测控网络-03Chap3解读.ppt

本章主要内容 3.1 测控系统网络通讯技术特点 3.2测控系统中常用串行通信方法 3.3 现场总线技术 3.4 工业以太网 3.5 透明传输技术 3.1 测控系统网络通讯技术特点 本节主要内容 3.1.1测控系统实时性 3.1.2测控系统可靠性 3.1.3测控系统稳定性 3.1.1测控系统实时性 要保证整个通信子网的实时性必须满足3个时间约束条件： 1）每个通信子站每次取得通信权的时间上限值，若超过此值，无论本次通信任务是否完成，均应立即释放通信权。 2）保证在某一固定的时间周期内，通信子网上的每一个站都有机会取得通信权，以防个别站因长时间取不到通信权而使其实时性太差甚至丧失实时性。 3）对于紧急任务，当实时性要求临时变得很高时，应当给以优先服务。对实时性要求较高的站，也应当给予较高的优先权。 3.1.2测控系统可靠性 1）故障的影响最小。 2）具有内部状态和差错报告能力。 3）在通常发生的故障纠正后，通信网络能够自动恢复。 4）能够支持任何站的加载、启动、停止、再加载和复位 3.1.3测控系统稳定性 稳定性指在恶劣的工业环境中正常工作。工业现场的干扰频繁，一般有四类干扰，它们是： 1）电源干扰： 2）雷击干扰； 3）电磁干扰： 4）地电位差干扰。 3.2测控系统中常用串行通信方法 本节主要内容 3.2.1 RS-232接口 3.2.2 RS422/485接口 3.2.3 USB技术 3.2.4 串行通信应用举例 3.2.1 RS-232接口 RS-232串行通信接口，是计算机系统中最常见的标准接口，最常用的方法： PC机与MODEM PC机与鼠标之间 不仅如此，利用RS-232C接口还可以连接多种设备，它是连接数据通信设备（DCE）与数据终端设备（DTE）之间的串行通信标准总线。 一、 RS-232-C的电气特性 由于RS-232-C总线标准是在TTL电路出现之前研制的，其电平是对称的 高电平：+3V~ +15V，低电平：-3V~ -15V 并且RxD、TxD使用负逻辑， 即高电平表示逻辑0、低电平表示逻辑1。 其它控制信号使用正逻辑。 二、 RS-232-C的连接器 RS-232-C总线标准采用的是25芯D型连接器，但是现在计算机上保留使用的是9芯D型连接器（如下图），各个引脚信号如下。 1、载波检测(DCD、入) 2、接受数据(RXD、入) 3、发送数据(TXD、出) 4、数据终端准备好(DTR、出) 5、信号地线(SGND) 6、数据设备准备好(DSR、入) 7、请求发送(RTS、出) 8、清除请求发送(CTS、入) 9、振铃指示(RI、入) 1、4、6、7、8、9信号，均是要与MODEM联系，2、3、5信号就可以构成串行通信。 25针RS-232C的引脚功能 1).数据线 ：2、3、7、14、15 2).状态和控制线 ：4、5、20、6、22、8、21 3).定时信号线：15、24、17 4).其它信号线：1、23 三、 RS-232-C电平转换电路 现在最常用的RS-232-C电平转换电路是MAX232等（如下图所示），其特点是单5V供电。 MC1488和MC1489、 MAX232引脚图 常用的电平转换电路是MC1488和MC1489： TTL电平 RS-232C电平， MC1488 MC1489 MC1488需要使用+12V和-12V电源，而有的电路中缺少这两种电源信号。所以，另外有一些电路仅使用单一的+5V电源，通过内部自升压电路，提供较高的正负电源，这种电路通常都需要外接电容。MAX232就是其中之一。 图3-2是两个计算机通过RS-232C和电话线进行串行通信的连接示意图。 由于RS-232-C总线推出较早，因此在使用中暴露出了明显的缺点，主要表现在： 1）传输速率不够快 2）传输距离不够远 3）非平衡接口、共用信号地，故电气性能不佳 4）接口处各信号容易产生串扰 5）未规定连接器 一、 RS-423-A/RS-422-A串行通信总线