PC Kon Tum: Áp dụng thành công giải pháp sử dụng cáp quang và modem 3G kết nối các thiết bị đóng cắt trên lưới điện

Để hiện đại hóa lưới điện phân phối theo lộ trình phát triển hệ thống lưới điện thông minh đòi hỏi các đơn vị trong ngành cần tích cực nghiên cứu, học hỏi để đưa ra nhiều giải pháp mới sáng tạo hơn. Đặc biệt phải đáp ứng được các yêu cầu khắt khe về mặt kỹ thuật và giảm được chi phí đầu tư mở rộng hệ thống SCADA/DMS trong tương lai.

Hệ thống điện tỉnh Kon Tum từng bước được điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu qua máy tính

Trước yêu cầu này, Phòng Điều độ & Công nghệ thông tin (CNTT) PC Kon Tum đã ứng dụng thành công giải pháp truyền thông sử dụng cáp quang và kết hợp modem 3G/GPRS kết nối các thiết bị đóng cắtRecloser có giao thức IEC 60870-5-101/104 trên lưới điện phân phối tỉnh Kon Tum với hệ thống SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition: Điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu) hiện có.

Hệ thống SCADA Kon TumTum được EVNCPC giao kế hoạch cho PC Kon Tum tự thực hiện đã thi công đã hoàn thành và đưa vào sử dụng từ  năm 2014. Từ đó đến nay, hệ thống này đã và mang lại những hiệu quả rõ rệt trong công tác quản lý vận hành hệ thống lưới điện trên địa bàn tỉnh Kon Tum.

Từ chương trình, các điều độ viên có thể điều khiển đóng cắt từ xa các Recloser có kết nối. Qua đó, đơn vị quản lý vận hành giảm được thời gian mất điện, giảm được chi phí di chuyển và nguồn nhân lực, nâng cao độ tin cậy cung cấp điện cho khách hàng. Ngoài ra, hệ thống SCADA còn giúp các cán bộ quản lý, điều độ viên giám sát trạng thái của hệ thống lưới điện, thu thập các thông số vận hành của hệ thống, quản lý lịch sử hoạt động của các thiết bị trên hệ thống. Từ đó, đơn vị dự đoán được nhu cầu phụ tải và đưa ra các giải pháp quản lý vận hành, phát triển hệ thống lưới điện trong tương lai.

Hàng năm, lưới điện phân phối được đầu tư phát triển không ngừng để đáp ứng nhu cầu cung cấp điện cho khách hàng. Với cơ sở hạ tầng phức tạp, kết cấu lưới điện trải rộng khắp trên địa bàn, cho thấy nhu cầu cấp thiết từ thực tế vận hành và xu hướng phát triển trong ngành Điện.

Điều này tạo ra yêu cầu tất yếu trong việc đưa tự động hoá vào công tác quản lý, vận hành. Vì vậy, hệ thống SCADA cần không ngừng đầu tư mở rộng đồng bộ với sự phát triển để đáp ứng các yêu cầu về điều khiển, giám sát và thu thập dữ liệu trên lưới điện phân phối. Tuy nhiên, để đầu tư mở rộng đồng bộ hệ thống SCADA phải có tính dự phòng bảo đảm theo kịp sự phát triển bằng cách bổ sung hỗ trợ thêm cho phương thức truyền thông bằng sóng 3G như hiện nay.

Nhằm khai thác triệt để hạ tầng sẵn có đặc biệt là cáp sợi quang, năng lực truyền dẫn của các trang thiết bị CNTT hiện có đáp ứng nhu cầu sản xuất kinh doanh, Phòng Điều độ & Phòng CNTT PC Kon Tum đã nghiên cứu ứng dụng thành công giải pháp truyền thông sử dụng cáp quang & 3G kết nối các thiết bị đóng cắt Recloser có giao thức IEC 60870-5-101/104 trên lưới điện phân phối tỉnh Kon Tum với hệ thống SCADA hiện hữu.

PC Kon Tum đã triển khai cho 03 Reclose tại Ngọc Hồi và Kon Plong, tận dụng được năng lực của mạng viễn thông dùng riêng, đáp ứng đầy đủ các yêu cầu về mặt kỹ thuật khi kết nối với hệ thống hiện có, đồng thời dễ dàng lắp đặt, sử dụng. Các Recloser này bảo đảm kết nối liên tục với Trung tâm điều khiển, có dự phòng (02 đường kết nối), vận hành rất ổn định.

Sắp tới, PC Kon Tum sẽ xây dựng một trung tâm điều khiển đặt tại Phòng Điều độ PC Kon Tum có chức năng vừa giám sát, thu thập dữ liệu, điều khiển lưới điện 110 kV, vừa giám sát, thu thập dữ liệu, điều khiển lưới điện phân phối. Hoàn thiện kết nối SCADA đến trạm biến áp (TBA) 110 kV Kon Plong, Tân Mai, cơ bản đủ điều kiện xây dựng TBA không người trực trước tháng 6 năm 2016, kết nối SCADA đến các TBA 110 kV còn lại ( Kon Tum, Đăk Tô ) sau khi đã hoàn thiện việc cải tạo các tiêu chí kết nối.

Nguyễn Thanh Tùng

Khái niệm cơ bản về giao tiếp RS232

Khái niệm cổng truyền thông RS232 ( hay RS-232), chuẩn truyền thông RS232, cổng nối tiếp RS232, thiết bị chuyển đổi tín hiệu từ rs232 sang......rất phổ biến. Vậy, RS232 nó là cái gì? Hôm nay, BKAII sẽ giới thiệu tới các bạn khái niệm cơ bản về các vấn đề liên quan tới việc giao tiếp thiết bị qua cổng RS232.

Chuẩn truyền thông RS-232 được phát triển bởi the Electronic Industry Association and the Telecommunications Industry Association (EIA/TIA), là chuẩn truyền thông phổ biến nhất, thường được gọi tắt là RS-232 thay vì EIA/TIA-232-E. Chuẩn này chỉ đề cập đến việc truyền dữ liệu nối tiếp giữa một host (DTE-Data Terminal Equipment) và một ngoại vi (DCE-Data Circuit-Terminating Equipment).

Phiên bản đầu tiên của RS-232 được định nghĩa vào năm 1962, do đó các mức logic được định nghĩa khác với logic TTL. Ở ngõ ra của một mạch lái, mức cao (tương ứng với logic 0) là một điện áp từ +5 đến +15 V, còn mức thấp (tương ứng với logic 1) là một điện áp từ -5 đến -15 V. Tại ngõ vào của một bộ thu, mức cao được định nghĩa là từ +3 đến +15 V (gọi là space), và mức thấp được định nghĩa là từ -3 đến -15 V (gọi là mark).

Để giảm nguy cơ bị nhiễu giữa các tín hiệu kế cận, tốc độ thay đổi (slew rate) được giới hạn tối đa là 30 V/μs, và tốc độ cũng được giới hạn tối đa là 20 kbps (kilobit per second) (giới hạn này hiện đã được nâng lên nhiều lần).

Trở kháng nhìn bởi mạch lái được định nghĩa là từ 3 đến 7 kΩ. Tải dung tối đa của đường truyền cũng được giới hạn là 2500 pF, và như vậy tùy thuộc vào loại cáp mà chiều dài tối đa có thể được xác định từ điện dung trên đơn vị chiều dài của cáp.

Các tín hiệu RS-232 được định nghĩa tại DTE, theo bảng sau (chỉ nói đến các tín hiệu của đầu nối 9 chân)

Chân số	Chức năng	Chiều thông tin
1	Data Carrier Detect (DCD)	Từ DCE
2	Receive Data Line (RD)	Từ DCE
3	Transmit Data Line (TD)	Đến DCE
4	Data Terminal Ready (DTR)	Đến DCE
5	Ground
6	Data Set Ready (DSR)	Từ DCE
7	Request To Send (RTS)	Đến DCE
8	Clear To Send (CTS)	Từ DCE
9	Ring Indicate (RI)	Từ DCE

Các hệ thống logic hiện nay chủ yếu sử dụng các chuẩn logic TTL hay CMOS, do đó khi cần giao tiếp bằng chuẩn RS-232 sẽ phải dùng các mạch lái và thu (RS-232 driver và receiver, hay RS-232 transceiver) để chuyển đổi giữa TTL/CMOS và RS-232 vật lý. Các bộ transceiver hiện nay thường có sẵn các bơm điện tích (charge pump) để tạo ra các mức áp RS-232 vật lý (phổ biến là +12 V và -12 V) từ một điện áp nguồn đơn cực giá trị nhỏ (5 V hay 3.3 V).

Vì chuẩn RS-232 chỉ dành cho giao tiếp giữa DTE và DCE, do đó khi hai máy tính (là các DTE) cần giao tiếp với nhau thông qua chuẩn RS-232 thì cần phải có các DCE (chẳng hạn như modem) làm trung gian. Các DCE này là các ngoại vi nên có thể giao tiếp trực tiếp với nhau thông qua một chuẩn nào đó.

Hình 1 minh họa định dạng của một ký tự (character) được truyền theo chuẩn RS-232. Ở trạng thái nghỉ, các đường dữ liệu RS-232 ở trạng thái mark. Một ký tự luôn bắt đầu bằng một start bit (là một space), sau đó các bit được truyền theo thứ tự bit từ thấp đến cao (bit thấp nhất được truyền trước tiên), tiếp đến là một parity bit (nếu có), và cuối cùng là một hay nhiều stop bit (là một mark). Phổ biến nhất là định dạng 8N1, nghĩa là 8 bit dữ liệu, không có parity, và 1 stop bit.

Định dạng của một ký tự truyền theo chuẩn RS-232

Việc đọc một bit được truyền đến thường được thực hiện tại giữa bit, do đó các bộ thu và phát thường sử dụng xung clock bằng 16 lần tốc độ baud (số bit truyền được trong mỗi giây trên một đường tín hiệu). Bộ thu sẽ dò start bit, và sẽ đọc bit đầu tiên sau 24 chu kỳ xung clock khi đã phát hiện được start bit, các bit sau đó sẽ được đọc sau mỗi 16 chu kỳ xung clock.

Như có thể thấy, việc đồng bộ xung clock giữa phía thu và phía phát được thực hiện ở mỗi start bit cho mỗi ký tự được truyền. Do đó, trong trường hợp xấu nhất là truyền 12 bit (1 start bit, 8 bit dữ liệu, 1 parity bit, và 2 stop bit), chúng ta có thể chấp nhận việc lệch giá trị xung clock giữa phía thu và phía phát tối đa là khoảng 3% (tại bit cuối cùng sẽ bị lệch 11x3 = 33%). Do đó, chúng ta không nhất thiết phải sử dụng các bộ dao động thật chính xác để tạo xung clock cho các bộ thu phát RS-232. Hay nói cách khác, chúng ta không cần độ sai lệch xung clock là 0% đối với giao tiếp RS-232.

Đa số các DTE và các DCE đều có các bộ truyền nhận bất đồng bộ đa dụng (UART-Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) ở dạng module phần cứng, do đó chúng ta thường không cần quan tâm đến các thao tác cấp thấp trong việc sử dụng giao tiếp RS-232. Tuy nhiên, nếu phần cứng của thiết bị không hỗ trợ giao tiếp RS-232, chúng ta có thể sử dụng một UART ngoài hay sử dụng phần mềm để giả lập một UART (kỹ thuật này thường được gọi là bit-banging).

Khái niệm cơ bản về giao tiếp truyền thông RS485

Tiếp theo bài viết về chuẩn RS232, hôm nay BKAII xin tiếp tục giới thiệu tới các bạn khái niệm cơ bản về chuẩn RS485. Khi một mạng cần phải chuyển các khối nhỏ thông tin trên một khoảng cách dài, RS-485 thường là chuẩn giao tiếp được lựa chọn. Các nút mạng có thể là máy tính cá nhân, vi điều khiển, hoặc bất kỳ thiết bị có khả năng truyền thông nối tiếp không đồng bộ. So với Ethernet và giao diện mạng khác, phần cứng vàgiao thức yêu cầu của RS-485 đơn giản hơn và rẻ hơn. 

• Khái niệm cơ bản về giao tiếp RS232

 Năm 1983, Hiệp hội công nghiệp điện tử (EIA) đã phê duyệt một tiêu chuẩn truyền cân bằng mới gọi làRS-485. Đã được chấp nhận rộng rãi và sử dụng trong công nghiệp, y tế, và dân dụng. Có thể coi chuẩn RS485 là một phát triển của RS232 trong việc truyền dữ liệu nối tiếp. Những bộ  chuyển đổi RS232/RS485 cho phép người dùng giao tiếp với bất kỳ thiết bị  mà sử dụng liên kết nối tiếp RS232 thông qua RS485.  Liên kết  RS485 được hình thành cho việc thu nhận dữ liệu ở khoảng cách xa và điều khiển cho những ứng dụng. Những đặc điểm nổi trội của RS485 là nó có thể hỗ trợ một mạng lên tới 32 trạm thu phát trên cùng một đường truyền, tốc độ baud có thể  lên tới 115.200 cho một  khoảng cách là 4000feet (1200m). 

Với kiểu truyền cân bằng và các dây được xoắn lại với nhau nên khi nhiễu xảy ra  ở dây này thì cũng xảy ra ở dây kia, tức là hai dây cùng nhiễu giống nhau. Điều này làm cho điện áp sai biệt giữa hai dây thay đổi không đáng kể nên tại nơi thu vẫn nhận được tín hiệu đúng nhờ tính năng đặc biệt của bộ thu đã loại bỏ nhiễu. Liên kết RS485 được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, nơi mà môi trường nhiễu khá cao và sự  tin tưởng vào tính  ổn định của hệ  thống là điều quan trọng. Bên cạnh đó khả năng truyền thông qua khoảng cách xa ở tốc độ cao cũng rất được quan tâm, đặc biệt là tại những nơi mà có nhiều trạm giao tiếp được trải ra trên diện rộng.

Chúng ta sẽ bàn tới một số vấn đề  liên quan đến chuẩn RS485.

Truyền dẫn cân bằng.

Hệ thống truyền dẫn cân bằng gồm có hai  dây tín hiệu A,B nhưng không có dây mass. Sở dĩ được gọi là cân bằng là do tín hiệu trên dây này ngược với tín hiệu trên dây kia. Nghĩa là dây này đang phát mức  cao thì dây kia  phải đang phát  mức thấp và ngược lại.

Hình 1: Kiểu truyền cân bằng 2 dây

Mức tín hiệu.
Với  hai  dây A, B truyền dẫn cân bằng, tín hiệu mức cao TTL được quy định khi áp của dây A lớn hơn dây B tối thi ểu là 200mV, tín hiệu mức thấp TTL được quy định khi áp của dây A nhỏ  hơn dây B tối thiểu cũng là 200mV. Nếu điện áp VAB mà nằm trong khoảng  -200mV < VAB<  200mV thì tín hiệu lúc này được xem như là rơi vào vùng bất định. Điện thế  của mỗi dây tín hiệu so với mass bên phía thu phải nằm trong khoảng –7V đến +12V.

Hình 2: Tín hiệu trên 2 dây của hệ thống cân bằng

Cặp dây xoắn.

Như chính tên gọi của nó, cặp dây xoắn (Twisted-pair wire) đơn giản chỉ là cặp dây có chiều dài  bằng nhau và được xoắn lại với nhau. Sử dụng cặp dây xoắn sẽ giảm thiểu được nhiễu, nhất là khi truyền ở khoảng cách xa và với tốc độ cao.

Trở  kháng đặc tính cặp dây xoắn.

Phụ  thuộc vào hình dáng và chất liệu cách điện của dây mà nó sẽ  có một  trở kháng đặc tính (Characteristic impedence -Zo), điều này thường được chỉ   rõ bởi   nhà sản xuất.  Theo như khuyến cáo thì trở  kháng đặc tính của đường dây vào  khoảng từ  100  - 120Ω nhưng không phải lúc nào cũng đúng như vậy.

Hình 3 : Cặp dây xoắn trong RS485.

Điện áp kiểu chung.

Tín  hiệu  truyền  dẫn  gồm  hai  dây  không  có  dây  mass  nên  chúng  c ần  được tham chiếu đến một  điểm chung, điểm chung lúc này có thể  là mass hay bất kì một mức điện  áp  cho  phép  nào  đó.  Điện  áp  kiểu  chung  (Common-mode  voltage  -VCM)  về  mặt toán học được phát biểu như là giá trị   trung bình của hai  điện áp tín hiệu  được tham chiếu với mass hay một điểm chung.

Hình 4 : Cách xác định áp kiểu chung

Vấn đề nối đất.

Tín hiệu trên hai dây khi được tham chiếu đến điểm chung là đất (Ground) thì khi đó nó cần được xem xét kỹ lưỡng. Lúc này bộ nhận sẽ xác định tín hiệu bằng cách tham chiếu tín hiệu đó với đất của nơi nhận, nếu đất giữa nơi nhận và nơi phát có một sự chênh lệch điện thế vượt qua ngưỡng cho phép thì tín hiệu thu được sẽ bị sai hoặc phá hỏng thiết bị. Điều này cho thấy mạng RS485 gồm hai dây nhưng có tới ba mức điện áp được xem xét. Do đất là một vật dẫn điện không hoàn hảo nên nó có một điện trở xác định, gây ra chênh lệch điện thế từ điểm này tới điểm kia, đặc biệt là tại các vùng có nhiều sấm sét, máy móc tiêu thụ dòng lớn, những bộ chuyển đổi được lắp đặt và có nối đất.

Chuẩn RS485 cho phép chênh lệch điện thế đất lên tới 7V, lớn hơn 7V là không được. Như vậy đất là điểm tham chiếu không đáng tin tưởng và một cách tốt hơn cho việc truyền tín hiệu lúc này là ta đi thêm  một dây thứ ba, nó sẽ được nối mass tại nguồn cung cấp để dùng làm điện áp tham chiếu.

Điện trở đầu cuối.

Điện trở  đầu cuối (Terminating Resistor) đơn giản là điện trở được đặt tại hai điểm tận cùng kết thúc của đường truyền. Giá trị của điện trở đầu cuối lí tưởng là bằng giá trị trở kháng đặc tính của đường dây xoắn, thường thì vào khoảng 100 - 120Ω.

Hình 5: Cách đặt điện trở đầu cuối RT trong RS485.

Nếu điện trở đầu cuối không phù hợp với giá trị trở kháng đặc tính của đường dây thì nhiễu có thể  xảy ra do có sự phản xạ xuất hiện trên đường truyền, nhiễu ở mức độ nhỏ thì không sao nhưng nếu ở mức độ lớn thì có thể làm tín hiệu bị sai lệch. Sau đây là hình minh họa dạng tín hiệu thu được khi dùng hai điện trở đầu cuối khác nhau.

Hình 6 : Tín hiệu RS485 thu được tương ứng với 2 giá trị điện trở  RT.

Phân cực đường truyền.

Khi mạng RS485 ở trạng thái rảnh thì tất cả các khối thu đều ở trạng thái lắng nghe đường truyền và tất cả  khối phát đều ở trạng thái tổng trở cao cách li với đường truyền. Lúc này trạng thái của đường truyền được xem là bất định.
Nếu  -200mV ≤ VAB ≤ 200mV thì trạng thái logic tại ngõ ra khối thu sẽ  mang giá trị của bit cuối cùng nhận được. Điều này không đảm bảo vì đường truyền rảnh trong truyền dữ liệu nối ti ếp đòi hỏi phải  ở  mức cao để  khối thu không hiểu  nhầm là có dữ liệu xuất hiện trên đường truyền.

Để  duy trì trạng thái mức cao khi đường truyền rảnh thì việc phân cực đường truyền (Biasing) phải được thực hiện. Một điện trở  R kéo lên nguồn ở đường A và một điện trở R kéo xuống mass ở đường B sao cho VAB ≥ 200mV sẽ ép đường truyền lên mức cao.

Hình 7: Phân cực cho đường truyền RS485.

Mạng truyền thông trong công nghiệp là gì?

Chào các bạn, hôm nay BKAII và các bạn sẽ tiếp tục cùng nhau làm rõ khái niệm cơ bản về mạng truyền thông trong công nghiệp, sự khác nhau giữa nó và mạng viễn thông, mạng máy tính. Hy vọng những thông tin sau sẽ giúp các bạn rõ ràng hơn về khái niệm của các mạng này.

Mạng truyền thông trong công nghiệp hay mạng công nghiệp là gì?

Đây là một khái niệm chung chỉ các hệ thống mạng truyền thông số, truyền bit nối tiếp, được sử dụng để ghép nối các thiết bị công nghiệp. Các hệ thống truyền thông công nghiệp phổ biến hiện nay cho phép liên kết mạng ở nhiều mức khác nhau, từ các cảm biến, cơ cấu chấp hành dưới cấp trường cho đến các máy tính điều khiển, thiết bị quan sát, máy tính điều khiển giám sát và máy tính cấp điều hành xí nghiệp, quản lý công ty.

Mạng công nghiệp và mạng viễn thông khác nhau như thế nào? 

Về cơ sở kỹ thuật, mạng công nghiệp và các hệ thống mạng viễn thông có nhiều điểm tương đồng, tuy nhiên cũng có các 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 công nghiệp.
• Đối tượng của mạng viễn thông bao gồm cả con người và thiết bị kỹ thuật, trong đó con 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 dữ liệu. Đối tượng của mạng công nghiệp thuần túy là các thiết bị công nghiệp, nên dạng thông tin được quan tâm duy nhất là dữ liệu. Các kỹ thuật và công nghệ được dùng trong mạng viễn thông rất phong phú, trong khi kỹ thuật truyền dữ liệu theo chế độ bit nối tiếp của mạng công nghiệp

Mạng công nghiệp và mạng máy tính: giống và khác nhau ra sao?

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 những điểm giống và khác nhau như sau:

• Kỹ thuật truyền thông số hay truyền thông dữ liệu là đặc trưng chung của cả 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 và giảm sát , điều hành sản xuất và quản lý công ty) trong mô hình phân cấp của mạng công nghiệp
• Yêu cầu về tính năng thời gian thực, độ tin cậy và khả năng tương thích trong môi trường công nghiệp của mạng truyền thông công nghiệp cao hơn so với một mạng máy tính thông thường, trong khi đó mạng máy tính thông thường đòi hỏi cao hơn về độ bảo mật.
• Mạng máy tính có phạm vi trải rộng rất khác, có thể nhỏ như mạng LAN cho một vài máy tính hoặc rất lớn như mạng internet. Trong nhiều trường hợp, mạng máy tính gián tiếp sử dụng dịch vụ truyền dữ liệu của mạng viễn thông. Trong khi đó, cho đến nay các hệ thống mạng công nghiệp thường có tính chất độc lập, phạm vi hoạt động tương đối hẹp.

Sự khác nhau trong phạm vi và mục đích sử dụng giữa các hệ thống mạng truyền thông trong công nghiệp với các hệ thống mạng viễn thông và mạng máy tính dẫn đến sự khác nhau trong các yêu cầu về mặt kỹ thuật cũng như kinh tế. Ví dụ, do yêu cầu kết nối nhiều nền máy tính khác nhau và cho nhiều phạm vi ứng dụng khác nhau, kiến thức giao thức của mạng máy tính khác nhau phổ thông thường phức tạp hơn so với kiến trúc giao thức các mạng công nghiệp. Đối với các hệ thống truyền thông trong công nghiệp, đặc biệt là ở cấp dưới thì các yêu cầu về tính năng thời gian thực, khả năng thực hiện đơn giản , giá thành hạ lại luôn được đặt ra hàng đầu.

Xem tiếp: Vai trò của mạng truyền thông trong công nghiệp

Vai trò của mạng truyền thông trong công nghiệp

Sau khi đã làm rõ các khái niệm cơ bản về mạng truyền thông trong công nghiệp, sự khác nhau của nó với mạng vô tuyến và mạng máy tính. Hôm nay, chúng ta sẽ cùng trao đổi về vai trò của mạng truyền thông trong công nghiệp cũng như  nó có ưu điểm gì cho chúng ta?

• Mạng truyền thông trong công nghiệp là gì?

Ưu điểm của việc sử dụng mạng truyền thông trong công nghiệp?

Như các bạn biết, việc sử dụng mạng truyền thông công nghiệp, đặc biệt là bus trường để thay thế cách nối điểm-điểm cổ điển giữa các thiết bị công nghiệp mang lại hàng loạt những lợi ích như sau:

• Một đường truyền duy nhất:  Việc này giúp đơn giản hóa cấu trúc liên kết giữa các thiết bị công nghiệp. Một số lượng lớn các thiết bị thuộc các chủng loại khác nhau được ghép nối với nhau thông qua một đường truyền duy nhất.
  
• Tiết kiệm dây nối và công thiết kế, lắp đặt hệ thống: Nhờ cấu trúc đơn giản, việc thiết kế hệ thống trở nên dễ dàng hơn nhiều. Một số lượng lớn cáp truyền được thay thế bằng một đường duy nhất, giảm chi phí đáng kể cho nguyên vật liệu và công lắp đặt.
  
• Nâng cao độ tin cậy và độ chính xác của thông tin: Khi dùng phương pháp truyền tín hiệu tương tự cổ điển, tác động của nhiễu dễ làm thay đổi nội dung thông tin mà các thiết bị không có cách nào nhận biết. Nhờ kỹ thuật truyền thông số, không những thông tin truyền đi khó bị sai lệch hơn, mà các thiết bị nối mạng còn có thêm khả năng tự phát hiện lỗi và chẩn đoán lỗi nếu có. Hơn thế nữa, việc bỏ qua nhiều lần chuyển đổi qua lại tương tự-số và số-tương tự nâng cao độ chính xác của thông tin.
  
• Nâng cao độ linh hoạt, tính năng mở của hệ thống: Một hệ thống mạng chuẩn hóa quốc tế tạo điều kiện cho việc sử dụng các thiết bị của nhiều hãng khác nhau. Việc thay thế thiết bị, nâng cấp và mở rộng phạm vi chức năng của hệ thống cũng dễ dàng hơn nhiều. Khả năng tương tác giữa các thành phần (phần cứng và phần mềm) được nâng cao nhờ các giao diện chuẩn.
  
• Đơn giản hóa/tiện lợi hóa việc tham số hóa, chẩn đoán, định vị lỗi, sự cố của các thiết bị : Với một đường truyền duy nhất, không những các thiết bị có thể trao đổi dữ liệu quá trình, mà còn có thể gửi cho nhau các dữ liệu tham số, dữ liệu trạng thái, dữ liệu cảnh báo và dữ liệu chẩn đoán. Các thiết bị có thể tích hợp khả năng tự chẩn đoán, các trạm trong mạng cũng có thể có khả năng cảnh giới lẫn nhau. Việc cấu hình hệ thống, lập trình, tham số hóa, chỉnh định thiết bị và đưa vào vận hành có thể thực hiện từ xa qua một trạm kỹ thuật trung tâm.
  
• Mở ra nhiều chức năng và khả năng ứng dụng mới của hệ thống: Sử dụng mạng truyền thông công nghiệp cho phép áp dụng các kiến trúc điều khiển mới như điều khiển phân tán, điều khiển phân tán với các thiết bị trường, điều khiển giám sát hoặc chẩn đoán lỗi từ xa qua Internet, tích hợp thông tin của hệ thống điều khiển và giám sát với thông tin điều hành sản xuất và quản lý công ty.

Bộ dò vòng từ đa năng LD140

Dòng sản phẩm LD140 được thiết kế như một bộ dò vòng từ đa năng được sử dụng rộng rãi trong các bài toán bãi đỗ xe, trạm thu phí giao thông....

Các dây điện chôn dưới mặt đường sẽ nối trực tiếp về bộ dò vòng từ đa năng LD140, khi xe ô tô ( hoặc các phương tiện khác chứa sắt) đi qua, bộ dò vòng từ sẽ chuyển mạch một đầu ra dạng relay. Cách lắp đặt bộ dò vòng từ có thể tham khảo thêm tại đây.

Điểm cộng so với bộ dò vòng từ LD100 là bộ dò vòng từ LD140 được trang bị thêm màn hình LCD cho phép hiển thị thông số giúp thuận tiện hơn trong việc cấu hình cài đặt sản phẩm. Đồng thời, màn hình LCD cho phép hiển thị số lượng các xe đã đi qua bộ dò vòng từ, lượng xe tối đa đếm được lên tới 999999 xe.

Ứng dụng điển hình của LD140 trong các bãi đỗ xe, kiểm soát vào ra là các vòng dò từ an toàn cho các cổng vào ra hoặc barrie. Tín hiệu từ LD140 sẽ kích hoạt barrie mở/đóng hoặc ra lệnh cho các cổng đóng/mở một cách an toàn.

Mã đặt hàng sản phẩm:
LD140	Single channel boxed detector  220VAC
LD141	Single channel boxed detector  110VAC
LD142	Single channel boxed detector  12-24VDC

Sự khác nhau giữa truyền thông RS485 và RS422

Chuẩn truyền thông RS422 là một chuẩn truyền thông nối tiếp ( serial). RS422 hỗ trợ truyền thông tốc độ cao và khoảng cách truyền dữ liệu dài. Mỗi tín hiệu được truyền trên một cặp dây ( 2 dây) và đó là sự khác biệt với các chuẩn truyền thông khác. Với khoảng cách 40 feet ( tương đương 12m) thì tốc độ truyền dữ liệu tối đa là 100 Kilobytes trên giây. Một điện trở 120 - Ohm được mắc nối tiếp ở cuối đường truyền để ngăn chặn tín hiệu phản xạ và giao thoa. RS422 thường được sử dụng giữa một cặp thu phát này và một cặp thu phát khác. Tuy nhiên, ở mỗi đầu ra, có thể truyền tới tối đa 10 đầu nhận.

• Sự khác nhau giữa RS232 và RS485
• Khái niệm cơ bản về giao tiếp truyền thông RS485

 Thông số kỹ thuật chuẩn RS422A

• 1 Driver up to 10 Receivers
• Chiều dài đường truyền và tốc độ tối đa:
  • 40 Feet = 12m 10 Mbits/sec
  • 400 Feet = 122m 1 Mbits/sec
  • 4000 Feet = 1219m 100 kbits/sec

Chuẩn truyền thông RS485 là một chuẩn truyền thông được xây dựng trên nền tảng chuẩn RS422. Điểm khác biệt chính là RS485 cho phép tối đa 32 cặp thu phát có mặt trên đường truyền cùng lúc. Tương tự, RS485 cũng cần một trở kháng 120 Ohm ở cuối đường truyền để ngăn chặn tín hiệu phản xạ và giao thua. Nếu có nhiều hơn một thiết bị cần truyền dữ liệu, thì đường RTS được sử dụng như một đường điều khiển, cho phép truyền dữ liệu.

Thông số kỹ thuật chuẩn RS485A

• Up to 32 Driver/Receiver Pairs
• Chiều dài đường truyền và tốc độ tối đa cho phép:
  • 40 Feet = 12m 10 Mbits/sec
  • 400 Feet = 122m 1 Mbits/sec
  • 4000 Feet = 1219m 100 kbits/sec