Tóm tắt nội dung
1. Dịch vụ truyền thông
Một hệ thống truyền thông cung cấp dịch vụ truyền thông cho các thành viên tham gia nối mạng. Các dịch vụ đó được dùng cho việc thực hiện các nhiệm vụ khác nhau như trao đổi dữ liệu, báo cáo trạng thái, tạo lập cấu hình và tham số hóa thiết bị trường, giám sát thiết bị và cài đặt chương trình.
Các dịch vụ truyền thông do nhà cung cấp hệ thống truyền thông thực hiện bằng phần cứng hoặc phần mềm. Việc khai thác các dịch vụ đó từ phía người sử dụng phải thông qua phần mềm giao diện mạng, để tạo lập các chương trình ứng phần mềm dụng, ví dụ chương trình điều khiển, giao diện người-máy (HMI) và điều khiển giám sát (SCADA).
Các giao diện mạng này có thể được cài đặt sẵn trên các công cụ phần mềm chuyên dụng (ví dụ phần mềm lập trình PLC, phần mềm SCADA, phần mềm quản lý mạng), hoặc qua các thư viện phần mềm phổ thông khác dưới dạng các hàm dịch vụ (ví dụ với C/C++, Visual Basic, Delphi, OLE/DDE).
Mỗi hệ thống truyền thông khác nhau có thể quy định một chuẩn riêng về tập hợp các dịch vụ truyền thông của mình. Ví dụ PROFIBUS định nghĩa các hàm dịch vụ khác so với INTERBUS hay ControlNet. Một phần mềm chuyên dụng không nhất thiết phải hỗ trợ toàn bộ các dịch vụ truyền thông của một hệ thống, nhưng cũng có thể cùng một lúc hỗ trợ nhiều hệ thống truyền thông khác nhau.
Ví dụ với một công cụ phần mềm SCADA ta có thể đồng thời khai thác dữ liệu từ các đầu đo hay các PLC liên kết với các bus trường khác nhau, nhưng không cần tới dịch vụ hỗ trợ cài đặt chương trình điều khiển cho các PLC.
Có thể phân loại dịch vụ truyền thông dựa theo các cấp khác nhau: các dịch vụ sơ cấp (ví dụ tạo và ngắt nối), dịch vụ cấp thấp (ví dụ trao đổi dữ liệu) và các dịch vụ cao cấp (tạo lập cấu hình, báo cáo trạng thái). Một dịch vụ ở cấp cao hơn có thể sử dụng các dịch vụ cấp thấp để thực hiện chức năng của nó.
Ví dụ dịch vụ tạo lập cấu hình hay báo cáo trạng thái cuối cùng cũng phải sử dụng dịch vụ trao đổi dữ liệu để thực hiện chức năng của mình. Mặt khác, trao đổi dữ liệu thường đòi hỏi tạo và ngắt nối. Phân cấp dịch vụ truyền thông còn có ý nghĩa là tạo sự linh hoạt cho phía người sử dụng. Tùy theo nhu cầu về độ tiện lợi hay hiệu suất trao đổi thông tin mà người ta có thể quyết định sử dụng một dịch vụ ở cấp nào.
Việc thực hiện tất cả các dịch vụ được dựa trên các nguyên hàm dịch vụ (service primitive), gồm có:
- Yêu cầu (request) dịch vụ, ký hiệu là .req, ví dụ connect.req
- Chỉ thị (indication) nhận lời phục vụ, ký hiệu là .ind, ví dụ connect.ind
- Đáp ứng (response) dịch vụ, ký hiệu là .res, ví dụ connect.res
- Xác nhận (confirmation) đã nhận được đáp ứng, ký hiệu là .con, ví dụ connect.con
Dựa trên quan hệ giữa bên cung cấp dịch vụ và bên yêu cầu dịch vụ cũng có thể phân biệt giữa loại dịch vụ có xác nhận và dịch vụ không xác nhận. Dịch có xác nhận đòi hỏi sử dụng cả bốn nguyên hàm, trong khi dịch vụ không xác nhận bỏ qua đáp ứng và xác nhận.
2. Giao thức truyền thông
Bất cứ sự giao tiếp nào cũng cần một ngôn ngữ chung cho các đối tác. Trong kỹ thuật truyền thông, bên cung cấp dịch vụ cũng như bên sử dụng dịch vụ đều phải tuân thủ theo các quy tắc, thủ tục cho việc giao tiếp, gọi là giao thức. Giao thức chính là cơ sở cho việc thực hiện và sử dụng các dịch vụ truyền thông.
Một quy chuẩn giao thức bao gồm các thành phần sau:
Cú pháp (syntax): Quy định về cấu trúc bức điện, gói dữ liệu dùng khi trao đổi, trong đó có phần thông tin hữu ích (dữ liệu) và các thông tin bổ trợ như địa chỉ, thông tin điều khiển, thông tin kiểm lỗi….
Ngữ nghĩa (semantic): Quy định ý nghĩa cụ thể của từng phần trong một bức điện, như phương pháp định địa chỉ, phương pháp bảo toàn dữ liệu, thủ tục điều khiển dòng thông tin, xử lý lỗi,…
Định thời (timing): Quy định về trình tự, thủ tục giao tiếp, chế độ truyền (đồng bộ hay không đồng bộ), tốc độ truyền thông….
Việc thực hiện một dịch vụ truyền thông trên cơ sở các giao thức tương ứng được gọi là xử lý giao thức Nói một cách khác, quá trình xử lý giao thức có thể là mã hóa (xử lý giao thức bên gửi) và giải mã (xử lý giao thức bên nhận). Tương tự như các dịch vụ truyền thông, có thể phân biệt các giao thức cấp thấp và giao thức cao cấp. Các giao thức cao cấp là cơ sở cho các dịch vụ cao cấp và các giao thức cấp thấp là cơ sở cho các dịch vụ cấp thấp.
Xem thêm: Cấu trúc mạng (Topology) của Truyền thông trong công nghiệp
BÀI VIẾT CÙNG CHỦ ĐỀ
Để làm rõ hơn về các dịch vụ truyền thông, mục này giới thiệu về MMS (Manufacturing Message Specification), một chuẩn quốc tế cho việc xây dựng lớp ứng dụng theo mô hình quy chiếu OSI. Chuẩn này có ý nghĩa đặc biệt trong [...]
Giao thức TCP IP là kết quả nghiên cứu và phát triển giao thức trong mạng chuyển mạch gói thử nghiệm mang tên Arpanet do ARPA thuộc Bộ quốc phòng Hoa kỳ tài trợ. Khái niệm giao thức TCP IP dùng để chỉ cả [...]
Trên thực tế, khó có thể xây dựng được một mô hình chi tiết thống nhất về chuẩn giao thức và dịch vụ cho tất cả các hệ thống truyền thông, nhất là khi các hệ thống rất đa dạng và tồn tại độc [...]
Ở bài này chúng ta sẽ tìm hiểu về mô hình lớp và giao thức mạng trong hệ thống mạng công nghiệp. Đây là những khái niệm quan trọng để có thể nắm được nội dung các bài tiếp theo. 1. Giao thức [...]
Cấu trúc mạng liên quan tới tổ chức và phương thức phối hợp hoạt động giữa các thành phần trong một hệ thống mạng. Cấu trúc mạng ảnh hưởng tới nhiều tính năng kỹ thuật, trong đó có độ tin cậy của hệ thống. Trước [...]
Chế độ truyền tải được hiểu là phương thức các bit dữ liệu được chuyển giữa các đối tác truyền thông. Nhìn nhận từ các góc độ khác nhau ta có thể phân biệt các chế độ truyền tải như sau.
Để sắp xếp, phân loại và phân tích đặc trưng các hệ thống mạng truyền thông công nghiệp, ta dựa vào mô hình phân cấp quen thuộc cho các công ty, xí nghiệp sản xuất. Với loại mô hình này, các chức năng được phân [...]
1. Tổng quát về mạng truyền thông trong công nghiệp Sự phổ biến của các giải pháp tự động hóa sử dụng hệ thống truyền thông số là kết quả tổng hợp của các tiến bộ trong kỹ thuật vi điện tử, kỹ [...]
1. Các thiết bị và lệnh cơ bản trong một chương trình PLC 1.1. Khái niệm một chương trình Chương trình là một chuỗi các lệnh nối tiếp nhau được viết theo một ngôn ngữ mà PC có thể hiểu được. Có [...]
Mitsubishi là hãng đi đầu trong lĩnh vực kỹ thuật điện - điện tử tại Nhật Bản. Và trong tự động hóa công nghiệp thì họ cũng là một trong những nhà sản xuất thiết bị đi tiên phong. Đặc biệt là các thiết bị [...]