Theo qui ₫ịnh chuẩn, một
bộ kích thích tín hiệu phải
₫ảm bảo dòng tổng cộng
60mA vừa ₫ủ ₫ể cung cấp
cho:
— Hai trở ₫ầu cuối mắc song
song tương ứng tải 60Ω
(120Ω tại mỗi ₫ầu) với ₫iện
áp tối thiểu 1,5V => 25mA
— 32 tải ₫ơn vị mắc song
song với dòng 1mA qua mỗi
₫ơn vị tải (trường hợp xấu
nhất) => 32mA.
19 trang |
Chia sẻ: tlsuongmuoi | Lượt xem: 2363 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem nội dung tài liệu Kỹ thuật truyền dẫn, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
©2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
C
h
ư
ơ
n
g
1
Hệ thống
thông tin công nghiệp
2/11/2006
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn
2©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn
1. Phương thức truyền dẫn tín hiệu
2. RS-232
3. RS-485
4. MBP
3©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
1. Phương thức truyền dẫn tín hiệu
Truyền không ₫ối xứng không ₫ối xứng hay ₫ơn cực
(unbalanced mode, single-ended mode):
— sử dụng ₫iện áp chênh lệch giữa một dây dẫn và ₫ất
— Ví dụ: RS-232
D R
Vo Vi
4©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Ưu nhược ₫iểm của phương thức ₫ơn cực
Tiết kiệm dây dẫn
Khả năng kháng nhiễu kém (nhiễu ngoại, nhiễu xuyên
âm - crosstalk, chênh lệch ₫iện áp ₫ất)
Phải sử dụng mức tín hiệu cao (hậu quả?)
Tốc ₫ộ truyền kém (tại sao?)
Khoảng cách truyền ngắn (tại sao?)
5©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Phương thức chênh lệch ₫ối xứng (balanced
differential mode):
— sử dụng ₫iện áp chênh lệch giữa hai dây dẫn A và B
(hoặc - và +)
— Ví dụ: RS-422, RS-485, MBP (IEC-611582)
D RT
A
BT
VCM
VCM: Common Mode Voltage
6©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Ưu nhược ₫iểm của phương thức chênh
lệch ₫ối xứng
Không tiết kiệm dây dẫn lắm
Khả năng kháng nhiễu tốt
Có thể sử dụng mức tín hiệu thấp
Tốc ₫ộ truyền cao
Khoảng cách truyền lớn
7©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
2. RS-232
Tên chính thức: EIA/TIA-232, do Electronic Industry
Association và Telecommunication Industry Association cùng
xây dựng
Tên thường dùng: RS-232 (RS: Recommended Standard)
Các phiên bản: RS-232c, RS-232f, chuẩn sử dụng cho cổng
COM của máy tính cá nhân thường là RS-232c
Tương ứng với chuẩn châu Âu là CCITT V.24)
DTE DTE
MODEM
(DCE)
MODEM
(DCE)
VIỄN THÔNG
ĐƯỜNG RS-232
8©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Mức tín hiệu
Phương thức truyền: Đơn cực
+15V
+3V
-3V
0
1
D R
+25V
-25V
-15V
P
h
¹
m
v
i
l
μ
m
v
i
Ö
c
c
h
o
p
h
Ð
p
K
h
u
v
ù
c
q
u
¸
®
é
Giao diÖn
RS-232
9©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Một số ₫ặc ₫iểm cơ bản
Phương thức truyền dẫn không ₫ối xứng
Chế ₫ộ truyền hai chiều ₫ồng thời (full duplex)
Ghép nối ₫iểm-₫iểm
Tốc ₫ộ truyền thấp (chuẩn: 19.2 kbps)
Khoảng cách truyền ngắn (thông thường 15-30m)
Ứng dụng chủ yếu:
— Ghép nối PC-PC, PC-Modem
— Ghép nối PC-PLC
— Ghép nối PC hoặc PLC với các thiết bị ₫o, thiết bị thu
thập dữ liệu, ....
10
©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Giao diện cơ học
DSR Data Set Ready
RTS Request To Send
CTS Clear To Send
RI Ring Indicator
DCD
RxD
TxD
DTR
GND
DSR
RTS
CTS
RI
DCD Data Carrier Detect
RxD Receive Data
TxD Transmit Data
DTR Data Terminal Ready
GND Ground
DCD
RxD
TxD
DTR
GND
DSR
RTS
CTS
RI
(a) Sơ đồ giắc cắm DB-9 (b) Sơ đồ chiều tín hiệu
11
©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Ví dụ ghép nối
TxD
RxD
RTS
CTS
DTR
DSR
GND
TxD
RxD
RTS
CTS
DTR
DSR
GND
TxD
RxD
RTS
CTS
DTR
DSR
GND
TxD
RxD
RTS
CTS
DTR
DSR
GND
Transmit Data
Receive Data
Request To Send
Clear To Send
Data Terminal Ready
Data Set Ready
Ground
b) ChÕ ®é b¾t tay a) CÊu h×nh ghÐp nèi tèi thiÓu
12
©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
3. RS-485
Tên chính thức EIA/TIA-485, phiên bản mới nhất là
EIA/TIA-485b
Truyền chênh lệch ₫ối xứng => các ưu ₫iểm ₫ã nêu
Là chuẩn ₫ược sử dụng thông dụng nhất trong các hệ
thống truyền thông công nghiệp (Profibus FMS/DP,
Interbus, AS-Interface và các giao thức riêng khác...)
13
©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Qui ₫ịnh mức tín hiệu
+5V
+1.5V/+0.2V
-1.5V/-0.2V
0
1
+6V
-6V
-5V
P
h
¹
m
v
i
l
μ
m
v
i
Ö
c
c
h
o
p
h
Ð
p
K
h
u
v
ù
c
q
u
¸
®
é
14
©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Cấu hình ghép nối hai dây
D
RR
D
D
R
D
R
RT RT
15
©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Cấu hình ghép nối 4 dây
D RRT
R D
D
R
RT
RT
RT
D
R
Master
Slave
Slave
Slave
16
©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Một số ₫ặc ₫iểm cơ bản
Phương thức truyền dẫn chênh lệch ₫ối xứng
Chế ₫ộ truyền chủ yếu là hai chiều gián ₫oạn
Ghép nối nhiều ₫iểm, số trạm tối ₫a/₫oạn mạng là 32
(tại sao?)
Tốc ₫ộ truyền cao (có thể tới > 10Mbps)
Khoảng cách truyền lớn (có thể tới 1200m)
Có thể dùng tới 3 bộ lặp (4 ₫oạn mạng), trong thực tế
có thể hơn
Trở ₫ầu cuối: 100 hoặc 120Ohm
17
©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Quan hệ giữa tốc ₫ộ truyền và khoảng cách
truyền (sử dụng ₫ôi dây xoắn AWG 24)
3
30
300
3000
100 1k 10k 100k 1M 10M
Tèc ®é truyÒn (bit/s)
C
h
i
Ò
u
d
μ
i
d
©
y
(
m
)
1200
12
18
©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
Tại sao số trạm là 32?
Theo qui ₫ịnh chuẩn, một
bộ kích thích tín hiệu phải
₫ảm bảo dòng tổng cộng
60mA vừa ₫ủ ₫ể cung cấp
cho:
— Hai trở ₫ầu cuối mắc song
song tương ứng tải 60Ω
(120Ω tại mỗi ₫ầu) với ₫iện
áp tối thiểu 1,5V => 25mA
— 32 tải ₫ơn vị mắc song
song với dòng 1mA qua mỗi
₫ơn vị tải (trường hợp xấu
nhất) => 32mA.
-7V -3V
12V5V
-0.8mA
1mA
Khái niệm đơn vị tải
19
©
2
0
0
4
,
H
O
À
N
G
M
I
N
H
S
Ơ
N
4.6 Kỹ thuật truyền dẫn © 2005 - HMS
4. MBP (IEC 61158-2)
MBP (Manchester Coded, Bus-Powered):
— Ứng dụng chủ yếu trọng công nghiệp chế biến
— Khả năng dùng trong môi trường yêu cầu an toàn cháy
nổ
— Mã Manchester, truyền ₫ồng bộ
— Khả năng ₫ồng tải nguồn
— Truyền chênh lệch ₫ối xứng, mức tín hiệu chênh lệch
0,75-1V
— Tốc ₫ộ truyền 31,25kbps (cố ₫ịnh)
— Số trạm tối ₫a 32/₫oạn, 126/toàn mạng, tối ₫a 4 bộ lặp
— Khoảng cách truyền tối ₫a 1900m/₫oạn => 9500m/toàn
mạng
— Trở ₫ầu cuối 100Ohm
— Áp dụng trong Foundation Fieldbus, Profibus-PA
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Kỹ thuật truyền dẫn.pdf