集散控制系統(tǒng)及設(shè)備-wenkub
2023-01-25 18:46:11 本頁面
【正文】 一、數(shù)據(jù)通信的基本原理 DCS計算機之間的通信依靠計算機網(wǎng)絡(luò)來完成 。 集散控制系統(tǒng)的控制功能，主要由計算機技（ puter）、 控制技術(shù)（ Control） 、顯示技術(shù)（ CRT）和通信技術(shù) （ municate）來完成，一般也稱為 4C技術(shù)， 4C技術(shù)是 DCS系統(tǒng)的四大支柱。 DCS中通信技術(shù)更為重要，操作員站 的操作、工程師站系統(tǒng)的組態(tài)以及現(xiàn)場設(shè)備信息的交換都依 靠通信技術(shù)來完成。 計算機網(wǎng) 絡(luò)是將物理位置不同的計算機或計算機系統(tǒng)通過通信裝置 、 設(shè)備和線路將其連接起來 ， 并按一定標(biāo)準(zhǔn) （ 通信協(xié)議 ） 完成信號和數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò) 。通常，把節(jié)點和通信鏈路的集合統(tǒng)稱為通信子網(wǎng) 。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可以由基本網(wǎng)絡(luò)連接而成。 ? 由通信方式的不同可以將通信網(wǎng)絡(luò)分成點點子網(wǎng) （ 存儲轉(zhuǎn)發(fā)式 ） 和廣播子網(wǎng) （ 多點共享子網(wǎng) ） 。 ? 數(shù)據(jù)傳輸方式 所有計算機通信全部采用二進(jìn)制。 通信 節(jié)點 通信 節(jié)點 通信 節(jié)點 通信 節(jié)點 并行通信，每傳遞一位二進(jìn)制數(shù)就需要一條線路。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10發(fā)送數(shù)據(jù)前首先發(fā)送一位開始位，既持續(xù)一位數(shù)據(jù)時間間隔的低電平，此處假設(shè)一位數(shù)據(jù)時間間隔為一秒。兩位停止位：數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后持續(xù)高電平表示數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束。 偶檢驗時，接收方（乙方）收到數(shù)據(jù)后將數(shù)據(jù)連同檢驗位一起，計算“ 1”的個數(shù)，如果為偶數(shù)，說明傳輸正確。 當(dāng)左側(cè)的開關(guān)打開時，右側(cè)電壓表讀數(shù)為 0，表示甲方傳遞給乙方數(shù)據(jù)為 0。 一個數(shù)據(jù)單位時間內(nèi)保持高電平，表示發(fā)送數(shù)據(jù)為“ 1”。 奇偶檢驗位（本例為偶檢驗），計算機數(shù)據(jù)位中“ 1”的個數(shù)，連同本位在內(nèi)，必須為偶數(shù)個“ 1”。 發(fā)現(xiàn)對方發(fā)送低電平后，乙方將檢測頻率放慢， 1/2數(shù)據(jù)位時間寬度后，再采樣一次，如果繼續(xù)低電平表示真的數(shù)據(jù)發(fā)送開始。 （ 2）、串行同步通信 異步的開始位和停止位影響了通信速度，如果存在大 量數(shù)據(jù)需要傳送時，通信速度必然受到限制。 圖 95串行同步通信數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu) 軟同步結(jié)構(gòu)示意圖。 ②數(shù)據(jù)幀同步是將要傳遞的多位二進(jìn)制數(shù)據(jù)，組成一個數(shù)據(jù)塊，在數(shù)據(jù)塊的前后分別加上前、后同步控制和檢驗字段（分別稱為幀頭和幀尾），幀頭表示發(fā)送方開始發(fā)送數(shù)據(jù)，幀尾表示發(fā)送數(shù)據(jù)結(jié)束。 圖 96曼徹斯特編碼波形 原則 1：在每個時鐘下降沿上形成數(shù)據(jù)。 如閉路電視系統(tǒng) 。撥號上網(wǎng)等需要貓的都屬于該類型 數(shù)據(jù)傳輸中的差錯處理 通信線路經(jīng)常受到干擾 ， 通信錯誤在所難免 ， 如何 知道對方發(fā)送出現(xiàn)錯誤成為糾正錯誤的關(guān)鍵 。 可以發(fā)現(xiàn)窄脈沖的干擾 （ 3）循環(huán)檢驗碼 循環(huán)檢驗碼不僅可以發(fā)現(xiàn)錯誤 ， 而且利用 CRC余碼還可以糾正錯誤數(shù)據(jù) 。循環(huán)是線性碼的一種。 1)()(3564 ?????? xxxxrxxm將以上多項式變成二進(jìn)制為： 1101001 其實對于（ 7， 3）碼來講只能發(fā)送 7個信息碼。 具體結(jié)構(gòu)見圖 911雙絞線結(jié)構(gòu)示意圖 。傳輸模 擬信號時，大約數(shù)公里就需要一個信號放大器。粗纜外層屏蔽堅硬不易彎曲，尤其對于復(fù)雜空間布線不方便，但傳輸距離比細(xì)纜遠(yuǎn)。 外層物質(zhì) 幾乎對光線沒有折射 ， 光線一旦接觸到外層就會被外層 材料所吸收 ， 外層相當(dāng)于是光的絕緣體 ， 主要作用防止 光纖之間光信號的相互干擾 。 三、 DCS中常用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 國際化標(biāo)準(zhǔn)組織（ ISO）于 1978年 3月公布了網(wǎng)絡(luò)開方 系統(tǒng)互連參考模型，簡稱 OSI。 第二層 鏈路層：對于總線型網(wǎng)絡(luò)（連接在網(wǎng)絡(luò)上的計算機相互可以 直接通信），確定其通信方式；對于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)完成通信鏈路的連接 與拆除等。例如，現(xiàn)場運行人員操作界面對應(yīng) 的程序、熱工人員使用的系統(tǒng)組態(tài)程序等。 以太協(xié)議中的 CSMA/CD協(xié)議，專門針對此類問題而制定?？傊?guī)則為，誰“搶占了”總線誰發(fā)言。主要有兩個任務(wù)：一是數(shù)據(jù)打包（分幀）、安裝數(shù)據(jù)地址和差錯處理等；二是鏈路管理，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確發(fā)送和接收，如總線數(shù)據(jù)碰撞檢測、通信方式選擇、差錯檢驗等 2. （ Institute Of Electrical and Electronics Ehgineers）制定的局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。 3. 該協(xié)議適用的局域網(wǎng)有三種類型：粗纜網(wǎng)、細(xì)纜網(wǎng)和 雙絞線網(wǎng)?；蛘哒f 的專用協(xié)議。 5. 對于實時性要求十分嚴(yán)格的工業(yè)控制系統(tǒng)而 言 ,CSMA/CD存取方式受到一定限制。 , J
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