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现场总线总结.doc

上传人:东方不败 2021/1/10 文件大小:7.12 MB

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文档介绍

文档介绍:总线基本概念部分
1、现场总线的概念P1:
现场总线是一种应用于生产现场,在现场设备之间、现场设备与控制装置之间实行双向、串行、多节点数字通信的技术。
2、现场总线的5个发展阶段P2:
》基地式气动仪表控制系统
》电动单元组合式模拟仪表控制系统
》集中式数字控制系统
》集散控制系统DCS
》现场总线控制系统FCS
3、现场总线分类P3:
(目前现场总线产品主要是低速总线产品,应用于运行速率较低的领域,对网络的性能要求不是很高。高速现场总线主要应用于控制网内的互连,连接控制计算机、PLC 等智能程度较高、处理速度快的设备,以及实现低速现场总线网桥间的连接,它是充分实现系统的全分散控制结构所必须的。)
传感器总线和设备总线统称为现场总线;
按通信帧的长短,把数据传输总线分为:传感器总线,设备总线和现场总线;
ASI总线,传感器总线,位级数据总线;
CAN总线,设备总线,字节级数据总线;
ControlNet,PROFIBUS,Foundation Fieldbus总线,现场总线,数据块级数据总线;
4、现场总线的技术特点P8:
• 



• 5.对现场环境的适应性
5、现场总线的优势与劣势P9:
优势:;;;;
劣势:网络通信中数据包的传输延迟,通信系统的瞬时错误和数据包丢失,发送与到达次序的不一致等,都会破坏传统控制系统原本具有的确定性,是的控制系统的分析和综合变得更复杂,使控制系统的性能受到负面影响。
6、总线操作、总线仲裁概念P15
总线操作:总线上数据发送者与接受者之间的连接->数据传送->脱开这一操作序列成为一次总线操作。这里的连接指在相同或不同设备内,通信对象之间的逻辑绑定。连接完成之后通信报文的发送与接收过程,或者数据的读写操作过程,称为数据传送。而脱开则指完成一次或多次总线操作后,断开发送者与接受者之间的连接关系,放弃对总线的占有权。
总线仲裁:由于总线是多个设备之间信号传输的公共路径,当有一个以上设备企图同时占用总线时就可能会发生冲突。总线仲裁指对总线冲突的处理过程,根据某种裁决规则来确定下一个时刻具有总线占有权的设备。某一时刻只允许一个设备占用总线,等到他完成总线操作,释放总线占有权后,才允许其他设备占用总线。
7、信道容量香农公式P24:
信道容量的香农计算公式:C=W *log2(1+S/N) (以2为底的对数);
W:信道带宽   ; S/N: 信噪比
• 》提高带宽或信噪比能增加信道容量;
• 》在信道容量一定时,带宽与信噪比之间可以相互弥补。
信道容量随信噪比的提高增加了许多; 由于噪声功率N=Wn0(n0为噪声的单边功率谱密度) ,因而随
着带宽W的增大,噪声功率N 也会增大。所以增加带宽W并不能无限制地使信道容量增大。
数据的传输速率应该在信道容量容许的范围之内–考虑到噪声环境.
8、模拟数据编码P25:
采用模拟信号的不同幅度、不同频率、 不同相位来表达数据的0,1状态的,称为摸拟数据编码;
用高低电平的矩形脉冲信号来表达数据的0 、1状态的,称为数字数据编码。 通过编码将数据转换成适合于传输的物理信号。(编码指将数据转变为信号的一系列规则)
模拟数据编码采用模拟信号来表达数据的0,1状态。信号的幅度、频率、相位是描述模拟信号的参数:
*  幅值键控(ASK Amplitude-Sheft Keying)又称键控调幅
* 频移键控(FSK Frequency-Sheft Keying)又称键控调频
* 相移键控(PSK Phase-Sheft Keying)又称键控调相
9、数据传输方式分类P26-29:
:并行通信,串行通信。
:单工通信,半双工通信,全双工通信。
:基带传输,宽带传输。
:同步通信,异步通信。
串行传输具有易于实现,在长距离连接中可靠性高等优点,适合远距离的数据通信;
并行传输典型应用:计算机的串口与并口;
基带传输
– 在基本不改变数据信号频率的情况带信号,即基本按数据基波的原样传
– 传输过程对信号不采用调制措施。
– 属于被广泛采用的数据传输方式。
载波传输
– 发送设备要产生某个频率的信号作为载波来承载数据信;
– 按幅值键控,频移键控、相移键控等不同调制方式改变波信号的幅值、频率、相位,形成承载了数据的调