Please enable JavaScript.

Coggle requires JavaScript to display documents.

Hệ thu thập (Chương 2: KT truyền số dữ liệu trong công nghiệp (1.Cơ sở kỹ…

- - - - Thông tin: mức hiểu biết về hệ thống , cơ sở giao tiếp đối tác
    - - Dữ liệu: Hình thức mô tả thông tin( số hóa, nhị phân,..
    - - Tương tự
      - Rời rạc( số)
      - Liên tục
      - gián đoạn
      - Phân loại theo tập hợp tín hiệu, diễn biến tín hiệu theo thời gian
    - - Giao tiếp và truyền thông trọng phạm vi MTCN có thể hiểu như nhau.Là quá trình trao đổi thông giữa hai đối tác giao tiếp.
    - - Điều chế và điều biến tín hiệu rất gần nghĩa nhau. Điều chế tạo tín hiệu trực tiếp mang tham số thông tin. Điều biến là sử dụng tín hiệu mang tham số thông tin để biến đổi tham số thông tin tín hiệu thứ 2
    - - Hệ thời gian thực
        
        Hệ thống điều khiển CN: DCS, PLC: :check:
        
        Hệ thống Nhúng: Robocon cn, giao thông: :check:
      - Yêu câu
        
        Tính chính xác+Kịp thời
        
        Chính xác tại
        
        Trong khoảng
        
        Chậm nhất là
        
        Sơm nhất là
        
        Tính bền vững: Xử lý xự cố không gây hại thêm hệ thống
        
        TÍnh tiền định dự đoán trước thời gian phản ứng của trạm
    - - Mã hóa chuyển thông tin về dạng truyền dẫn
        
        Thông tin cần được mã hóa trước khi truyền thông/giao thiếp
        biến đổi sang một chuỗi tín hiệu thích hợp cho truyền dẫn
        
        Mã hóa nguồn: Thêm các bit phụ trợ
        
        Mã hóa đường truyền: MCN: Mã hóa bit sang dạng tín hiệu đễ truyền dẫn trong môi trường vật lý
      - Giải mã: biến đổi chuỗi tín hiệu truyền dẫn sang dạng thông tin
    - - Thời gian lan truyền TH
        
        TG lan truyền tín hiệu là tg một tín hiệu truyền từ đầu dây nay :arrow_right: đầu dây khác
      - Tốc độ baud, bit
        
        Tốc độ baud và tốc độ bit. V truyền (hay V bít) là số bit được truyền trong một 1s, đơn vị bps.Tốc độ baud là số lân thay đổi tham số thông tin trong 1s, đơn vị baud.
      - Chu kỳ bit
        
        Thời giân bit/ Chu kỳ bit là thời gian để chuyền một bit
  - - - Truyền bit song, các tín hiệu 01 song song với nhau. Tốc độ truyền nhanh, không truyền được xa do nhiễu
      - Truyền bit nối tiếp: các tín hiệu 01 nối tiếp nhau
      - Tất cả các mạng TTCN đều sử dụng truyền bit nối tiếp( truyền dải cở sở : :check:
    - - Truyền bit đồng bộ: 2 đối tác giao tiếp làm việc cùng nhip nhờ tích hợp xung clock trong tín hiệu truyền :arrow_forward: hoặc một trạm tạo xung clock( dùng 1 dây mang nhịp đồng bộ cho đối tác giao tiếp)
      - Truyền bit không đồng bộ: hai bên đối tác không làm việc theo nhịp chung. Truyền dữ liệu theo từng nhóm gói dữ liệu 5-8 bit( được thêm hai bit để đánh dây khởi đấu và kết thúc)
    - - Simplex một chiều: 1 dây, 1 chiều
      - Half duplex hai chiều gián đoạn:1 dây, 2 chiều không đồng thời
        MCN sử dụng ví dụ RS 485 :check:
      - Full duplex: 2 dây, 2 chiều liên tục . Ví dụ dây điện thoại
    - - Truyền tải dải cơ sở: là truyền dữ liệu đã được mã hóa,1 kênh truyền thông, truyền không được xa , lưu lượng thông tin thấp( tốc độ thấp). MCN sử dụng vì đơn giản tin cậy :check:
      - Dải mang: xếp chống sóng mang và dải cơ sở :arrow_right: truyền được xa, nhanh hơn so với dải cơ sở
      - Dải rộng: xếp chồng các kênh mang dải mang,nhiều kênh thông tin, tiết kiệm dây, hai bên thu pháp phức tạp :arrow_right: mạng viễn thông :check:
  - - - Dịch vụ mạng: Những gì mà mạng truyền thông cung cấp cho người dùng giao tiếp với nó.
      - Giao thức:: Cách thức mà các đối tác giao tiếp trao đổi thông tin với nhau
      - các thành phần của giao thức
        
        Cú pháp( syntax) quy định cấu trúc gói dữ liệu: về thông tinh hưu ích và thông tin bổ trợ( bảo toàn dữ liệu,địa chỉ..)
        
        Ngữ nghĩa(sematic) quy định ý nghĩa của từng phần gói dữ liệu: địa chỉ, bảo toàn dữ liệu, xử lý lỗi,..
        
        Định thời(timing) : thủ tục giao tiếp, chế độ truyền(đồng bộ),..
  - - - Kiểm soát tập trung Master/Slave
        Áp dụng cấu trúc BUS là chủ yếu :check:
        
        Mọi hoat động thông qua Master: tạo 1 chu kỳ quét gửi các yêu cầu đến slave để reply, hoặc chỉ định đến trạm xác định :question:
        
        :arrow_double_up:Vận hành đơn gian, Đỡ tốn kém( toàn bộ trí tuệ tập trung tại Master) :arrow_double_down: Hiệu suất trao đổi thông tin thấp(phải qua Master, cải thiện hai Master muốn trao đổi thông tin trực tiếp nhau thì gửi reply đến Master), :warning:Độ tin cậy thấp
        (Master hỏng hệ thống dừng hoạt động)
      - Kiểm soát phân tán Token Passing
        có thể lấy địa chỉ động
        :check:BUS, mạch vòng tích cực
        
        :question:Token là một bức điện ngắn, trạm có thẻ bài được truy cập đường truyền, khi trao đổi thông tin xong thực hiện truyền thẻ bài theo trình tự vật lý ở mạch vòng, trình tự logic của BUS :warning: mất thẻ bài, cầm thẻ bài quá lâu :arrow_right: mất thẻ bài, hủy thẻ và cấp lại
        
        :arrow_double_up: hiệu suất cao, linh hoạt hơn( nhu cầu) :arrow_double_down: thời gian truy cập trạm có thể tăng bất thường
        
        :heavy_plus_sign: kêt hợp M/S trong multi Slave các trạm tích cực( Token Passing)
      - TDMA( Time Division Multiply Acess)
        :check: BUS, mạch vòng tích cực,Sao :star:
        
        Đa truy cập bằng cách phân chia thời gian: Mỗi chu kì TDMA( được tính nhờ xung clock đồng bô), mỗi trạm có một khe thời gian để truy cập đường truyền :arrow_right: muốn thêm trạm phải tính toán lại time( khe tg yêu cầu) :question:
        
        :arrow_double_up:Hiệu suất cao hơn(các trạm vai trò bình đẳng) :arrow_double_down: khe thời gian có khi không dùng tới, khe thời gian không đủ
        
        :heavy_plus_sign: kết họp M/S khi các trạm truyền trực tiếp cho nhau
    - - Nhận biết xung đột CSMA/CD:
        ETHERNET :check:
        
        Đa truy cập phát sóng mang phát hiện xung đột :question:
        
        1⃣ Cá trạm nghe đường dẫn trước khi gửi và sau khi gửi( đầu vao, đầu ra)2⃣ Khi xung đột , hai trạm gửi tín hiệu jam báo tất cả trạm dừng phát3⃣ thực hiện lại tại một thời điểm ngẫu nhiên( 2 lần thời gian LTTH)
        
        :arrow_double_up: Hiệu suất cao :arrow_double_down: khi xung đột tất cả hủy, thời gian truyền bất định
        
        Yêu cầu: :ok: thời gian bit lớn hơn2 lần thời gian lan truyền tín hiệu
      - Tránh xung đột CSMA/CA
        
        Đa truy cập bằng phát hiện xung đột tránh xung đột :question:
        
        1⃣ Cá trạm nghe đường dẫn trước khi gửi và sau khi gửi( đầu vao, đầu ra :star:so sánh thông tin gửi và phản hồi từ đường dẫn)2⃣ Khi xung đột ,trạm bị lấn át tín hiệu hủy phát3⃣ thực hiện lại tại một thời điểm ngẫu nhiên( 2 lần thời gian LTTH)
        
        yêu cầu :ok: Hệ thống mạng có mã bit phụ hợp , vd CAN( comunication arena network)
  - - - Bảo toàn bằng phần cững
        
        Bên ngoài
        
        Từ trường: bọc lưới kim loại, nối xuống đât
        
        Điện trường (tụ) nhiều sợi xoăn vào nhau
        
        😏Bản thân( sóng phản xạ , sóng tới, cộng hưởng, thay đỗi biên độ ban đầu): Bước sóng ngắn hơn chiều dài dây :arrow_right: sóng cao tần( bước ngắn) tổng điện trở đầu cuối để chống phản xạ
      - Phương pháp
        
        Bit chẵn lẽ một chiêu, hai chiều: Tổng số bit 1 chẵn 0⃣ lẻ 1⃣
        1 chiều H=2, hài chiều H=4
        
        Phương CRC
        PP đa thức: sử dung đa thức phát G, G bậc n, I được thêm n bit 0=> đa thưc P :arrow_right: đa thưc gửi đi D=P+R( R=P/G) nếu D chia hết cho G thì dữ liệu bảo toàn
        
        PP nhồi bit: số n quy định trước, bên gửi có n bit 1 thì thêm bit 0 sau đó, bên nhân: phát hiện n bit 1 và bit 0 tiếp theo thì( bit 0 tách ra)
        n=5 với CAN
      - Các khai niệm
        
        TỈ lệ bit lỗi: Số bit lỗi / tổng số bit truyền đi. MCN:10^-4
        
        Tỷ lễ lỗi còn lại: :explode: số bit ko phát hiện được/tsb đã truyền
        
        Tg TB giữa hai lần lỗi
        
        Khoảng cách Harming :star: đặc trưng cho khả năng phát hiện lỗi ⏸ số bit tối thiểu mà không đảm bảo phát hiện lỗi
    - - Tiêu chí đanh giá
        mã hóa bit
        
        1⃣Tần số tín hiệu ( cao :arrow_right: truyền được xa
        
        2⃣Tín bền vững với nhiễu,
        
        3⃣Triệt tiêu dòng 1 chiều ( tốt nhất là hình sin), có khả năng đồng tải nguồn).Khả năng phối hợp nhận biết lỗi
        
        4⃣Thông tin đồng bộ hóa trong tín hiệu
        
        5⃣Tốc độ truyền thông
      - Các phương pháp
        
        Mã manchester: điều chế pha xung, 0 sườn xuông 1 sườn lên :arrow_double_up: tần số bằng tần số nhịp bus, triệt tiêu dòng 1 chiều( tín hiệu lưỡng cực) có thể mang thông tin đồng bộ hóa. bền vững với nhiễu :arrow_right: gây nhiễu xạ do tần số cao
        :check: cần truyền xa
        
        Mã AFP( điều chế vị trí xung) : sườn xung xoay chiều, mỗi sự thay đổi tín hiệu được đánh dấu bằng xung xoay chiều :arrow_double_down:tần số thấp,không mang đồng bộ :arrow_double_up: tiết kiệm năng lương, không tín hiệu một chiều, bền vững nhiễu
        
        Mã FSK: hai tần số khác nhau để thể hiện 01, :arrow_double_up: không một chiều, bền vững nhiễu :arrow_double_down: tốc độ truyền thông thấp, gây nhiễu xung quanh
        
        NRZ: bit 01 có mức tín hiệu khác nhau :arrow_double_down: tần só thấp hơn nhiều tần số bus,:red_cross: ko mang đồng bộ hóa và triệt tiêu dòng một chiều
        :check:MCN
        
        RZ:bit 01 có mức tín hiệu khác nhau, tín hiệu 1 xác định bằng sườn xuống :arrow_double_up: tần số cao nhât bằng tần số bus :red_cross:ko mang thông tin đồng bộ
  - - - Một kênh truyền có một dây A
      - Xác định giá trị 01: Mức điện áp A
    - - Một kênh có hai dây A và B
      - Xác định giá trị 01: Hiệu điện thế AB
    - - Tiết kiệm hơn: KDX
      - Truyền xa hơn. khử nhiễu tốt hơn:DX( có hai dây xoắn khử nhiễu điện trường)
      - Tốc độ truyền thông:DX
  - - - Cáp điện: đồng trục, đôi dây xoăn
      - Cáp quang
      - Vô tuyến: Sóng truyền thanh( radio AM,FM), sóng truyền hình, vi sóng , tia hồng ngoại
    - - Bộ lặp: khuêch đại, phục hồi tín hiệu, Các mạng liên kết nhau cần chung giao thức và đường truyền vật lý
      - Cầu nối: lớp 2 lớp điều khiển kết nối logic làm việc cùng giao thức
      - Router liên kết hai mạng trên cơ sở lớp mô hình OSI
      - Gate way chuyển đổi giao thức ở cấp cao lớp 7
  - - - Các trạm được nối trực tiếp vào một đường dẫn chung:question: :
      - dùng cáp ít nhất, dễ lắp đặt :arrow_double_up:
      - tốc độ chậm, :arrow_double_down: sự cố trên trạm 1 , đường chính 2 đường phụ chập 3, chập như nhau :warning:
      - Các loại
        
        Daisy chain( mắt xích): 1,2,3
        
        Drop line( trục chính):3
        
        Mạch vòng tích cực:3 2 đầu
    - - Các trạm mác nối tiếp tạo thành vòng kín:question:
      - :silhouettes: so với BUS thì : :arrow_double_up: phạm vi rộng hơn( số lượng trạm nhiều), :arrow_double_down: tốc độ chậm hơn(1=>8)
      - :warning:Sự cố :1,2 :arrow_right: cấu trúc chuyển mạch by-pass( nếu trạm hỏng thì bỏ qua trạm) , có mạch vòng dự phòng
      - Các loại: có trạm master, ko master, có dự phòng
    - - Trạm trung tâm là trạm trung gian nối các trạm trong mạng, mọi hoạt động đều thông qua trạm trung gian này:question:
      - :arrow_double_down: tốn dây( phải nối qua trạm trung tâm), :arrow_double_up: tại một thời điểm có thể thiết lập nhiều kênh truyền thông : : :arrow_right: Mạng LAN, Mạng điện thoại : :check:
      - :warning:sự cố: trạm master hỏng hết nên cần có trạm master dự phòng
- - - - Vi điều khiển
      - DCS
      - PLC
      - Nhúng
    - - Đối tượng công nghiệp
      - Thiết bị đo và thu thập thông tin đo
      - 3.TB gia công, xử lý thông tin đo
      - TB lưu trữ TT đo
      - 5.Thiết bị thể hiện thông tin đo
      - 6.Người giám sát, điều khiển
    - - 1.Quá trình đo lường:
        
        Đại lượng đo,dải đo, độ chính xác
        
        Môi trường đo
        
        Phương pháp đo thiết bị đo
      - 2.Quá trình kiểm tra tự đông
        
        Đánh giá
        
        Cảnh báo
      - 3.Quá trình nhận dạng
        
        Phân loại sản phẩm
        
        Nhận dạng đối tượng điều khiển
      - 4.Quá trình chẩn đoán
        
        Phân loại các hư hỏng
        
        Phát hiện lỗi
  - - - IO tập trung :(PtP) , :arrow_double_down: cáp nối lớn, việc mở rộng hệ thống khó khăn, độ tin cậy kém
      - IO phân tán
    - - IO tập trung
      - IO phân tán(Multipoint) Các module IO đẩy xuống cấp trường,hoặc sử dụng các S,A có giao diện mạng :arrow_double_up: tiết kiệm dây dẫn thi công, Tăng độ linh hoạt mở rộng, Tăng độ tin cậy, Chẩn đoán bảo trì dễ dàng
  - - - Thành phần
        
        Bộ cung cấp nguồn(có dự phòng)
        
        CPU( có thể dự phòng)
        
        Giao điện Bus hệ thống(DP), giao diện Bus Trường(IO phân tán)
        
        Các module vào ra, số tương tự
      - Chúc năng
        
        Điều khiển quá trình, trình tự, logic
        
        Thực hiện công thức
        
        Lưu trữ tạm thời cá tín hiệu quá trình
        
        Nhận biết, cảnh báo ,xử lý tín hiệu ra khi có sự cố.
      - Yêu cầu
        
        TÍnh thời gian thực
        
        Độ tin cậy, tính sẵn sàng
        
        Lập trình thuật tuận
        
        Khả năng điều khiể( liên tục, trình tự, logic)
    - - Yêu cầu thời gian thưc, mức độ đơn giản: Profibus DP,PA
      - Một IO từ xa có thể coi là một trạm LCS duy chỉ không có khỗi xử lý trung tâm
- - - - HT truyền thông số truyển bit liên tiếp được dùng để ghép nối các thiết bị công nghiệp
      - Cho phép liên kết nhiều lớp ở nhiều mức khác nhau
      - Là một dạng đặc biệt của mạng máy tính
    - - Phạm vi lớn
      - Đối tượng phong phú( dữ liệu, hình ảnh,...)
      - MCN yêu cầu real time, MVT yêu cầu bảo mật
      - Đều dùng chung kỹ thuật truyền số dữ liệu
    - - Đơn giản hóa cấu trúc liên kết
      - Tiết kiệm dây nối, phí thi công
      - Tin cậy :star:
      - Linh hoat, Hệ thống mở :arrow_right: chức năng mới