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工业数据通信

原创 数据库开发技术 作者:tonywi888 时间:2012-05-21 09:51:55 0 删除 编辑

工业数据通信指的是在工业生产过程中,计算机及其外围设备,检测工艺参数数值与状态的变送器和控制设备生产过程的控制设备,而在各种设备与计算机之间,设备与设备之间,各个设备的不同功能单元之间相互遵照通信规约,利用数据传输技术传输数据信息的过程。节点众多的数据通信系统一般多使用串行数据通信方式,可以在两根导线上挂众多的设备,具有经济实用,安装简单,通信方便的优点。这两根实行串行数据通信的导线就叫总线。总线不仅可以传输测量控制的数据外,还可以传输设备状态,参数控制和设备故障诊断等信息。

   在工业数据通信中,按照通信帧的长短,数据传输总线可以分为传感器总线,设备总线和现场总线。传感器总线通信帧长度只有几个或者十几个数据位,属于数据位级的。设备总线则是几个到几十个字节,属于字节级的。而现场总线的通信帧则可以达到几百个字节,需要传输更长的数据时,还可以分包传送,属于数据块的。但是现场总线中传输与控制直接相关的数据帧也只有几个或者十几个字节,一般人们将长度不一的总线统称为现场总线。早期现场总线又称为工业电话线,用于工业测量设备之间传输信息,典型的包括有Culter-Hammer公司的Directrol,General的Electric I/O,Phoenix的Interbus-S,Turck的Sensoplex,Process Data的P-Net.由于计算机技术的迅速发展,现场总线依托计算机也得到了迅速的发展。根据资料,现已有现场总线100多种,其中开放型总线就有40多种,其中典型的代表有RS-485总线,工业以太网,PROFIBUS总线,FF总线,CAN总线,光总线等。

   工业数据通信是计算机和通信技术结合的产物,是软硬件的结合体。借助某种传输介质将数据准确,及时的传送到正确的目的地是数据通信系统的基本任务,数据通信技术主要涉及有通信协议,接口,同步,信号编码,数据交换,安全,通信控制与管理等问题。工业数据通信系统中,具有通信能力的现场测量控制仪表和监控计算机是主要的通信设备,是构成控制网络的节点。工业数据通信系统由数据信息的发送设备,接收设备,传输报文,通信协议,传输介质等几部分组成。

   发送/接收设备和传输介质是工业数据通信系统的硬件,发送设备将信息源产生的报文经过编码转换为便于传送的信号形式,送给传输介质,接收设备则从带有干扰的信号中正确恢复原有信号进行解码解密等。工业数据通信中典型的发送/接收设备有:1.各种变送器2.可编程逻辑控制器PLC,PID控制器等3.各种调节阀门4.各种数据采集装置5.作为监视操作设备的监控计算机或工作站6.电机控制设备7.机器人8.变频器9网络连接设备,如中继器,网桥,网关等。传输介质是从发送设备到接收设备之间的信号传递所经过的媒介,是通信中世界传送信息的载体。工业数据通信系统传输介质有无线传输介质,如电磁波,红外线等。有线传输介质,如双绞线,电缆,电力线,光缆等。传输介质的特性是影响数据通信质量的重大因素。

   报文和通信协议属于工业数据通信系统中的软件。原始数据或测控参数值,或是经过计算机处理后的结果,或是某些指令或标志经过数字化处理之后,形成需要传送的信息,包括文本,命令,参数值,图片,声音等,这些都称之为报文。通信设备之间控制数据通信与理解通信数据意义的规则,则为通信协议。通信协议关键要素是语法,语义和时序。

   通俗的认识工业数据通信系统,我们以打电话为例解释。甲方通过固定电话拨打乙方的手机,双方通过普通话进行通话。其中固定电话和手机可以看作为系统的发送设备和接收设备,电话线和电磁波则是系统的传输介质,而谈话内容则是系统的报文,大家一起讲普通话,普通话的语法就是系统的通信协议。

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