1 UBND TỈNH NINH THUẬN TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ NINH THUẬN GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP NGHỀ: CƠ ĐIỆN TỬ TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: ngày tháng năm 2019 của Trường cao đẳng nghề Ninh Thuận Năm 2019 2 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 3 LỜI GIỚI THIỆU Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tạo nghề Cơ điện tử ở trình độ Cao Đẳng Nghề và Trung Cấp Nghề, giáo trình 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 khung được Bộ Lao động Thương binh Xã hội và Tổng cục Dạy Nghề phê duyệt. 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 Actuator Sensor Interface Bài 8: Mạng Industrial Enthernet Bài 9: Mạng truyền thông Radio và Wireless Trong giáo trình này tác giả đã sử dụng nhiều tài liệu tham khảo và biên soạn theo một trật tự logic nhất định. Mặc dù đã cố gắng tổ chức biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng không tránh được những khiếm khuyết. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của các thầy, cô giáo, bạn đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn.
Ninh Thuận, ngày tháng năm 2019 Tham gia biên soạn 1. 3 MỤC LỤC ĐỀ MỤC TRANG LỜI GIỚI THIỆU. 3 MÔ ĐUN MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP. 7 BÀI 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN.
Mạng truyền thông công nghiệp là gì?:. Vai trò của mạng truyền thông công nghiệp:. Phân loại và đặc trưng các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp: 11 2. Các hệ thống và thiết bị điều khiển hiện đại:.
Hệ điều khiển phân tán(Distributed Control System, DCS):. Hệ thống điều khiển quá trình:. Hệ điều khiển lai (SCADA và DCS) :. Các hệ điều khiển khác:.
Thiết bị điều khiển khả trình:. 20 3 Các mô hình kết nối hệ thống mở:. Các tầng hệ thống mở:. Nguyên tắc định nghĩa các tầng trong hệ thống mở.
Các giao thức trong mô hình. Truyền dữ liệu trong mô hình. Vai trò và chức năng chủ yếu của các tầng. 23 4 Các thủ tục truyền thông.
Các chuẩn truyền thông. Câu hỏi ôn tập :. 34 BÀI 2: NHIỄU VÀ GIẢI PHÁP XỬ LÝ. Những sự cố thường gặp và cách giải quyết:.
Nhiễu và các giải pháp xử lý: .1 Nguồn gốc của nhiễu điện: .2 Vỏ bọc che chắn: .3 Tốc độ dẫn của dây cáp: .4 Yêu cầu nối đất : .5 Kỹ thuật triệt nhiễu .6 Câu hỏi ôn tập :. 42 BÀI 3: CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS232. Chuẩn truyền thông RS232:. Các yếu tố của RS232:.
Hoạt động của giao diện RS232. Xử lý sự cố: .2 Các phương pháp tiếp cận: .3 Kiểm tra thiết bị: .4 Giải quyết vấn đề cơ bản : .6 Câu hỏi ôn tập:. 51 BÀI 4: CHUẨN TRUYỀN THÔNG RS485. Chuẩn truyền thông RS485 :.1 Đặc tính điện học : .2 Các đặc trưng của RS485:.
Xử lý sự cố: .2 Chuẩn truyền thông RS485 và RS422: .3 Lắp đặt truyền thông RS485:.5 Kiểm tra thiết bị: .7 Câu hỏi ôn tập:. Các thông số cơ bản:. Loại cáp quang bình thường:. Suy giảm kết nối:.
Sự kết nối:. Xử lý kết nối:. Xử lý sự cố:. Thực hành đấu nối cáp quang bằng máy Fujikura FSM-50S:.
Câu hỏi ôn tập:. 82 BÀI 6: MẠNG MODBUS. Giới thiệu tổng quan:. Cấu trúc giao thức Modbus:.
Kiến trúc giao thức:. Cơ chế giao tiếp:. Cấu trúc bức điện:. Các mã số chức năng:.
Địch chỉ Modbus:. Các mã chức năng Modbus. Cài đặt mạng modbus:. Xử lý các sự cố.
Các vấn đề và lỗi cơ bản. Mô tả các công cụ được dùng:. Chi tiết quá trình xử lý sự cố:. Bài tập thực hành:.
99 BÀI 7: MẠNG AS-I (ACTUATOR SENSOR INTERFACE). Cơ chế giao tiếp:. Cấu trúc bức điện. Lớp kết nối dữ liệu:.
Đặc điểm hoạt động. Bảo toàn dữ liệu:. Xử lý sự cố. Bài tập thực hành.
112 BÀI 8: MẠNG INDUSTRIAL ENTHERNET. Một số loại tốc độ truyền thông Enthernet:. Kết nối và dây cáp:. Khung truyền thông:.
Nhiễu và tiếng ồn:. TCP/IP và Industrial Ethernet:. Xử lý sự cố:. Các vấn đề và lỗi cơ bản.
Các vấn đề và giải quyết. Bài tập thực hành. 143 6 BÀI 9: MẠNG TRUYỀN THÔNG RADIO VÀ WIRELESS. Thiết bị truyền thông Radio:.
Tuyền thông MDS SD9:. Máy phát hình bán dẫn VHF/UHF:. Máy bộ đàm Motorola GP338 VHF/UHF:. Đặc điểm của VHF/UHF:.
RipEX – đài phát thanh modem router :. MR400 – đài phát thanh modem :. Các lỗi mạng Wi-Fi :. Bài tập thực hành :.
153 Tài liệu tham khảo. 154 7 MÔ ĐUN MẠNG TRUYỀN THÔNG CÔNG NGHIỆP Mã mô đun: MĐ35 VỊ TRÍ, Ý NGHĨA,VAI TRÒ VÀ TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN: - Vị trí: Mô đun được bố trí học sau các môn học, mô đun kỹ thuật cơ sở và các mô đun chuyên môn nghềđặc biệt như PLC cơ bản, PLC nâng cao - Ý nghĩa : Mô dun cho tao có cái nhìn thực tế hơn về lĩnh vực điều khiển trong công nghiệp - Vai trò : đóng vai trò quan trong sản xuất công nghiệp đặt biệt những nước có nền công nghiệp phát triển và đang phát triển. - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề điện tự động hóa MỤC TIÊU MÔ ĐUN: + Về kiến thức - Mô tả được cấu trúc mạng truyền thông trong công nghiệp - Trình bày được các chuẩn truyền thông - Trình bày được nguồn gốc nhiễu và các giải pháp xử lý. - Chống được nhiễu trong truyền thông - Phân tích được các tính năng chính của chuẩn RS232, RS485 - Trình bày được các tính năng chính của cáp quang + Về kỹ năng - Kết nối được các thiết bị dùng cáp quang.
- Trình bày được cấu trúc mạng Modbus, Mạng AS-i, Mạng Industrial Ethernet - Xác định và xử lý được một số vấn đề đơn giản + Về thái độ: - Chủ động, sáng tạo và an toàn trong quá trình học tập. NỘI DUNG MÔ ĐUN: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: Thời gian Số Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Thực Kiểm TT số thuyết hành tra+ 1 Giới thiệu tổng quan 2 2 2 Nhiễu và giải pháp 2 2 3 Chuẩn truyền thông RS232 4 1 3 4 Chuẩn truyền thông RS485 4 1 3 5 Cáp quang 4 1 3 6 Mạng Modbus 8 1 6 1 8 7 Mạng AS-i 8 1 7 8 Mạng Industrial Ethernet 20 2 11 1 9 Truyền thông Radio và 8 1 9 wireless Tổng cộng 60 12 46 2 + Ghi chú: Thời gian kiểm tra được tích hợp giữa lý thuyết với thực hành được tính bằng giờ thực hành. 9 BÀI 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN Mã bài: MĐ35-01 Giới thiệu Trong bài nêu lên khái quát vấn đề điều khiển trong công nghiệp, giúp sinh viên có thêm một tầm nhìn mới mẽ về một cách thức điều khiển công nghiệp trong một tương lai gần ở nước ta.
Mục tiêu: - Hiểu các vấn đề cơ bản trong mạng truyền thông. - Phân biệt được các mạng trong công nghiệp, các ứng dụng và tầm quang trong của hệ mở. - Chủ động, sáng tạo an toàn cẩn thận trong quá trình học tập. Nội dung chính : 1.
Mạng truyền thông công nghiệp là gì?: Mạng truyền thông công nghiệp hay mạng công nghiệp là một khái niệm chung chỉ các hệ thống thông số, truyền bít nối tiếp, được sử dụng để ghép nối các thiết bị công nghiệp. Các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp phổ biến hiện nay cho phép liên kết mạng ở nhiều mức khác nhau, từ các cảm biến, thiết bị quan sát, máy tính điều khiển giám sát và các máy tính cấp điều hành xí nghiệp, quản lý công ty. Tuy nhiên mạng truyền thông công nghiệp không hẳn là mạng máy tính và cũng không là mạng viễn thông. Giữa chúng có một số điểm chung và vài điểm khác biệt sau: + Mạng viễn thông có phạm vi địa lý và số lượng thành viên tham gia lớn hơn rất nhiều, nên các yêu cầu kỹ thuật ( cấu trúc mạng, tốc độ truyền thông, tính năng thời gian thực …) rất khác, cũng như các phương pháp truyền thông( truyền tải dải rộng) dải cơ sở, điều biến, dồn kênh, chuyển mạch,.) thường phức tạp hơn nhiều so với mạng truyền thông công nghiệp.
+ Đối tượng của mạng viễn thông bao gồm cả con người và thiết bị kỹ thuật, trong đó cong người đóng vai trò chủ yếu. Vì vậy các dạng thông tin cần trao đổi bao gồm cả tiếng nói, hình ảnh, văn bản và dư liệu. Đối tượng của mạng công nghiệp thuần túy là các thiết bị công nghiệp nên dạng thông tin quan tâm duy nhất là dữ liệu. +Mạng truyền thông công nghiệp thực chất là một dạng đặc biệt của mạng máy tính, có thể so sánh với mạng máy tính thông thường ở các điểm giống nhau và khác nhau như sau: 10 + Kỹ thuật truyền thông số hay truyền dữ liệu là đặc trưng chung của 2 lĩnh vực + Trong nhiều trường hợp, mạng máy tính sử dụng trong công nghiệp được coi là một phần( ở các cấp điều khiển giám sát, điều hành sản xuất và quản lý công ty) trong mô hình phân cáp của mạng công nghiệp.
