GIÁO TRÌNH - Thực hành Mạng truyền thông công nghiệp (Nghề Cơ điện tử) (Trường CĐ Nghề Kỹ thuật Công nghệ) Full
Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Cơ Điện tử ở trình độ Cao Đẳng và Trung Cấp, giáo trình Thực hành Mạng truyền thông công nghiệp là một trong những giáo trình mô đun đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình chi tiết mô đun Thực hành Mạng truyền thông công nghiệp. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ trong hầu hết mọi lĩnh vực nói chung, và lĩnh vực điều khiển công nghiệp nói riêng. Chính vì vậy, việc hiểu biết và nắm bắt kiến thức về việc điều khiển và giám sát hệ thống công nghiệp từ xa,… là một nhu cầu kiến thức cần thiết cho cán bộ kỹ thuật điện tử, tự động hoá,…
Nội dung giáo trình được bố cục bao gồm 9 bài với nội dung như sau:
Bài 1: Giới thiệu tổng quan
Bài 2: Nhiễu và giải pháp xử lý
Bài 3: Chuẩn truyền thông RS232
Bài 4: Chuẩn truyền thông RS485
Bài 5: Cáp quang
Bài 6: Mạng Modbus
Bài 7: Mạng AS-I
Bài 8: Mạng Mạng Profibus
Bài 9: Mạng Industrial Etherne
NỘI DUNG:
LỜI GIỚI THIỆU ........................................................................................................... 2
BÀI 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ............................................................................ 11
1. Giới thiệu .................................................................................................................. 11
1.1.Mạng truyền thông công nghiệp là gì?: ....................................................... 11
1.2.Vai trò của mạng truyền thông công nghiệp: ............................................... 12
1.3.Phân loại và đặc trưng các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp: ........... 13
2. Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện đại ............................................................. 16
2.1.Hệ điều khiển phân tán(Distributed Control System, DCS) .......................... 16
2.2.Hệ thống điều khiển quá trình: .................................................................... 18
2.3.Hệ điều khiển lai (SCADA và DCS) : ......................................................... 19
2.4.Các hệ điều khiển khác ............................................................................... 20
2.5.Thiết bị điều khiển khả trình ....................................................................... 23
3. Mô hình kết nối hệ thống mở .................................................................................... 23
3.1.Các tầng hệ thống mở ................................................................................ 23
3.2.Nguyên tắc định nghĩa các tầng trong hệ thống mở ...................................... 24
3.3.Các giao thức trong mô hình ....................................................................... 25
3.4.Truyền dữ liệu trong mô hình ..................................................................... 25
3.5.Vai trò và chức năng chủ yếu của các tầng .................................................. 26
4. Các thủ tục truyền thông ........................................................................................... 33
5. Các chuẩn truyền thông ............................................................................................ 34
5.1.Foudation Fieldbus .................................................................................... 34
5.2.Ethernet ..................................................................................................... 35
5.3.Profibus ..................................................................................................... 36
5.4.Modbus ..................................................................................................... 37
BÀI 2: NHIỄU VÀ GIẢI PHÁP ................................................................................... 39
1. Giới thiệu .................................................................................................................. 39
2. Những sự cố thường gặp và cách giải quyết ............................................................. 40
3. Các phương pháp cụ thể ............................................................................................ 40
4
3.1.Nguồn gốc của nhiễu điện .......................................................................... 40
3.2.Vỏ bọc che chắn ........................................................................................ 41
3.3.Tốc độ dẫn của dây cáp .............................................................................. 41
3.4.Yêu cầu nối đất .......................................................................................... 41
3.5.Kỹ thuật triệt nhiễu .................................................................................... 42
4. Nối đất/chống nhiễu và nhiễu ................................................................................... 47
4.1. Nguồn gốc của nhiễu điện ......................................................................... 47
4.2. Vỏ bọc che chắn ....................................................................................... 47
4.3. Tốc độ dẫn của dây cáp ............................................................................. 48
4.4. Yêu cầu nối đất ......................................................................................... 49
4.5. Kỹ thuật triệt nhiễu ................................................................................... 50
4.5.1 Kỹ thuật ổn định tần số dao động ............................................................. 50
4.5.2 Kỹ thuật lựa chọn linh kiện ...................................................................... 52
BÀI 3: CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS232 ................................................................ 54
1. Chuẩn truyền thông RS232 ....................................................................................... 54
2. Các yếu tố của RS232 ............................................................................................... 55
3. Hoạt động của giao diện RS232 ............................................................................... 57
4. Các hạn chế ............................................................................................................... 58
5. Xử lý sự cố ................................................................................................................ 58
5.1.Giới thiệu .................................................................................................. 59
5.2.Các phương pháp tiếp cận .......................................................................... 59
5.3.Kiểm tra thiết bị ......................................................................................... 59
5.4.Cách giải quyết một số vấn đề cơ bản ......................................................... 62
BÀI 4: CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS485 ................................................................ 64
1. Chuẩn truyền thông RS485 ....................................................................................... 64
1.1.Đặc tính điện học ....................................................................................... 65
1.2.Các đặc trưng của RS485 ........................................................................... 66
2. Xử lý sự cố ................................................................................................................ 66
2.1. Giới thiệu ................................................................................................. 66
2.2. Chuẩn truyền thông RS485 và RS422 ........................................................ 67
5
2.3. Lắp đặt truyền thông RS485 ...................................................................... 68
2.4. Các vấn đề nhiễu ....................................................................................... 71
2.5. Kiểm tra thiết bị ........................................................................................ 71
BÀI 5: CÁP QUANG ................................................................................................... 74
1. Giới thiệu .................................................................................................................. 74
2. Các thiết bị ................................................................................................................ 75
3. Các thông số .............................................................................................................. 77
4. Các loại ..................................................................................................................... 78
5. Loại cáp quang bình thường ..................................................................................... 80
5.1.Cáp trên không .......................................................................................... 80
5.2.Cáp ngầm (trong đất, nước) ........................................................................ 81
5.3.Cáp trong nhà ............................................................................................ 82
6. Kết nối cáp ................................................................................................................ 82
6.1.Suy giảm kết nối ........................................................................................ 82
6.2.Sự kết nối .................................................................................................. 84
6.3.Xử lý kết nối .............................................................................................. 84
6.4.Xử lý sự cố ................................................................................................ 87
BÀI 6: MẠNG MODBUS ............................................................................................ 89
1. Giới thiệu tổng quan ................................................................................................. 89
2. Cấu trúc giao thức Modbus ....................................................................................... 90
2.1.Kiến trúc giao thức..................................................................................... 90
2.2.Cơ chế giao tiếp ......................................................................................... 91
2.3.Cấu trúc bức điện ....................................................................................... 91
3. Các mã số chức năng ................................................................................................ 92
3.1.Định chỉ Modbus ....................................................................................... 92
3.2.Các mã chức năng Modbus ......................................................................... 92
3.3.Cài đặt mạng modbus ................................................................................. 97
4. Xử lý các sự cố .......................................................................................................... 98
4.1.Các vấn đề và lỗi cơ bản ............................................................................. 98
4.2.Mô tả các công cụ được dùng ..................................................................... 99
6
4.3.Chi tiết quá trình xử lý sự cố ...................................................................... 99
BÀI 7: MẠNG AS-I.................................................................................................... 109
1. Giới thiệu ................................................................................................................ 109
2. Lớp vật lý ................................................................................................................ 110
2.1.Cơ chế giao tiếp ....................................................................................... 110
2.2.Cấu trúc bức điện ..................................................................................... 111
3. Lớp kết nối dữ liệu .................................................................................................. 111
4. Đặc điểm hoạt động ................................................................................................ 113
4.1.Mã hóa bit ............................................................................................... 113
4.2.Bảo toàn dữ liệu ....................................................................................... 113
5. Xử lý sự cố .............................................................................................................. 114
5.1.Giới thiệu ................................................................................................ 114
5.2.Công cụ ................................................................................................... 114
BÀI 8: MẠNG PROFIBUS ........................................................................................ 119
1. Giới thiệu ................................................................................................................ 119
2. Các ngăn xếp giao thức Profibus ............................................................................ 120
3. Mô hình truyền thông Profibus ............................................................................... 121
4. Mối quan hệ giữa xử lý ứng dụng và truyền thông................................................. 122
5. Mục tiêu của truyền thông ...................................................................................... 125
6. Hiệu suất ................................................................................................................. 126
7. Vận hành hệ thống .................................................................................................. 127
8. Xử lý sự cố .............................................................................................................. 127
BÀI 9: MẠNG INDUSTRIAL ETHERNET.............................................................. 130
1. Giới thiệu ................................................................................................................ 130
2. Một số loại tốc độ truyền thông Ethernet ............................................................... 131
3. Industrial Ethernet ................................................................................................... 132
3.1.Giới thiệu ................................................................................................ 132
3.2.Kết nối và dây cáp ................................................................................... 133
3.3.Khung truyền thông ................................................................................. 134
3.4.Nhiễu và tiếng ồn ..................................................................................... 134
3.5.TCP/IP và Industrial Ethernet ................................................................... 135
7
3.6.Cấu trúc ................................................................................................... 138
4. Xử lý sự cố .............................................................................................................. 139
4.1.Giới thiệu ................................................................................................ 139
4.2.Các vấn đề và lỗi cơ bản ........................................................................... 140
4.3.Dụng cụ ................................................................................................... 141
4.4.Các vấn đề và giải quyết ........................................................................... 143
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......
LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Cơ Điện tử ở trình độ Cao Đẳng và Trung Cấp, giáo trình Thực hành Mạng truyền thông công nghiệp là một trong những giáo trình mô đun đào tạo chuyên ngành được biên soạn theo nội dung chương trình chi tiết mô đun Thực hành Mạng truyền thông công nghiệp. Nội dung biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặt chẽ với nhau, logíc.
Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ trong hầu hết mọi lĩnh vực nói chung, và lĩnh vực điều khiển công nghiệp nói riêng. Chính vì vậy, việc hiểu biết và nắm bắt kiến thức về việc điều khiển và giám sát hệ thống công nghiệp từ xa,… là một nhu cầu kiến thức cần thiết cho cán bộ kỹ thuật điện tử, tự động hoá,…
Nội dung giáo trình được bố cục bao gồm 9 bài với nội dung như sau:
Bài 1: Giới thiệu tổng quan
Bài 2: Nhiễu và giải pháp xử lý
Bài 3: Chuẩn truyền thông RS232
Bài 4: Chuẩn truyền thông RS485
Bài 5: Cáp quang
Bài 6: Mạng Modbus
Bài 7: Mạng AS-I
Bài 8: Mạng Mạng Profibus
Bài 9: Mạng Industrial Etherne
NỘI DUNG:
LỜI GIỚI THIỆU ........................................................................................................... 2
BÀI 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN ............................................................................ 11
1. Giới thiệu .................................................................................................................. 11
1.1.Mạng truyền thông công nghiệp là gì?: ....................................................... 11
1.2.Vai trò của mạng truyền thông công nghiệp: ............................................... 12
1.3.Phân loại và đặc trưng các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp: ........... 13
2. Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện đại ............................................................. 16
2.1.Hệ điều khiển phân tán(Distributed Control System, DCS) .......................... 16
2.2.Hệ thống điều khiển quá trình: .................................................................... 18
2.3.Hệ điều khiển lai (SCADA và DCS) : ......................................................... 19
2.4.Các hệ điều khiển khác ............................................................................... 20
2.5.Thiết bị điều khiển khả trình ....................................................................... 23
3. Mô hình kết nối hệ thống mở .................................................................................... 23
3.1.Các tầng hệ thống mở ................................................................................ 23
3.2.Nguyên tắc định nghĩa các tầng trong hệ thống mở ...................................... 24
3.3.Các giao thức trong mô hình ....................................................................... 25
3.4.Truyền dữ liệu trong mô hình ..................................................................... 25
3.5.Vai trò và chức năng chủ yếu của các tầng .................................................. 26
4. Các thủ tục truyền thông ........................................................................................... 33
5. Các chuẩn truyền thông ............................................................................................ 34
5.1.Foudation Fieldbus .................................................................................... 34
5.2.Ethernet ..................................................................................................... 35
5.3.Profibus ..................................................................................................... 36
5.4.Modbus ..................................................................................................... 37
BÀI 2: NHIỄU VÀ GIẢI PHÁP ................................................................................... 39
1. Giới thiệu .................................................................................................................. 39
2. Những sự cố thường gặp và cách giải quyết ............................................................. 40
3. Các phương pháp cụ thể ............................................................................................ 40
4
3.1.Nguồn gốc của nhiễu điện .......................................................................... 40
3.2.Vỏ bọc che chắn ........................................................................................ 41
3.3.Tốc độ dẫn của dây cáp .............................................................................. 41
3.4.Yêu cầu nối đất .......................................................................................... 41
3.5.Kỹ thuật triệt nhiễu .................................................................................... 42
4. Nối đất/chống nhiễu và nhiễu ................................................................................... 47
4.1. Nguồn gốc của nhiễu điện ......................................................................... 47
4.2. Vỏ bọc che chắn ....................................................................................... 47
4.3. Tốc độ dẫn của dây cáp ............................................................................. 48
4.4. Yêu cầu nối đất ......................................................................................... 49
4.5. Kỹ thuật triệt nhiễu ................................................................................... 50
4.5.1 Kỹ thuật ổn định tần số dao động ............................................................. 50
4.5.2 Kỹ thuật lựa chọn linh kiện ...................................................................... 52
BÀI 3: CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS232 ................................................................ 54
1. Chuẩn truyền thông RS232 ....................................................................................... 54
2. Các yếu tố của RS232 ............................................................................................... 55
3. Hoạt động của giao diện RS232 ............................................................................... 57
4. Các hạn chế ............................................................................................................... 58
5. Xử lý sự cố ................................................................................................................ 58
5.1.Giới thiệu .................................................................................................. 59
5.2.Các phương pháp tiếp cận .......................................................................... 59
5.3.Kiểm tra thiết bị ......................................................................................... 59
5.4.Cách giải quyết một số vấn đề cơ bản ......................................................... 62
BÀI 4: CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS485 ................................................................ 64
1. Chuẩn truyền thông RS485 ....................................................................................... 64
1.1.Đặc tính điện học ....................................................................................... 65
1.2.Các đặc trưng của RS485 ........................................................................... 66
2. Xử lý sự cố ................................................................................................................ 66
2.1. Giới thiệu ................................................................................................. 66
2.2. Chuẩn truyền thông RS485 và RS422 ........................................................ 67
5
2.3. Lắp đặt truyền thông RS485 ...................................................................... 68
2.4. Các vấn đề nhiễu ....................................................................................... 71
2.5. Kiểm tra thiết bị ........................................................................................ 71
BÀI 5: CÁP QUANG ................................................................................................... 74
1. Giới thiệu .................................................................................................................. 74
2. Các thiết bị ................................................................................................................ 75
3. Các thông số .............................................................................................................. 77
4. Các loại ..................................................................................................................... 78
5. Loại cáp quang bình thường ..................................................................................... 80
5.1.Cáp trên không .......................................................................................... 80
5.2.Cáp ngầm (trong đất, nước) ........................................................................ 81
5.3.Cáp trong nhà ............................................................................................ 82
6. Kết nối cáp ................................................................................................................ 82
6.1.Suy giảm kết nối ........................................................................................ 82
6.2.Sự kết nối .................................................................................................. 84
6.3.Xử lý kết nối .............................................................................................. 84
6.4.Xử lý sự cố ................................................................................................ 87
BÀI 6: MẠNG MODBUS ............................................................................................ 89
1. Giới thiệu tổng quan ................................................................................................. 89
2. Cấu trúc giao thức Modbus ....................................................................................... 90
2.1.Kiến trúc giao thức..................................................................................... 90
2.2.Cơ chế giao tiếp ......................................................................................... 91
2.3.Cấu trúc bức điện ....................................................................................... 91
3. Các mã số chức năng ................................................................................................ 92
3.1.Định chỉ Modbus ....................................................................................... 92
3.2.Các mã chức năng Modbus ......................................................................... 92
3.3.Cài đặt mạng modbus ................................................................................. 97
4. Xử lý các sự cố .......................................................................................................... 98
4.1.Các vấn đề và lỗi cơ bản ............................................................................. 98
4.2.Mô tả các công cụ được dùng ..................................................................... 99
6
4.3.Chi tiết quá trình xử lý sự cố ...................................................................... 99
BÀI 7: MẠNG AS-I.................................................................................................... 109
1. Giới thiệu ................................................................................................................ 109
2. Lớp vật lý ................................................................................................................ 110
2.1.Cơ chế giao tiếp ....................................................................................... 110
2.2.Cấu trúc bức điện ..................................................................................... 111
3. Lớp kết nối dữ liệu .................................................................................................. 111
4. Đặc điểm hoạt động ................................................................................................ 113
4.1.Mã hóa bit ............................................................................................... 113
4.2.Bảo toàn dữ liệu ....................................................................................... 113
5. Xử lý sự cố .............................................................................................................. 114
5.1.Giới thiệu ................................................................................................ 114
5.2.Công cụ ................................................................................................... 114
BÀI 8: MẠNG PROFIBUS ........................................................................................ 119
1. Giới thiệu ................................................................................................................ 119
2. Các ngăn xếp giao thức Profibus ............................................................................ 120
3. Mô hình truyền thông Profibus ............................................................................... 121
4. Mối quan hệ giữa xử lý ứng dụng và truyền thông................................................. 122
5. Mục tiêu của truyền thông ...................................................................................... 125
6. Hiệu suất ................................................................................................................. 126
7. Vận hành hệ thống .................................................................................................. 127
8. Xử lý sự cố .............................................................................................................. 127
BÀI 9: MẠNG INDUSTRIAL ETHERNET.............................................................. 130
1. Giới thiệu ................................................................................................................ 130
2. Một số loại tốc độ truyền thông Ethernet ............................................................... 131
3. Industrial Ethernet ................................................................................................... 132
3.1.Giới thiệu ................................................................................................ 132
3.2.Kết nối và dây cáp ................................................................................... 133
3.3.Khung truyền thông ................................................................................. 134
3.4.Nhiễu và tiếng ồn ..................................................................................... 134
3.5.TCP/IP và Industrial Ethernet ................................................................... 135
7
3.6.Cấu trúc ................................................................................................... 138
4. Xử lý sự cố .............................................................................................................. 139
4.1.Giới thiệu ................................................................................................ 139
4.2.Các vấn đề và lỗi cơ bản ........................................................................... 140
4.3.Dụng cụ ................................................................................................... 141
4.4.Các vấn đề và giải quyết ........................................................................... 143
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......
LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)
/a>


.png)
.png)
%20(1).png)





Không có nhận xét nào: