Các chuẩn truyền dẫn

No Comments

EIA (Electronic Industry Association) và TIA (Telecommunication Industry Association) là các hiệp hội đã xây dựng và phát triển một số chuẩn giao diện cho truyền thông công nghiệp, trong đó có chuẩn truyền dẫn nối tiếp. Theo nghĩa truyền thống, một chuẩn truyền dẫn nối tiếp trước hết được hiểu là các quy định thống nhất về giao diện vật lý giữa các thiết bị cuối dữ liệu DTE (Data Terminal Equipment) và các thiết bị truyền dữ liệu DCE (Data Communication Equipment).

Một ví dụ tiêu biểu của giao diện DTE/DCE là chuẩn RS232 giữa máy tính và Modem. Tuy vậy, phạm vi ứng dụng của các chuẩn truyền nối tiếp không chỉ hạn chế ở việc kết nối DTE và DCE. Các chuẩn truyền nối tiếp được đề cập sau đây là các chuẩn được sử dụng rộng rãi nhất trong truyền thông công nghiệp, đó là TIA/EIA – 232, TIA/EIA – 422 và đặc biệt là TIA/EIA – 485.

  1. Phương thức truyền dẫn tín hiệu
  • Truyền dẫn không đối xứng

Truyền dẫn không đối xứng sử dụng điện áp của một dây dẫn so với đất để thể hiện trạng thái logic (1 và 0) của  một tín hiệu số. Một trong những ưu điểm của phương thức truyền dẫn không đối xứng là chỉ cần một đường dây đất chung cho nhiều kênh tín hiệu trong trường hợp cần thiết. Nhờ vậy, tiết kiệm được số lượng dây dẫn và các linh kiện ghép nối.

Nhược điểm cơ bản của phương pháp này là khả năng chống nhiễu kém. Nguyên nhân gây nhiễu ở đây có thể là môi trường xung quanh hoặc do chênh lệch điện áp đất của các đối tác truyền thông.

Truyền dẫn không đối xứng (3 kênh, 4 dây dẫn)

Truyền dẫn không đối xứng (3 kênh, 4 dây dẫn)

  • Truyền dẫn chênh lệch đối xứng

Truyền dẫn chênh lệch đối xứng sử dụng điện áp giữa 2 dây dẫn (A và B hay dây + và dây -) để biểu diễn trạng thái logic (1 và 0) của tín hiệu và không phụ thuộc vào đất. Khái niệm “chênh lệch đối xứng” ở đây dùng để chỉ sự cân xứng về mặt điện áp của hai dây so với đất trong điều kiện làm việc bình thường. Một tác động nhiễu bên ngoài sẽ làm tăng hay giảm tức thời điện áp ở cả hai dây một giá trị gần tương đương. Vì thế, tín hiệu ít bị sai lệch. Phương thức truyền dẫn chênh lệch đối xứng dùng trong các hệ thống truyền thông tốc độ cao, phạm vi rộng.

Truyền chuyên lệch đối xứng

Truyền chuyên lệch đối xứng

  1. RS – 232

RS–232  sử dụng phương thức truyền thông không đối xứng, tức là sử dụng tín hiệu điện áp chênh lệch giữa một dây dẫn và đất. Mức điện áp được sử dụng dao động trong khoảng -15V đến 15V. Khoảng từ 3V đến 15V ứng với giá trị logic 0, từ -15V đến -3V ứng với giá trị logic 1.

Tốc độ truyền dẫn tối đa phụ thuộc vào chiều dài dây dẫn. Đa số các hệ thống hiện nay chỉ hỗ trợ tới tốc độ 19,2Kbaud. Gần đây với sự tiến bộ của vi mạch đã góp phần nâng cao tốc độ truyền theo chuẩn RS–232  lên nhiều lần. Hiện nay đã có những mạch thu phát đạt tốc độ 460Kbaud.

Bảng 1: Quan hệ giữa tốc độ truyền và chiều dài cáp truyền tối đa

Bảng 1: Quan hệ giữa tốc độ truyền và chiều dài cáp truyền tối đa

Chế độ làm việc của RS–232 là hai chiều toàn phần (full-duplex), tức là hai thiết bị tham gia cùng có thể thu và phát tín hiệu cùng một lúc. Như vậy, việc truyền thông cần tối thiểu 3 dây dẫn, gồm: 2 dây tín hiệu và một dây đất.

Ghép nối RS-232Ghép nối RS-232

Một ưu điểm của chuẩn RS-232 là có thể sử dụng công suất phát tương đối thấp nhờ trở kháng đầu vào hạn chế 3 -7 kΩ.

Tóm tắt các thông số quan trọng của RS-232

Tóm tắt các thông số quan trọng của RS-232

  1. RS – 422

RS – 422 sử dụng tín hiệu điện áp chênh lệch đối xứng giữa hai dây dẫn A và B. Nhờ vậy, giảm được nhiễu và cho phép tăng chiều dài dây dẫn một cách đáng kể.

RS – 422 thích hợp cho phạm vi truyền dẫn tới 1200m mà không cần bộ lặp. Điện áp chênh lệch dương ứng với trạng thái logic 0 và âm ứng với trạng thái logic 1.

Trong cấu hình ghép tối thiểu cho RS – 422 cần một đôi dây dùng truyền dẫn tín hiệu (A và B). Trong cấu hình này chỉ có thể dùng phương pháp truyền một chiều (simplex) hoặc hai chiều gián đoạn (half-duplex. Để thực hiện truyền hai chiều toàn phần (full-duplex) ta cần 4 dây.

Tóm tắt các thông số quan trọng của RS-422

Tóm tắt các thông số quan trọng của RS-422

RS – 422 có khả năng ghép nối điểm – điểm, hoặc  điểm – nhiều điểm trong một mạng đơn giản, cụ thể là duy nhất một trạm được phát và 10 trạm có thể nhận tín hiệu. Tuy vậy, trong thực tế RS – 422 thường chỉ dùng để ghép nối điểm – điểm với mục đích thay thế cho RS–232, cho khoảng cách truyền thông lớn và tốc độ cao hơn.

  1. RS – 485
  • Đặc tính điện học

Về đặc tính điện học, RS – 485 và RS – 232 giống nhau về cơ bản. RS – 485 cũng sử dụng điện áp chênh lệch đối xứng giữa hai dây A và B.

Tóm tắt các thông số quan trọng của RS – 485

Tóm tắt các thông số quan trọng của RS – 485

  • Số trạm tham gia

RS – 485 cho phép tối đa 32 trạm tải đơn vị (Unit Load, UL) ứng với 32 bộ thu phát hoặc nhiều hơn, tùy theo cách chọn tải cho mỗi thiết bị thành viên.

  • Tốc độ truyền tải và chiều dài dây dẫn

RS – 485 cho phép khoảng cách tối đa giữa trạm đầu và trạm cuối trong một đoạn mạng là 1200m. Tốc độ truyền dẫn có thể lên tới 12Mbit/s. Tốc độ truyền tải tối đa phụ thuộc vào chất lượng cáp mạng, cụ thể là đôi dây xoắn kiểu FTP có khả năng chống nhiễu tốt hơn UTP và vì thế có khả năng truyền dữ liệu ở tốc độ cao hơn.

  • Cấu hình mạng

RS – 485 là chuẩn duy nhất có khả năng truyền thông đa điểm thực sự, chỉ dùng một đường dẫn chung duy nhất, được gọi là bus. Chính vì vậy mà nó được dùng làm chuẩn cho lớp vật lý ở đa số các hệ thống bus hiện thời.

Cấu hình phổ biến là sử dụng hai dây dẫn cho việc truyền tín hiệu. Trong trường hợp này, hệ thống chỉ có thể làm việc ở chế độ hai chiều gián đoạn (half-duplex). Mạng RS – 485 cũng có thể sử dụng 4 dây dẫn để truyền tín hiệu, khi đó hệ thống có thể làm việc ở chế độ hai chiều toàn phần (full-duplex).

About us and this blog

Hiện nay, chúng tôi – Công ty Cổ phần Kỹ Thuật Tự Động Song Nguyên (gọi tắt là Song Nguyên) biết được rằng có đa dạng dòng biến tần và các sản phẩm cho ngành tự động hóa đến từ nhiều thương hiệu trên thế giới và có những thương hiệu đang phổ biến ở Việt Nam. Xuất phát từ ý tưởng nhằm giúp Quý độc giả với nhu cầu về biến tần, đưa ra được lựa chọn phù hợp trong sản xuất, trong kinh doanh và có thông tin trong học tập, trang web bientanvn.com được thiết lập.

Subscribe to our newsletter!

More from our blog

See all posts

Leave a Comment