一种令牌总线式工业测控网的设计与实现.pdfVIP

应用奇葩 一种令牌总线式工业测控网的设计与实现 湘潭大学自动化与电子工程系! ###$% 湘潭纺织印染厂（ ） ###$$ 摘 要：介绍了参照! #$% ’ 标准的一个令牌总线式测控网的设计思想及实现方案。 关键词：令牌总线 逻辑环 分布式测控系统 数据优先级 工业测控网 工业分布式测控系统通常由 台 主机，多台单片 绕环传递 按站号递增顺序传递 ，只有拥有令牌的站才有 $ /0 4 ’ 机从机挂在总线上组成。为了避免多机同时在总线上发送 信息发送权，令牌持有者在完成通信任务或持令牌时限 信息而产生冲突，由主机采用查询法依次与各从机通信。这 到时，将令牌传给自己的下一站，移交发送权。这样任一 种系统的缺点是：主机通信负担重；从机与从机之间不能直 时刻只有一个站能够得到令牌，避免了多机同发信息而 接通信，只能等到被主机巡访时，信息以从机—主机—从机 产生冲突。 的途径间接传送，难以做到对突发事件的及时处理；主机一 # 数据优先级设置 旦发生通信故障，将导致整个系统无法继续通信。可见，这 为使重要信息及时发出， 标准设置了 个优先 !* 3) ) 种系统不仅可靠性低，而且难以满足实时测控的要求。 级数据，每级数据都有发送时间的限制。令牌持有者先发 在计算机通信网络迅速发展的今天，出现了许多制 最高级别的数据，当发完或发送时间到时转而发送次优 定成熟的局域网标准，其中所包含的内容顾及了网络通 先级数据，如此下去，当最低级别的数据发完或时限到时 信的实时性与可靠性。本文所讨论的工业测控网就是借 令牌被传给下一站。本工控网只把数据分成二级：紧急数 鉴有关局域网思想及标准，并根据实际需要将其修改、简 据和非紧急数据，既顾及了实时数据的及时发送，又通过 化后用于 个由 机和 单片机所组成的分布式测 $ /0 !# $ 减少级别数简化了编程。各站各级的发送时限在确保实 控系统而形成的网络。 时性的前提下根据实际需要而设置。 ! 工业测控网类型的确定 $ 逻辑环的维护 委员会制定了 种运用广泛的局域网标 1222 !* # $ %! 环的初始化 准： 、 令牌总线 、 令牌环 。 !* 3# 40,567 08’ !* 3) 4 ’ !* 3. 4 ’ !* 3) 标准采用竞争入环方法来建立逻辑环。本工控 相比之下， 不仅需增加硬件装置实现载波侦 0,567 08 网设定为在系统上电时各站均在环上，所以不用考虑新 听，而且它的时延不确定性对实时系统不利；令牌环网具 站入环的算法，简化了编程。系统上电时， 主机依次询 /0 有时延确定，发送数据有优先级的优点，但可靠性差，环 问其它站是否准备好，在得到所有站的肯定答复后，产生 一但断开就会使系统瘫痪；而令牌总线网既有 0,567 08 一令牌，启动网络通信。 的可靠性，又有环网时延确定性好的优点，并且它的拓朴 $ % 出错站的处理 结构适合于分布式测控现场，因此，我们选择以令牌总线