分布式控制系统(DSC)9-第二章-DCS课件-2详解.ppt

1、HS2000系统的网络结构 (1) HS2000小型分布式控制系统配置 (2) HS2000M中型分布式控制系统配置 (3) HS2000L大型分布式控制系统配置 2、HS2000CAS系统的网络结构 3、HS2000 MACSTM系统的结构 第二章 DCS网络 （1）传输介质的特性： 物理描述：说明传输介质的特征； 传输特性：模拟信号发送还是数字信号、调制技术、传输容量及传输频； 连通性：点到点或者多点连接； 地理范围：网上各点间的最大距离； 抗干扰性：防止噪音对传输数据影响的能力； 相对价格：以元件、安装和维护的价格为基础； （2）种类 双绞线 同轴电缆 光导纤维 视线介质简介-微波、红外线和激光 第二章DCS网络 2.3局域网络的拓扑结构 2.3.1星型拓扑 第二章DCS网络 2.3.2总线拓扑 第二章DCS网络 1、HS2000CAS系统的网络结构 2、HS2000 MACSTM系统的结构 3、网络的传输介质 4、网络存取控制方式类型 (1) 存储转发式 1）问询方式；2）存储转发式 2.4.1网络存取控制方式类型 各分散控制系统的网络存取控制方式并不统一，大致有两种类型，一种是存储转发式，另一种是广播式。 (1) 存储转发式 问询方式：由主节点依次问询普通节点，普通节点把信息送给主节点，主节点再把信息转发给所需接收的普通节点。这种控制方式使信息响应较慢。 存储转发式：在同一个时间内，挂接在网络上的所有节点都可发送信息和接收信息。当一个节点发送信息时，该信息被环路中的每一个节点接收和转送，即每个节点都要储存检查，最后回到发送节点信息在发送节点被冲掉。 如Bailey 公司的Network-90系统的厂区环路就是采用这种存储转发方式发送信息的。 (2) 广播式 特点1：广播式又可分为令牌、自由竞争、时间片等几种方式。 特点2：广播式的重要标志是在同一个时间内，只有一个节点在发送信息，而其他节点都在收听信息。在环型网络和总线形网络中采用广播式比较多。 1）令牌方式：令牌控制方式是当运行开始时，一个被指定的节点产生一个空闲令牌它按某种预定方式逐个节点通过，持有令牌的节点有权发送信息，此时其他各节点只能接收信息。发送节点负责将信息送到环路上(或总线上)，当传送结束时，发送节点产生一个新的空闲令牌并将它传送至下一个节点，这就是令牌式的广播方式。 自由竞争方式：自由竞争方式是接到网络上的各个节点，自由竞争发送信息，即任何—个节点，只要它打算发送信息，就可以随时把信息播送出去，当发生冲突时，发送信息都退回到原来节点，经过随机延时后再重新发送信息。 时间片方式：时间片方式是把一段时间分成若干时间片，在一个时间片内，某节点发送信息，在另一个时间片内，另外一个节点发送信息。美国西屋公司的WDPF系统，把不到100ms的时间，分成254个时间片，每一个挂在网络上的节点都占有一个时间片，在该时间片里，此节点发送信息。由于每一个节点发送信息只能是在时间片开始的时侯，所以这种方式的信道利用率相对地说比较低。 2.4.2令牌存取控制方式 （1）令牌传送的工作过程 令牌 是一个控制性标志，通常由8位二进制符号组成，如，任何一个节点获得令牌后，就拥有发送信息的权利，没有令牌就只能等待。 帧 是传送信息的基本单元(信息组)，有一定的格式。 （2）环形网络中令牌传送的情况 假定环形网络如图3-10所示，只包含4个节点，节点A有信息要送往节点C，当空闲令牌传送到节点A时，A点检测出令牌代码并立即将令牌变为标志，插入信息送上环路，这时网络中的信息分布情况如图3-11(a)所示。 （3）传送监控功能 令牌丢失：网络通信陷入混乱，因此网中需要有发现令牌丢失和恢复令牌的机构。 办法：采用一个计时器，某节点经过一定时间没有收到令牌时，就认为网络中的令牌已丢失，便重新产生一个新的令牌，如果收到两个或两个以上的令牌，就要设法去掉多余的令牌(目前的设计方案只允许一个令牌存在)。 孤儿帧 令牌预约和优先级 令牌监控帧 总线形网络也可采用令牌方式，虽然物理位置不能构成环形，但从令牌的传递顺序，能把各节点连接成一个“逻辑环”。有关传递令牌的逻辑环配置，也可以改变，一个物理节点可以在逻辑环中多次出现，使它享有较高的发送信息权利。 为了防止令牌和标志在帧内部出现，需按规则插入一些填充位，例如，在发送信息时凡监测到连续6个“l”，就由发送节点在它之后插入一个“0”比特(二进位)。但对令牌和标志不进行“0”比特插入，从而使得信息流中除了真正的令牌和标志之外不会再出现连续7个“l”。在接收端，凡出现6个连续“1”之后的“0”比特均加以删除，以恢复原信息。 （4）令牌传送的接口逻辑功能 令牌