. Bên cạnh chuẩn IEC 1158-2 cũ thì PROFIBUS, P-Net, 
WorldFIP, INTERBUS, ControlNet, SwiftNet và Foundation Fieldbus’s HSE đã được 
đưa vào. Chuẩn mới này vẫn đang tiếp tục được phát triển và cho đến nay cũng đã bao 
gồm cả Foundation Fieldbus H1, Ethernet/IP và PROFInet. 
Đối với các nhà làm công việc thiết kế và tích hợp hệ thống, việc đánh giá giải pháp 
không phải bao giờ cũng là điều dễ dàng. Để có một quyết định đúng đắn trong việc 
chọn lựa một hệ thống bus, hoặc cũng có khi phải kết hợp một vài hệ thống cho một giải 
pháp tự động hóa, ta phải chú ý tới không ít những khía cạnh kỹ thuật cũng như đặc 
điểm ứng dụng cụ thể. Dưới đây, tác giả đưa ra một qui trình lựa chọn giải pháp mạng 
lần lượt dựa theo 4 tiêu chí: Đặc thù của cấp ứng dụng, đặc thù của lĩnh vực ứng dụng, 
yêu cầu kỹ thuật chi tiết và yêu cầu kinh tế. 
5.2.1 Đặc thù của cấp ứng dụng 
Ngay trong chương mở đầu, phần 1.3 đã phân tích rất rõ đặc thù của các cấp ứng 
dụng và yêu cầu đối với các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp tương ứng. Trong 
thực tế ngày nay, chúng ta chỉ cần tập trung vào hai cấp là bus hệ thống (bus điều khiển) 
và bus trường (bus thiết bị). Sự khác nhau về yêu cầu giữa hai cấp này thể hiện ở các 
điểm sau đây: 
• Bus hệ thống yêu cầu tốc độ truyền cao hơn nhiều so với bus trường. 
• Số lượng trạm ghép nối với bus hệ thống thường ít hơn hơn ở bus trường, chủng 
loại thiết bị ghép nối với bus hệ thống cũng đồng nhất hơn. 
• Bus hệ thống đòi hỏi tính năng thời gian thực ít ngặt nghèo hơn bus trường. 
Có thể nói, việc lựa chọn bus hệ thống ngày nay gần như xoay quanh một số không 
nhiều hệ dựa trên nền Ethernet, trong khi sự lựa chọn đối với bus trường lớn hơn nhiều. 
Gần đây có xu hướng xuất hiện một số tổ hợp công nghệ như HSE với Foundation 
Fieldbus H1, PROFInet với PROFIBUS và AS-i, Ethernet/IP với ControlNet và 
 5.2 Đánh giá và lựa chọn giải pháp mạng 152 
Bài giảng: Mạng truyền thông công nghiệp © 2008, Hoàng Minh Sơn – ĐHBK Hà Nội 
DeviceNet. Đây chính là một yếu tố tiếp thị quan trọng, có lợi cho các nhà sản xuất 
nhưng đồng thời cũng dễ cho người sử dụng khi phải đứng trước một sự lựa chọn. 
5.2.2 Đặc thù của lĩnh vực ứng dụng 
Khi xây dựng một giải pháp ứng dụng mạng truyền thông công nghiệp, ta phải quan 
tâm tới qui mô và đặc thù của lĩnh vực ứng dụng. Có thể kể ra một số các lĩnh vực ứng 
dụng tiêu biểu như: 
• Tự động hóa các thiết bị và máy móc đơn lẻ 
• Tự động hóa quá trình 
• Tự động hóa xí nghiệp 
• Tự động hóa tòa nhà 
• Điều khiển và giám sát các hệ thống giao thông-vận tải 
• Điều phối và giám sát các hệ thống phân phối năng lượng. 
Tự động hóa các thiết bị và máy móc đơn lẻ 
Tự động hóa các thiết bị và máy móc đơn lẻ bao gồm các lĩnh vực điều khiển cần 
cẩu, điều khiển thang máy, điều khiển máy công cụ, điều khiển robot, điều khiển 
phương tiện giao thông. Ở đây hầu như người ta chỉ quan tâm tới nhiệm vụ điều khiển 
tự động, còn phần điều khiển giám sát nếu có thì cũng chỉ dừng lại ở chức năng giao 
diện người-máy đơn giản. Các bài toán điều khiển có thể rất khác nhau, từ điều khiển 
logic tới điều khiển quá trình và điều khiển chuyển động. Đặc thù của các ứng dụng này 
là yêu cầu rất cao về tính năng thời gian thực, trong khi lượng dữ liệu trao đổi không 
lớn. Các máy móc, thiết bị được sản xuất hàng loạt, vì vậy đầu tư cho giải pháp điều 
khiển trên một thành phẩm phải thật tiết kiệm. Các yêu cầu này dẫn đến phải sử dụng 
các giải pháp bus thiết bị với kiến trúc giao thức đơn giản, phù hợp cho ghép nối trực 
tiếp các cảm biến và cơ cấu chấp hành, có tính tiền định và giá thành thấp. Một vài ví dụ 
tiêu biểu là CAN, AS-i, SwiftNet và Sercos. 
Tự động hóa quá trình 
Tự động hóa công nghiệp thường được chia thành hai mảng là tự động hóa quá trình 
(process automation) và tự động hóa xí nghiệp (factory automation), tương ứng với hai 
lĩnh vực ứng dụng cơ bản là công nghiệp chế biến, khai thác (process industry) và công 
nghiệp chế tạo, lắp ráp (manufacturing). Công nghiệp chế biến và khai thác bao gồm 
các ngành dầu khí, than, hóa dầu, hóa chất, thực phẩm, dược phẩm, điện lực, xi măng, 
giấy, ... Các ngành còn lại như xe hơi, chế tạo máy công cụ, luyện kim, cán thép, điện tử 
được xếp vào công nghiệp chế tạo, lắp ráp. 
Đặc thù của các ngành công nghiệp khai thác và chế biến là các quá trình liên tục 
diễn biến chậm. Vì vậy tần suất trao đổi dữ liệu thấp, tuy nhiên bức điện thường dài để 
đủ chứa thông tin về các biến tương tự. Công nghệ bus trường ở đây không đòi hỏi tốc 
độ cao, nhưng độ phủ mạng lớn, phải có tính tiền định và có sự lựa chọn cho phù hợp 
trong môi trường dễ cháy nổ. Không nghi ngờ gì, hai công nghệ bus trường đi đầu trong 
lĩnh vực này là Foundation Fieldbus H1 và PROFIBUS-PA. 
 5.2 Đánh giá và lựa chọn giải pháp mạng 153 
Bài giảng: Mạng truyền thông công nghiệp © 2008, Hoàng Minh Sơn – ĐHBK Hà Nội 
Tự động hóa xí nghiệp 
Trong các ngành công nghiệp chế tạo và lắp ráp, bài toán điều khiển logic và điều 
khiển trình tự đóng vai trò trung tâm, nếu không kể tới bài toán điều khiển máy móc và 
thiết bị đơn lẻ, điều khiển chuyển động. Các hệ thống điều khiển và giám sát ở đây 
thường có qui mô nhỏ hơn so với trong công nghiệp chế biến, lượng dữ liệu cần trao đổi 
thường ít hơn nhưng có yêu cầu cao hơn về thời gian phản ứng. Các giải pháp mạng tiêu 
biểu là INTERBUS, DeviceNet, PROFIBUS-DP và AS-i. 
Tự động hóa tòa nhà 
Tự động hóa tòa nhà là một lĩnh vực ứng dụng có nhiều tiềm năng, đặc biệt tại các 
khu vực đang phát triển xây dựng mạnh như ở Việt Nam. Các tòa nhà công sở, các 
khách sạn, các sân bay và ngay cả các nhà chung cư cũng có nhu cầu tự động hóa cao. 
Các hệ thống lò sưởi, điều hòa nhiệt độ, hệ thống đóng mở cửa, hệ thống thang máy, hệ 
thống chiếu sáng, hệ thống cảnh báo cháy,... đều là các đối tượng cần điều khiển và 
giám sát từ trung tâm. Tuy các bài toán điều khiển không phải quá phức tạp, nhưng số 
lượng các thiết bị thì rất lớn và chủng loại thì đa dạng. Một số công nghệ bus có ưu thế 
trong lĩnh vực này là LON, EIB và gần đây là truyền thông qua đường điện lực. 
Các hệ thống giao thông-vận tải 
Các hệ thống điều khiển và giám sát trong lĩnh vực giao thông, ví dụ điều khiển giao 
thông đô thị, đường sắt, hàng hải hoặc hàng không là các hệ thống có cấu trúc phân tán 
một cách tự nhiên. Các bài toán tiêu biểu trong lĩnh vực này điều khiển tín hiệu ở các 
nút giao thông, điều khiển phân luồng giao thông, điều động phương tiện giao thông và 
trong tương lai là các hệ thống xe tự hành. Việc nối mạng có thể thực hiện qua nhiều 
phương thức khác nhau, ví dụ qua đường điện lực, qua sóng vô tuyến, qua đường điện 
thoại. Đến nay, hầu hết các ứng dụng này đều dựa trên các giải pháp đặc biệt, đóng kín. 
Tuy nhiên, ở đây ta cũng có thể nghĩ tới áp dụng một số hệ thống mạng công nghiệp 
chuẩn như INTERBUS hoặc PROFIBUS-DP kết hợp với sử dụng cáp quang, hoặc giao 
thức Modbus kết hợp qua đường điện lực hoặc điện thoại công cộng. 
Các hệ thống phân phối năng lượng 
Tương tự như các hệ thống giao thông, các mạng lưới phân phối năng lượng như 
cung cấp điện, nước, ga đều có bản chất lai và phân tán một cách tự nhiên. Đặc biệt, 
điều phối và giám sát các mạng điện lực quốc gia là một bài toán tương đối phức tạp bởi 
mức độ trải rộng và phân tán cao, mô hình bất định, tính năng thời gian thực ngặt 
nghèo. Việc sử dụng các công nghệ truyền thông qua đường điện lực, hoặc đường cáp 
quang kết hợp với một số giao thức chuẩn như MODBUS có thể là một giải pháp hợp 
lý. 
5.2.3 Yêu cầu kỹ thuật chi tiết 
Một phương pháp được áp dụng phổ biến khi lựa chọn một hệ thống bus là phương 
pháp loại trừ dần dựa trên cơ sở các tiêu chuẩn kỹ thuật như sau: 
• Cấu trúc: Topology, chiều dài tối đa của mạng, số trạm tối đa trong một đoạn 
(segment). 
 5.2 Đánh giá và lựa chọn giải pháp mạng 154 
Bài giảng: Mạng truyền thông công nghiệp © 2008, Hoàng Minh Sơn – ĐHBK Hà Nội 
• Đặc tính thời gian: Tính năng thời gian thực (đủ nhanh, kịp thời, dự đoán được), 
thời gian phản ứng tiêu biểu. 
• Khả năng truyền tải dữ liệu: Tốc độ tối đa và độ dài dữ liệu hữu ích tối đa trong 
một bức điện (telegram). 
• Đồng tải nguồn: Khả năng cung cấp nguồn của bus cho các thiết bị tham gia 
(trạm). 
• Độ linh hoạt: Khả năng lắp đặt và thay thế các trạm trong khi vận hành, khả năng 
mở rộng hệ thống (ví dụ khi mở rộng sản xuất). 
• Độ an toàn: Loại trừ khả năng gây cháy nổ, gây các ảnh hưởng xấu tới môi 
trường xung quanh. 
• Độ bền vững, tin cậy: Hoạt động ổn định trong khi có ảnh hưởng, nhiễu từ môi 
trường xung quanh. 
• Chuẩn hóa: Điều kiện cho khả năng tương tác, tính năng mở của hệ thống, tránh 
lạc hậu trong tương lai. 
• Công cụ hỗ trợ: Phần mềm quản trị mạng, hỗ trợ giám sát, chẩn đoán sự cố. 
Đối với một ứng dụng cụ thể, có thể có nhiều giải pháp tỏ ra thích hợp mà chỉ khác 
nhau ở một số điểm nhỏ. Trong những trường hợp như vậy, cần phân tích và đánh giá 
một cách thận trọng, kỹ lưỡng. Ngay cả trong các thông số kỹ thuật tưởng chừng tương 
đương, nhưng lại khác nhau một cách cơ bản, vì thế đòi hỏi phải cân nhắc thận trọng. Ví 
dụ, không phải trong một lĩnh vực ứng dụng nào cũng cần một hệ thống bus có tốc độ 
truyền tải dữ liệu thật cao mà yếu tố quan trọng hơn là thời gian phản ứng phải nhỏ và 
dự đoán trước được. 
5.2.4 Yêu cầu kinh tế 
Trong yêu cầu mang tính chất kinh tế ta cần xét hai yếu tố chính: 
• Giá thành tổng thể: Tổng hợp giá thành trang thiết bị, công thiết kế, lắp đặt và 
bảo trì 
• Hiện trạng thị trường: Cơ hội mua sắm thiết bị và dịch vụ. 
Kinh nghiệm thực tế cho thấy, người sử dụng thường hay coi nhẹ việc hạch toán giá 
thành tổng thể trong khi quá tập trung vào các đặc tính kỹ thuật và giá cả trang thiết bị 
phần cứng. Ví dụ, trình độ và kinh nghiệm sẵn có cũng như giá dịch vụ thiết kế, lắp đặt 
và bảo trì đóng vai trò rất quan trọng trong đầu tư tổng thể và lâu dài. 
Trong hoàn cảnh Việt nam, việc mua sắm các thiết bị, công cụ phần mềm cũng như 
các dịch vụ hỗ trợ có nhiều hạn chế, vì vậy yếu tố hiện trạng thị trường, kiến thức và 
kinh nghiệm sẵn có ảnh hưởng lớn tới một quyết định. Tuy nhiên, ta cũng cần thận 
trọng với thói quen và sự ảnh hưởng của nhãn mác, cũng như không nên cố giữ những 
mặc cảm, định kiến về một hệ thống nào. Cũng như bất cứ lĩnh vực nào trong điện tử, 
tin học, các công nghệ bus trường có những đổi mới, tiến bộ không ngừng. Xu hướng 
thâm nhập của Ethernet vào cấp điều khiển và cấp chấp hành là một ví dụ tiêu biểu. 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_mang_truyen_thong_cong_nghiep_hoang_minh_son_phan.pdf
Ebook liên quan