文档介绍：第10章控制网络技术
本章要点:
、制式、
编码、复用、同步及传输介质等
基础知识。
、网络控制方法、
差错控制技术及网络体系结构。
-232C通信
总线与RS-422/485通信总线。
本章主要内容
引言
数据通信基础
通信网络技术
网络体系结构
串行通信总线
本章小结
思考题
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。
引言
数据通信基础
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。
数据通信系统

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10-1所示。
图10-1 数据通信系统的构成
(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。
(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。

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10-2(a)所示。
图10-2并行通信与串行通信
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。
(2)串行通信
串行通信是指所传送数据的各位按顺序一位一位地发送或接收,如图10-2