ch08總線技術(shù)與嵌入式系統(tǒng)(文件)
【正文】 ? 該總線使用框架式以太網(wǎng) (Shelf Ether)技術(shù) ， ? 采用 CSMA/CD鏈路控制協(xié)議和 TCP/IP傳輸協(xié)議 ， ? 物理傳輸介質(zhì)可支持雙絞線 、 同軸電纜 、 光纜和無(wú)線發(fā)射 ， 其物理媒介的傳輸信號(hào)采用曼徹斯特編碼 。 ? 它通過(guò)一根電纜通訊及供電 ， 其固定的傳輸速度為188K， 使用中繼器的最大傳輸距離為 400米 ， 可接入 512個(gè) I/O點(diǎn) ， 通過(guò)主站可連接多種 PLC和現(xiàn)場(chǎng)總線 ， 如 ProfiBus 和 Device Net ， Modbus Plus ，SiemensS5/S7， AB PLC等 。 支持多種通信介質(zhì)和多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ， 并開(kāi)發(fā)了本質(zhì)安全防爆產(chǎn)品 ，被譽(yù)為通用控制網(wǎng)絡(luò) 。 ? CAN協(xié)議其模型結(jié)構(gòu)只有 3層 ， 只取 OSI底層的物理層 、 數(shù)據(jù)鏈路層和頂上層的應(yīng)用層 。 在傳輸信息出錯(cuò)嚴(yán)重時(shí) ，節(jié)點(diǎn)可自動(dòng)切斷它與總線的聯(lián)系 ， 以使總線上的其它操作不受影響 。 ? HART變送器約占世界智能變送器市場(chǎng)的 70%，已成為事實(shí)上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 。 ? 因 RS485接口具有良好的抗噪聲干擾性 ， 長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等上述優(yōu)點(diǎn)就使其成為首選的串行接口 。 ? 它有兩對(duì)信號(hào)線和一對(duì)電纜線 ， 在無(wú) HUB時(shí)可用任何方式連接 63個(gè)裝置 。 ? 由于現(xiàn)在尚無(wú)全能的現(xiàn)場(chǎng)總線，因此在系統(tǒng)的不同部分可以選不同的現(xiàn)場(chǎng)總線， ? 即在系統(tǒng)的每個(gè)部分都選最適合的現(xiàn)場(chǎng)總線。 ? 工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)，使用一種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)不可能滿足所有行業(yè)的技術(shù)要求，在系統(tǒng)的每個(gè)部分都選最適合的現(xiàn)場(chǎng)總線。 小 結(jié) ? 現(xiàn)場(chǎng)總線 (Field bus)是標(biāo)準(zhǔn)的、開(kāi)放的、雙向的多站現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備互連通訊網(wǎng)絡(luò)。 總線標(biāo)準(zhǔn)的選擇 ? 工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于各行各業(yè)，使用一種現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)不可能滿足所有行業(yè)的技術(shù)要求， ? 對(duì)于選哪種現(xiàn)場(chǎng)總線，建議選確實(shí)降低系統(tǒng)成本的現(xiàn)場(chǎng)總線，因?yàn)槭欠翊_實(shí)能降低系統(tǒng)成本是一種現(xiàn)場(chǎng)總線是否成熟、是否適合所針對(duì)對(duì)象的一個(gè)明顯標(biāo)志。 9. USB通用串行總線 ? 其電纜只有一對(duì)信號(hào)線和一對(duì)電源線 ， 工作于最高 12Mbps的中等速度 ， 高速 480Mbps， 傳輸距離 30米 ， 輕巧便宜 ， 適用于傳遞文件數(shù)據(jù)和音響信號(hào) ， 而且 USB也出現(xiàn)了無(wú)線傳輸方式 。 采用 RS485通訊具有設(shè)備簡(jiǎn)單 、 低成本等優(yōu)勢(shì) ， 仍有一定的生命力 。 ? HART支持點(diǎn)對(duì)點(diǎn)主從應(yīng)答方式和多點(diǎn)廣播方式 。 ? CAN的信號(hào)傳輸采用短幀結(jié)構(gòu) ， CAN支持多主方式工作 ， ? CAN協(xié)議的一個(gè)最大特點(diǎn)是廢除了傳統(tǒng)的站地址編碼 ， 協(xié)議采用 CRC檢驗(yàn)并可提供相應(yīng)的錯(cuò)誤處理功能 。 可以運(yùn)行在任何主處理器 (Host Processor)上 。 ? 一個(gè) Lonworks控制網(wǎng)絡(luò)可以有 3個(gè)到 30000個(gè)或更多的節(jié)點(diǎn) 。 4. Sensoplex 2重工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò) ? 該總線具有很強(qiáng)的抗干擾能力 ， Sensoplex 2 是TURCK設(shè)計(jì)應(yīng)用于重工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò) ? Sensoplex 2 是采用先進(jìn)的頻率偏移技術(shù)進(jìn)行通訊的 ，對(duì)于易引起通訊故障的強(qiáng)電磁場(chǎng)有較強(qiáng)的抗干擾能力 ， 優(yōu)于其它現(xiàn)場(chǎng)總線 。 它是通過(guò)數(shù)字 、 串行 、雙向的通訊方法來(lái)連接現(xiàn)場(chǎng)裝置的 。 ?它可連接自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)中廣泛的工業(yè)設(shè)備。 典型現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介 ? 典型現(xiàn)場(chǎng)總線簡(jiǎn)介 ? 1. PROFIBUS總線 ? ProfiBus鏈路層采用混合介質(zhì)存取方式 ， ? 主站間按令牌方式 ， 主站和從站間按主從方式工作 。因此，隱式報(bào)文中只包含具體應(yīng)用對(duì)象的數(shù)值。 ? 隱式報(bào)文連接通過(guò)專(zhuān)用的特殊通訊路徑或端口，在生產(chǎn)者應(yīng)用對(duì)象和多個(gè)消費(fèi)者應(yīng)用對(duì)象之間建立連接。 ? 由于后來(lái)國(guó)際互連網(wǎng)采用了以太網(wǎng)和 TCP/IP協(xié)議，人們甚至把如超文本連接 HTTP等TCP/IP協(xié)議組放在一起，稱(chēng)為以太網(wǎng)技術(shù) 應(yīng) 用 層表 示 層會(huì) 話 層傳 輸 層網(wǎng) 絡(luò) 層數(shù) 據(jù) 鏈 路 層物 理 層用 戶(hù)U D P / T C PI P以 太 網(wǎng)F F ， P R O F I B U SO D V A C I P ， M O D B U S 等以太網(wǎng)規(guī)定的內(nèi)容在 OSI模型中的位置 2. EtherNet/IP ? EtherNet/IP指的是“以太網(wǎng)工業(yè)協(xié)議” (Ether Industrial Protocol)。 ? 傳輸層：為用戶(hù)建立多條邏輯信道，允許多用戶(hù)共享一條邏輯信道，并兼有端 ——端控制功能。 ? 應(yīng)用層：該層要實(shí)現(xiàn)的功能取決于用戶(hù)和系統(tǒng)應(yīng)用管理進(jìn)程 。 TCP/IP是多臺(tái)相同或不同類(lèi)型計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換的一套通信協(xié)議。 CSMA/CD是 ，或稱(chēng)介質(zhì)訪問(wèn)控制技術(shù)。 ? (2)控制層網(wǎng)絡(luò) 。 ? (3)系統(tǒng)組態(tài)參數(shù)過(guò)分復(fù)雜。 ? (1)當(dāng)總線電纜斷開(kāi)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)有可能癱瘓。 3. 輸入輸出設(shè)備 4. 嵌入式操作系統(tǒng) (EOS， Embedded Operating System) ? 嵌入式操作系統(tǒng)可以分為兩類(lèi)， ? 一類(lèi)是面向控制、通信等領(lǐng)域的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，如WindRiver公司的 VxWorks、 QNX系統(tǒng)軟件公司的QNX等；
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