分散控制系统和现场总线控制系统及其工程设计课件02DCS的通信网络系统.pptVIP

* 串行通讯总线 1、RS-232C总线 RS-232C总线是由美国电子工业协会EIA于1969年修定的一种通信接口标准，专门用于数据终端设备DTE和数据通信设备DCE之间的串行通信。 * 数据终端设备DTE（Data Terminal Equipment）是数据的源点或归宿，通常是指输入、输出设备和传输控制器或者计算机等数据处理装置及其通信控制器。 数据通信设备DCE(Data Communication Equipment)的任务是实现由源点到目的点的传输，通常是指自动呼叫应答设备、调制解调器以及其它一些中间装置的集合。目前RS—232C接口已成为计算机的标准配置，如串行口COM1、COM2均为RS-232C总线接口标准。 * RS-232C缺点－－传送速率不够快19.2kb/s；传送距离不够远15m；  25针DB25 9针DB9 * * 2、RS-485 支持32个设备，可以实现多个设备互联。距离1200m，速度100Kpbs * 2.3、通信协议 ——概述 信号层 语言层 知识层 * * 2.4 数据通信原理 ——数据链路层协议 时间分割多路送取法 时间分割多路送取法又称TDMA(Time Division Multiplex Access)法，这种方法用于总线型网络。在网络中有一个总线控制器，它负责把时钟脉冲送到网络中的每个节点上。每个节点有一个预先分配好的时间槽，在给定的时间槽里它可以发送信息。在某些系统中，时间槽的分配不是固定不变而是动态进行的。 * 2.4 数据通信原理 ——数据链路层协议 查询法 查询(Polling) 法既可用于总线型网络，也可以用于环型网络。查询法与TDMA法一样，也要有一个网络控制器。网络控制器按照一定的次序查询网络中的每个节点，看看它们是否要求发送信息。如果节点不需要发送信息，网络控制器就转向下一个节点。由于不发送信息的节点基本上不占用时间，所以这种方法比TDMA法的通信效率高。然而，它也存在着与TDMA方法同样的一些缺点：访问速度慢、可靠性差，等等。 * 2.4数据通信原理 ——数据链路层协议 令牌法 令牌(Token)法用于总线型或环型网络。在这种协议中，令牌是一个特定的信息，例如，用二进制序表示。令牌按照预先确定的次序，从网络中的一个节点传到下一个节点，并且循环进行。只有获得令牌的节点才能发送信息。 同前两种方法相比，令牌法的最大优点在于它不需要网络控制器，因此可靠性比较高。这种方法的主要问题是，某一个节点故障或受到干扰，会造成令牌丢失。令牌法是IEEE802局部区域网络标准所规定的送取协议之一。 * 2.4数据通信原理 ——数据链路层协议 载波监听多路送取/冲突检测法 又称为CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)法。这种方法用于总线型网络，它的工作原理类似一个共用电话网络。打电话的人(相当于网络中的一个节点)首先听一听线路是否被其他用户占用。如果未被占用，他就可以开始讲话，而其他用户都处于受话状态。他们同时收到了讲话声音，但只有与讲话内容有关的人才将信息记录下来。如果有两个节点同时送出了信息，那么通过检测电路可以发现这种情况，这时，两个节点都停止发送，随机等待一段时间后再重新发送。随机等待的目的是使每个节点的等待时间能够有所差别，以免在重发时再次发生碰撞。 * 2.4数据通信原理 ——数据链路层协议 扩展环型法 扩展环型(Ring Expansion)法仅用于环型网络。当采用这种方法时，准备发送信息的节点不断监视着通过它的信息流，一旦发现信息流通过完毕，它就把要发送的信息送上网络，同时把随后进入该节点的信息存入缓冲器。当信息发送完毕之后，再把缓冲器中暂存的信息发送出去。这种方法的特点是允许环型网络中的多个节点同时发送信息，因此提高了通信网络的利用率。 * 数据通信原理 ——数据链路层协议 网络送取控制协议 网络类型 优 点 缺 点 时间分割/多路送取 总线型 结构简单 通信效率低，总线控制器需要冗余 查询式 总线型或环型 结构简单比TDMA法效率高网络送取分配情况可预先确定 网络控制器需要冗余，送取速度低 令牌式 总线型或环型 网络送取分配情况可预先确定，无网络控制器 ，可以在大型总线网络中使用 在丢失令牌时，必须有重发令牌的措施 载波监听/多路送取/冲突检测 总线型 无网络控制器 实现比较简单 在长距离网络中效率下降，网络送取时间是不确定的 扩展环型 环型 无网络控制器 能支持多路信息同时传输 只能用于环型网