Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4-1 Giới thiệu 4-2 Cấu trúc liên kết mạng hệ thống SCADA 4-3 Phương thức truy cập truyền thông 4-4 Chuẩn IEEE 802.3 Ethernet 4-5 Khung liệu MAC 4-6 Hệ thống mạng Ethernet tốc độ cao 4-7 Chuẩn 100 Base-T 4-8 Các thành phần liên kết mạng 4- Giao thức TCP/IP 4-10 Mạng SCADA Internet Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4-1 Giới thiệu Những mạng nội LANs (Local Area Network) mạng chia sẻ thông tin tài nguyên Để kích hoạt tất nút mạng để chia sẻ thông tin này, chúng phải kết nối số truyền dẫn trung gian Phương pháp kết nối gọi Topology mạng Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA §4.2 CẤU TRÚC LIÊN KẾT MẠNG TRONG HỆ THÔNG 4.2.1 Topology loại kết nối đầy đủ 4.2.2 Topology loại kết nối hình 4.2.3 Topology loại kết nối hình vịng 4.2.4 Topology loại kết nối Bus 4.2.5 Topology loại kết nối Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA §4.2 CẤU TRÚC LIÊN KẾT MẠNG TRONG HỆ THÔNG 4.2.1 Topology loại kết nối đầy đủ A B Ưu điểm : Nhược điểm : D C E Hình 4.1 Topology loại kết nối đầy đủ Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4.2.2 Topology loại kết nối hình Ưu: Nhược điểm Topology loại kết nối hình ? Ưu điểm: Chuẩn đoán sửa lỗi tách biệt dễ dàng Rất đơn giản để thêm, bớt nút mạng cải tạo nút mạng Một nút mạng bị hỏng không ảnh hưởng đến nút khác Sự tập trung thông tin hub cho phép kiểm soát dế dàng Nhược điểm: Nếu hub bi hỏng tồn mạng hỏng, trạm chủ đòi hỏi phải có độ tin cậy cao; Topology hình yêu cầu nhiều cáp Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4.2.3 Topology loại kết nối hình vịng Ưu điểm: Tốn cáp; Khơng cần nối dây trung tâm; Thơng tin tự động ghi nhận; Mỗi nút máy phát tín hiệu; Dễ xác định vị trí xảy cố ( mạng thông tin) đứt dây, nguồn Nhược điểm: Bất kỳ nút hỏng mạng hỏng Chuẩn đốn sửa lỗi cúng khó truyền thông theo chiều Khi thêm bớt nút phải dừng hoạt động mạng Khoảng cách nút bị giới hạn Chương CẤU TRÚC PHẦN MỀM HỆ THỐNG SCADA 4.2.4 Topology loại kết nối Bus Daisy – Chain, Mạch vịng khơng tích cực Trunk – Line/Drop Hub Trunk-Line Daisy - chain Drop-line Drop-line Drop-line Trunk-line/drop-line Mạch vịng khơng tích cực Hình 4.4 Topology loại kết nối Bus Chương CẤU TRÚC PHẦN MỀM HỆ THỐNG SCADA Ưu, nhược điểm Topology loại kết nối Bus sau: Ưu điểm: - Sử dụng dây cáp nối dây đơn giản; - Các nút kết nối trở kháng cao cáp chính, dễ dàng để thêm bỏ nút bus Điều giúp dễ dàng mở rộng mạng; - Cấu trúc mạng đơn giản linh hoạt Nhược điểm: - Vấn đề an ninh, nút xem thơng tin thơng tin khơng gửi cho nút Điều dẫn đến tốn thời gian - Chuẩn đốn sửa lỗi gặp khó khăn lỗi xảy điểm dọc theo Bus - Khơng có phản hồi việc tin nhận hay chưa Chương CẤU TRÚC PHẦN MỀM HỆ THỐNG SCADA 4.2.5 Topology loại kết nối Bộ nối Bộ lặp Bộ nối Hình 4.5 Topology loại kết nối Topology loại kết nối bao gồm liên kết nói trên, với phạm vi xử lý thông tin thực tế HTĐ Nó thực nhiều tác dụng điều khiển, bảo vệ, phân tích, kiểm tra, bảo dưỡng HTĐ Chương CẤU TRÚC PHẦN MỀM HỆ THỐNG SCADA §4.3 CHUẨN IEEE 802.3 ETHERNET Tham khảo tài liệu Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA §4.5.CÁC THÀNH PHẦN LIÊN KẾT MẠNG 4.5.1.Giới thiệu chung Khoảng cách mạng LAN thường bị giới hạn điều dẫn đến yêu cầu phải tăng khoảng cách Dưới số thiết bị liên kết để thực việc trên: Bộ lặp Cầu Rounters Gateways Hubs Switches Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4.5.2 Bộ lặp Repeater Hoạt động lặp đơn giản nhận tín hiệu, khuếch đại tín hiệu truyền tín hiệu Lý để sử dụng lặp muốn mở rộng mạng lưới Trên hình 4.14 giới thiệu sơ đồ lặp Repeater Vấn đề thời gian trễ xảy nhiều lặp sử dụng Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4.5.3 Cầu nối Bridges Cầu sử dụng để nối mạng tách biệt để trở thành mạng logic Cầu nối có nút mạng Cầu lưu giữ định dạng mạng kiểm tra địa nơi đến để xác định có truyền qua cầu hay không Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4.5.4 Cầu dẫn Router Router dùng để truyền liệu mạng có giao thức truyền thông TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) không thiết phải giống mặt vật lý Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4.5.5 Cổng nối Gateways Gateway thiết kế để kết nối mạng không giống Một gateway sử dụng để giải mã tái mã hóa cho tất lớp hai mạng khác Một gateway kết nối mạng Ethernet với mạng vịng token Gateway chuyển đổi từ dạng truyền thơng sang dạng truyền thơng khác, tín hiệu vật lý khác nhau, định dạng tốc độ giữ liệu khác Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4.5.6 Hubs Switchs Hubs sử dụng với nhiệm vụ phân chia mạng 10Base-T mạng vòng token Chủ yếu để mở rộng mạng theo kiểu mạng hình Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA §4.6 MẠNG SCADA VÀ INTERNET 4.6.1 Giới thiệu chung Internet mạng đơn giản tất trạm nối với nhau, không cần phải quan tâm đến lớp kết nối vật lý Về bản, giao thức IP (Internet Protocol) có khả truyền gói tin tới mạng khác phức tạp kết nối vơi Phần TCP (Transmission Control Protocol) để đảm bảo gói thơng tin gửi từ điểm đến điểm khác bảo đảm đến địa yêu cầu Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4.6.2 Ứng dụng Internet cho mạng SCADA Với việc bổ xung thêm modem phần mềm Các tầng quan/nhà máy trở thành nút mạng Internet mà thâm nhập từ nới giới Khách hàng người tích hợp hệ thống đăng nhập vào mạng từ xa làm điều phân quyền Có thể nhìn vào phiên CPU (Central Processing Unit), giám sát chương trình thực Đòi hỏi bảo mật cho hệ thống Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4.6.3 Bảo mật hệ thống Hệ thống SCADA sử dụng công nghệ Internet, nhiên vấn đề thương mại quốc tế bảo mật xem xét cẩn thận SCADA môi trường tốt ứng dụng nhiều nên việc bảo vệ thông tin tài nguyên cần thiết Trong thực tế, hầu hết nhiều người muốn làm việc từ xa qua Internet, sử dụng để truy cập sở liệu từ xa theo thời gian thực Từ vấn đề đặt là: Hệ thống SCADA yêu cầu IP để truy cập mạng Điều cho phép mạng truy nhập vào thống SCADA -Hệ thống SCADA (dựa Internet) phải quản lý Điều có nghĩa người quản lý hệ thống phải có thơng tin rõ ràng liệu, phương thức truyền… -Cuối hệ thống phải linh hoạt, có khả đối phó với thay đổi bất thường ... MAC 4- 6 Hệ thống mạng Ethernet tốc độ cao 4- 7 Chuẩn 100 Base-T 4- 8 Các thành phần liên kết mạng 4- Giao thức TCP/IP 4- 10 Mạng SCADA Internet Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4- 1.. .Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA 4- 1 Giới thiệu 4- 2 Cấu trúc liên kết mạng hệ thống SCADA 4- 3 Phương thức truy cập truyền thông 4- 4 Chuẩn IEEE 802.3 Ethernet 4- 5 Khung liệu. .. nhập vào mạng từ xa làm điều phân quyền Có thể nhìn vào phiên CPU (Central Processing Unit), giám sát chương trình thực Đòi hỏi bảo mật cho hệ thống Chương CÁC HỆ THỐNG MẠNG CỤC BỘ DÙNG CHO SCADA