第6章测控网络技术(1) 控制网络技术 6.1 通 6 据通信系统 6 输编码 613通 61.4常用传输介质 62.网终还扑绉控 6 62.3差锋 6.3网络体系结 64行道信总线 64.1RS232c通信总线 642RS-422/485通信总线 安欲程利枝恬览
1 第6章 测控网络技术(1) 控制网络技术 6.1 数据通信基础 6.1.1 数据通信系统 6.1.2 数据传输编码 6.1.3 通信同步技术 6.1.4 常用传输介质 6.2 通信网络技术 6.2.1 网络拓扑结构 6.2.2 网络控制方法 6.2.3 差错控制技术 6.3 网络体系结构 6.4 串行通信总线 6.4.1 RS-232C通信总线 6.4.2 RS-422/485通信总线
随着计算机、通信、网络、控制等学科领域的发 展控制网络技术日益为人们所关注控制网络即网络 化的控制系统简称工控网正是借助于计算机网络单 台的工业控制计算机被连成多处理器结构,使系统在 实现分散控制的同时还能够达到集中监视、集中管 理和资源共享的目的 控制网络技术源于计算机网络技术因此控制网络 方面与一般计算机网络有许多共同之处另一方面 又具有其特殊的可靠性高、实时性好及互操作性好的 特点 2实欲玉栏利技管院
2 随着计算机、通信、网络、控制等学科领域的发 展,控制网络技术日益为人们所关注.控制网络,即网络 化的控制系统,简称工控网.正是借助于计算机网络,单 台的工业控制计算机被连成多处理器结构,使系统在 实现分散控制的同时,还能够达到集中监视、集中管 理和资源共享的目的. 控制网络技术源于计算机网络技术,因此,控制网络 一方面与一般计算机网络有许多共同之处,另一方面 又具有其特殊的可靠性高、实时性好及互操作性好的 特点
6.1数据通信基础了解 计算机网络就是利用通信线路和通信设备把分布 在不同地理位置上的具备独立功能的多台计算机、终 端及其附属设备连接起来的一种网络配以相应的网 络软件使网络用户能够共享网络中的硬件、软件和 数据等资源 数据通信是计算机控制网络的基础因此首先应了 解数据通信的基本概念 3安徽工程利技恬院
3 6.1 数据通信基础(了解) 计算机网络就是利用通信线路和通信设备,把分布 在不同地理位置上的具备独立功能的多台计算机、终 端及其附属设备连接起来的一种网络.配以相应的网 络软件,使网络用户能够共享网络中的硬件、软件和 数据等资源. 数据通信是计算机控制网络的基础.因此,首先应了 解数据通信的基本概念
61.1数据通信系统 1.通信系统构成 计算机与计算机或设备之间的数据交换称为数据通信 数据通信的实质是以计算机为中心通过某些通信线路与设 备对二进制编码的字母、数字、符号以及数字化的声音、图 象信息进行的传输、交换和处理.一个数据通信系统主要由以 下五部分组成如图6-1所示 步骤1: 步骤1: 步骤2 步骤2: 步骤3: 步骤3: 协议 协议 报文 发送设备 接收设备 图6-1数据通信系统的构成 安欲程利枝恬览
4 6.1.1 数据通信系统 1．通信系统构成 计算机与计算机或设备之间的数据交换称为数据通信. 数据通信的实质是以计算机为中心,通过某些通信线路与设 备,对二进制编码的字母、数字、符号以及数字化的声音、图 象信息进行的传输、交换和处理.一个数据通信系统主要由以 下五部分组成,如图6-1所示. 图6-1 数据通信系统的构成 报 文 步骤 1 ： 步骤 2 ： 步骤 3 ： …… 协议 发送设备 接收设备 步骤 1 ： 步骤 2 ： 步骤 3 ： …… 协议
(1)报文:报文即需要传送的数据它可以是文本、 数字、图像、声音等或上述内容的组合 (2)发送设备:可以是计算机、工作站、电话机、摄 像机等 (3)接收设备:可以是计算机、工作站、电话机、电 视机等 (4)传输介质:发送设备与接收设备之间的物理通路, 如双绞线、同轴电缆、光纤、无线电浪等 (5)通信协议:控制数据通信的一系列规则发送与 接收设备都要按相同的通信协议工作如同两个谈话 的人使用同一种语言一样 安欲程利枝恬览
5 (1)报文：报文即需要传送的数据,它可以是文本、 数字、图像、声音等,或上述内容的组合. (2)发送设备：可以是计算机、工作站、电话机、摄 像机等. (3)接收设备：可以是计算机、工作站、电话机、电 视机等. (4)传输介质：发送设备与接收设备之间的物理通路, 如双绞线、同轴电缆、光纤、无线电波等. (5)通信协议：控制数据通信的一系列规则.发送与 接收设备都要按相同的通信协议工作,如同两个谈话 的人使用同一种语言一样
数据通信过程一般按以下步骤进行 (1)数据打包数据打包就是对需要传送的数据进行包 装形成数据包或报文报文内除了数据本身外还有报 头、报尾等一些附加信息如报文说明、长度、校验等. (2)数据转换与编码数据转换与编码就是对报文作适 当变换以适应传输要求如串行通信中的并/串转换,0 1的传输编码(归零编码、不归零编码等)、信号电平的 选择,以及信号的调制形式等 安欲程利枝恬览
6 数据通信过程一般按以下步骤进行： (1)数据打包.数据打包就是对需要传送的数据进行包 装,形成数据包或报文.报文内除了数据本身外,还有报 头、报尾等一些附加信息,如报文说明、长度、校验等. (2)数据转换与编码.数据转换与编码就是对报文作适 当变换,以适应传输要求.如串行通信中的并/串转换,0、 1的传输编码(归零编码、不归零编码等)、信号电平的 选择,以及信号的调制形式等
(3)数据传输经过转换与编码后将代表报文的信号(数 字信号或模拟信号)放到传输介质上发往接收设备. (4)数据转换与译码接收设备将接收到的信号经转换 与译码后形成报文 (5)数据解包接收设备根据数据打包时的协议从报文 中去除附加信息得到最终需要的数据 安欲程利枝恬览
7 (3)数据传输.经过转换与编码后,将代表报文的信号(数 字信号或模拟信号)放到传输介质上,发往接收设备. (4)数据转换与译码.接收设备将接收到的信号经转换 与译码后,形成报文. (5)数据解包.接收设备根据数据打包时的协议从报文 中去除附加信息,得到最终需要的数据
2.数据通信方式 数据通信的基本传输方式有并行通信和串行通信两种 (1)并行通信 并行通信是指所传送数据的各位同时发送或接收数据有多少 位就要多少根传输线如图6-2(a)所示 DI 发 D3 1011000101 送装置 0010 接收装置 发送装置 信号线 DDD 地线 1100010 接收装置 控制(选通〕 状态 地线 a)并行通信 (b)串行通信 图62并行通信与串行通信 安欲程利枝恬览
图6-2 并行通信与串行通信 8 2．数据通信方式 数据通信的基本传输方式有并行通信和串行通信两种. (1)并行通信 并行通信是指所传送数据的各位同时发送或接收.数据有多少 位,就要多少根传输线,如图6-2(a)所示
计算机中表示数据的最基本单位是位(bit但为了处理 的方便与快捷往往将多个位一起使用形成一个字 (word)或 字节(byte) 并行通信时常以字节为单位进行信号连接与数据传送, 由于一个字节为8位(8bit)故最少需要8条数据线 并行通信的特点是传送速度快但由于连线较多致使成 本高只适合于近距离计算机或设备之间的数据通信如计算 机与打印机之间通常采用并行通信方式另外在过程控制系 统中处于同一机柜内的主计算机(上位机)与通道计算机(下 位机)之间也常用并行通信方式传送数据 9安徽工程利技恬院
9 计算机中表示数据的最基本单位是位(bit),但为了处理 的方便与快捷,往往将多个位一起使用,形成一个字(word)或 字节(byte). 并行通信时常以字节为单位进行信号连接与数据传送, 由于一个字节为8位(8bit),故最少需要8条数据线. 并行通信的特点是传送速度快,但由于连线较多致使成 本高,只适合于近距离计算机或设备之间的数据通信.如计算 机与打印机之间通常采用并行通信方式.另外,在过程控制系 统中,处于同一机柜内的主计算机(上位机)与通道计算机(下 位机)之间也常用并行通信方式传送数据
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