[工学]7 章 分散型测控网络技术for 32 hours

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1、第七章分散型测控网络技术7.1数据通信技术并行数据通信：数据各位同时传送。传送速度高，传送距离短，通常小于10m；串行数据通信：数据一位一位顺序传送。传送速度低。波特率：是传输速率的单位。为每秒传送数据的位数。数据编码：NRZ(不归零码)(a)：码元之间没有间隔。RZ(归零码)(b、c)：每一位的中间有一个跳变，可分离出同步时钟。7.1.1异步传送与同步传送1、异步传送：没有发送或接收时钟。标志D0图7.2异步通信格式起始D1Dn奇偶停止标志2、同步传送：需要与数据一起传送时钟信息。时钟信息可通过一根信号线进行传送，也可通过将信息中的时钟代码化来实现。图7.4(c

2、)中，SOH为字符定义帧头，STX为正文头，ETX为正文尾。图7.4同步格式(a)单同步格式同步数据数据CRC1CRC2(b)双同步格式同步数据数据CRC1CRC2同步(c)IBM双同步格式同步头报文ETX或ETBBCC同步SOHSTXBCC校验将要传送的字符串的ASCII码以字节为单位作异或和，并将此异或和作为指令的一部分传送出去；同样地，接收方在接到指令后，以相同的方式对接收到的字符串作异或和，并与传送方所送过来的值作对比，若其值相等，则代表接收到的指令是正确的，反之则是错误的。bcc=B1xorB2xorB3xorB4xor……xorB297.1.2面向字符

3、和面向位的传送7.1.3平衡与不平衡传输技术不平衡方式：用单线传输信号，以地线作为信号的回路，接收器用单线输入信号。平衡方式：用双绞线传输信号，接收器用双端差动方式输入信号。抗干扰性能较好，适合较远距离的数据传输。RS-232C的电气接口：单端、双极性电源供电电路。RS-422A的电气接口：平衡驱动，差分接收。7.1.4RS-422/RS-485接口及应用RS-422A：可实现全双工传输。RS-485：是RS-422A的变型，为半双工工作方式。允许最多并联32台驱动器和32台接收器。7.2工业网络技术工业网络技术：是为分散型控制系统提供通信介质、传输控制和通信功能

4、的手段。7.2.1工业网络概述传输访问控制方式：其功能就是合理解决信道的分配。常用传输访问控制方式有以下三种。1、网络拓扑结构星形、环行、总线型和树型结构。2、介质访问控制技术(1)冲突检测的载波侦听多路访问(CSMA/CD)主要用于总线型和树形网络结构。工作原理：当某一节点要发送信息时，首先要侦听网络中是否有其它节点正在发送信息，若没有则立即发送；否则，等待一段时间，再侦听，直到信道空闲，开始发送。特点：不能提供优先级控制。(2)令牌环(TokenRing)(3)令牌总线(TokenPassingBus)3、信息交换技术(1)线路交换通过网络中的节点在两个站之间

5、建立一条专用的物理线路进行数据传送，传送结束再拆除线路。(2)报文交换(3)分组交换4、差错控制技术在7位字符码的最高位加一位校验码，以使整个字节为1的位数是奇数(奇校验)或偶数(偶校验)。(1)奇偶校验(2)循环冗余校验(3)纠错方式①重发纠错方式：如果传输错，则再次发送，直到接收正确。②自动纠错方式③混合纠错方式7.2.2网络协议及其层次结构1977年国际标准化组织(ISO)提出了开放系统互连参考模型OSI(OpenSystemInterconnection/ReferenceModel)。这个网络层次结构模型规定了7个功能层，每层都使用它自己的协议。应用层表

6、示层会话层传输层网络层链路层物理层图7.21OSI模型7.2.3IEEE802标准IEEE(电气与电子工程师协会)于1981年底提出了IEEE802局域网标准。应用层7表示层6会话层5传送层4网络层3数据链路层2物理层1图7.22OSI模型与IEEE802标准的关系OSIIEEE802局网标准逻辑链路控制(LLC)介质存取控制(MAC)物理信号层7.2.4工业网络的性能评价和选型1、工业网络的性能评价工业网络主要采用星形、环行、总线型拓扑结构。总线型和环行结构成为工业网络的主流拓扑结构。令牌总线的可靠性和灵活性强于令牌环，但令牌环有较强的数据吞吐能力。2、工业网络

7、的选型(1)大型系统的工业网络选型分散过程控制级：主要完成自动调节和程序控制，可靠性、实时性要求较高。采用主从总线结构最佳。集中操作监控级：采用令牌总线结构较好。综合信息管理级：采用令牌环线结构较好。采用主从总线、星形结构、令牌总线和令牌环结构较好。(2)中、小型系统的工业网络选型DCS采用分散控制、集中操作、综合管理和分而自治的设计原则。1、DCS的体系结构7.3.1DCS概述7.3分散型控制系统(DCS)2、DCS的特点硬件积木化；(4)通信网络的应用；软件模块化；(5)可靠性高控制系统组态综合信息管理级管理计算机网间联接器工程师操作站监控计算机操作员操作站网

8、间联接器现