TIểu luận môn: Mạng truyền thông công nghệp ppt

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐIỆN
oOo
TIỂU LUẬN MÔN
MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP
ĐỀ TÀI: MẠNG AS - I
Mạng AS-I
DANG SÁCH NHÓM:
1. MAI VĂN TÂM
2. TRƯƠNG NGỌC TÂM
3. ĐẬU THỊ THU HÀ
4. BẠCH QUỐC DUY
5. LÊ HỮU THĂNG
6. VŨ MINH TUẤN
7. TÔN LONG THÀNH
8. NGUYỄN DUY HOÀNG
9. NGUYỄN THÀNH TRUNG
10.NGUYỄN VIẾT THANH
11.BÙI VĂN MINH
Khái Quát Chung Về Mạng AS-I
I.Khái Niệm Về Mạng AS-I
II.Kiến Trúc Giao Thức
III.Cấu Trúc Mạng – Kỷ Thuật Truyền Dẫn – Cáp Truyền
IV.Cơ Cấu Giao Tiếp
V.Cấu Trúc Bức Điện
VI.Mã Hóa Bit
VII.Bảo Toàn Dữ Liệu
Mạng AS-I
I. Khái Niệm Mang AS-I

1. Khái Niệm:
AS-I (Actuator sensor Interface) là kết quả
của quá trình hợp tác của 11 hãng sản xuất
thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành có tên
tuổi trong công nghiệp như Siemens AG,
Festor AG, Pepperl & Fuchs.
Mạng AS-I
Kết Nối Thiết Bị Cảm
Biến, Chấp Hành Với
Điều Khiển
Các Tính Năng KỷThuật

Kết Nối Các Thiết Bị Cảm Biến, Chấp Hành Với
Điều Khiển:
Mạng AS-I

Các tính năng kỷ thuật:

Khả năng đồng tải nguồn, tức dữ liệu và dòng
nuôi cho toàn bộ các cảm biến và một phần lớn
các cơ cấu chấp hành phải được truyến tải trên
cùng một cáp hai dây.

Phương pháp truyền phải bền vững trong môi
trường công nghiệp.
Mạng AS-I

Các tính năng kỷ thuật:

Cho phép thực hiện cấu trúc mạng đường thẳng cũng

như hình cây.

Các thành phần giao diện mạng có thể thực hiện cả
với giá trị rất thấp.

Các bộ nối phải nhỏ ,gọn, đơn giản
Mạng AS-I
II. Kiến Trúc Giao Thức:

Kiến trúc giao thức AS-i phản ánh đặc điểm của các
hoạt động giao tiếp giữa một bộ điều khiển với các
thiết bị cảm biến và cơ cấu chấp hành số, là hạn chế
ở việc trao đổi dữ liệu thuần tuý và lượng trao đổi
dữ liệu là rất nhỏ. Để nâng cao hiệu xuất và đơn
giản hoá việc thực hiện các vi mạch, toàn bộ việc xử
lí giao thức gói gọn trong lớp 1 theo mô hình OSI.
Mạng AS-I
II. Kiến Trúc Giao Thức:
Trong phạm vi lớp vật lí, AS-i đưa ra một phương pháp
mã hoá bit hoàn toàn mới để
thích hợp với đường truyền hai dây đồng tải nguồn và
không dựa vào chuẩn truyền dẫn RS-485 thông dụng.
Chức năng điều khiển truy nhập bus và bảo toàn dữ liệu
cũng được thực hiện ở lớp 1. AS-i chỉ sử dụng phương
pháp chủ/tớ thuần tuý để điều khiển truy nhập bus. Chức
năng bảo toàn dữ liệu dựa vào phương pháp bit chẵn lẻ kết
hợp với mã hoá bit.
Mạng AS-I
III. Cấu Trúc Mạng – Kỷ Thuật Truyền Dẫn – Cáp
Truyền:

1.Cấu Trúc Mạng - Kỷ Thuật Truyền Dẫn:

Cấu trúc của một mạng AS-I có thể lựa chọn tuỳ theo yêu
cầu kỹ thuật cũng như đặc điểm vị trí và phạm vi đi dây,
vì thế việc thiết kế cấu hình và thực hiện dự án trở nên dễ
dàng. Ví dụ như cấu trúc đường thẳng (daisy – chain hoặc
trunk- line/drop- line), hoặc cấu trúc cây như một mạng
cấp điện thông thường.
Mạng AS-I
III. Cấu Trúc Mạng – Kỷ Thuật Truyền Dẫn – Cáp
Truyền:
sơ đồ cấu trúc hình cây:

Các thành viên tham gia có thể
được phân bố đề trên đường
truyền, hoặc có thể sắp xếp
theo nhóm và ghép nối qua
đường trục hoặc đường nhánh.
Không giống như các hệ thống
khác có cấu trúc bus, AS-I không
yêu cầu sử dụng trở đầu cuối.
III. Cấu Trúc Mạng – Kỷ Thuật Truyền Dẫn – Cáp
Truyền:
1. Cấu Trúc Mạng - Kỷ Thuật Truyền Dẫn:

Trong một mạng AS-i có một trạm chủ duy nhất đóng
vai trò kiểm soát toàn bộ hoạt động giao tiếp trong mạng.
Trạm chủ này có thể là một máy tính điều khiển như PLC,
PC, CNC, hoặc có thể là một bộ nối bus trường. Trong
trường hợp trạm chủ là một bộ nối bus trường , nó có

nhiệm vụ chuyển đổi giao thức giữa một đoạn bus trường.
Mạng AS-I
III. Cấu Trúc Mạng – Kỷ Thuật Truyền Dẫn – Cáp
Truyền:
1.Cấu Trúc Mạng - Kỷ Thuật Truyền Dẫn:
Ví Dụ : PROFIBUS-DP với mạng AS-i. Các trạm tớ
còn lại có thể là một module tích cực ghép nối với tối
đa 4 bộ cảm biến hoặc cơ cấu chấp hành thông
thường, hoặc chính là một cảm biến / cơ cấu chấp
hành có tích hợp giao diện As-i được nối trực tiếp hay
qua một bộ chia với đường truyền.
Mạng AS-I
III. Cấu Trúc Mạng – Kỷ Thuật Truyền Dẫn – Cáp
Truyền:
1.Cấu Trúc Mạng - Kỷ Thuật Truyền Dẫn:
Mạng AS-I
III. Cấu Trúc Mạng – Kỷ Thuật Truyền Dẫn – Cáp
Truyền:
1. Cấu Trúc Mạng - Kỷ Thuật Truyền Dẫn:
Truyền dữ liệu giữa AS-I Master và Slave:
Mạng AS-I
III. Cấu Trúc Mạng – Kỷ Thuật Truyền Dẫn – Cáp
Truyền:
2. Cáp Truyền:
Về cáp truyền. AS-I quy định hai loại cáp dẫn điện
thông thường (cáp tròn) và cáp AS-I đặc biệt (cáp
dẹt). Trong cáp tròn thông thường dễ kiếm và giá
thành thấp, thì loại cáp dẹt có ưu điểm là dễ lắp đặt.
Đường kính lõi dây phải là 1,5mm để đáp ứng yêu cầu
cung cấp dòng một chiều tối thiểu 2A (24V DC).

III. Cấu Trúc Mạng – Kỷ Thuật Truyền Dẫn – Cáp
Truyền:
2. Cáp Truyền:
cáp tròn cáp dẹt
Mạng AS-I
IV. Cơ Cấu Giao Tiếp:
AS-I hoạt động theo cơ cấu chủ tớ. Trong một chu kì
bus, trạm chủ thực hiện trao đổi với trạm tớ một lần
theo phương pháp hỏi trình tự (polling). Trạm chủ gửi
một bức điện có chiều dài 14 bit, trong đó có chứa 5 bit
đia chỉ trạm tớ và 5 bit thông tin ( dữ liệu đầu ra hoặc
mã gọi hàm) chờ đợi trạm tớ này trả lời nội dung trong
một khoảng thời gian được định nghĩa trước. Bức điện
trả lời của trạm tớ có chiều dài 7 bit, trong đó có 4 bit
thông tin ( dữ liệu đầu vào hoặc kết quả thực hiện hàm).
Vì khoảng cách truyền tương đối nhỏ, trong khi tốc độ
truyền cố định là 167 kbit/s nên thời gian một chu kì
bus phụ thuộc hoàn toàn vào số lượng trạm tớ ghép
nối.Tuy tốc độ truyền không lớn, nhưng thời gian một
chu kì bus tối đa được đảm bảo không lớn hơn 5ms.
Mạng AS-I
IV. Cơ Cấu Giao Tiếp:
Cơ cấu chủ - tớ:
Mạng AS-I
IV. Cơ Cấu Giao Tiếp:
Cơ chế giao tiếp chủ tớ của AS-I một mặt cho phép
thực hiện vi mạch ghép nối cho các trạm tớ rất đơn
giản, dẫn đến giá thành thực hiện thấp, mặt khác tạo
độ linh hoạt của hệ thống. Trong trường hợp xảy ra
sự cố nhất thời trên bus, trạm chủ có thể gửi riêng

từng bức điện mà nó không nhận được trả lời, chứ
không cần thiết phải lặp lại cả một chu trinh.
Mạng AS-I
V. Cấu Trúc Bức Điện:
Cấu trúc bức điện của AS-i được xây dựng trên nguyên
tắc đơn giản , giảm thiểu các thông tin bổ trợ để tăng
hiệu xuất đường truyền. Thực tế, tất cả các bức điện gửi
từ trạm chủ có chiều dài cố định 14 bit và tất cả các bức
điện đáp ứng từ các trạm tớ đều có chiều dài 7 bit. Cấu
trúc của chúng được minh hoạ như trên hình vẽ.
Giữa lời gọi của trạm chủ và trả lời của trạm tớ cần một
khoảng thời gian nghỉ dài 3-8 thời gian bit. Bit điều
khiển trong phần đầu lời gọi của trạm chủ kí hiệu loại
thông báo dữ liệu, tham số, địa chỉ hoặc lệnh gọi.
Mạng AS-I
V. Cấu Trúc Bức Điện:
ST: BIT START.
A4 A0:Địa Chỉ SLAVE
P: Bít Kiểm Tra Chẳng Lẽ.
CB: CONTROL BIT.
EB: END BIT.
I4 I0 : Phần Thông Tin.
- Bít điều khiển CB kí hiệu loại thông
báo dữ liệu tham số địa chỉ hay lệnh
gọi.
- Giữa lời gọi trạm chủ và lời gọi trạm
tớ có một khoảng thời gian nghỉ
Mạng AS-I
V. Cấu Trúc Bức Điện:
Bên cạnh bức điện dữ liệu định kỳ, trạm chủ cũng có

thể gửi kèm các thông báo khác mà không gây ảnh
hướng đáng kể đến thời gian chu kỳ bus.

Trong tổng cộng có 9 loại thống báo:

2 loại phục vụ truyền dữ liêu và tham số.

2 loại dùng để đặt địa chỉ trạm tớ.

5 loại dùng để nhận định trạng thái các trạm tớ.
Mạng AS-I
V. Cấu Trúc Bức Điện:
Bảng cấu trúc các lệnh gọi từ trạm chủ AS–i: