《数据网络与总线》课件——1现场总线.pptxVIP

数据网络与总线

现场总线概述本次内容

Content串行通信特点01现场总线的产生02现场总线的本质03

思考一下：我们常见的通信方式有哪些？4传统传递信息：书信、名片、狼烟、面谈现代传递信息：电报、传真、对讲机、电话、微信、倒车雷达、WIFI、蓝牙、遥控器（红外线）等

数据传输方式：按照数据传输的流向和时间关系分类5单工：单工数据传输指的是两个数据站之间只能沿一个指定的方向进行数据传输。例如收音机。半双工：数据传输是两个数据之间可以在两个方向上进行数据传输，但不能同时进行。典型的半双工设备是对讲机。全双工：数据传输是在两个数据站之间，可以两个方向同时进行数据传输。例如电话

数据传输方式：按照数据传输的顺序分类6串行：是指数据的二进制代码在一条物理信道上将数据一位一位地依次传输的方式。优点通信线路少，节约成本布线简便易行施工方便结构灵活缺点传输速率低要解决收发同步问题使用场景适用于计算机与计算机、计算机与外设之间的远距离通信电子电路设计信息传递等

数据传输方式：按照数据传输的顺序分类7并行：指的是数据以成组的方式，在多条并行信道上同时进行传输，是在传输中有多个数据位同时在设备之间进行的传输。一般是一个字节8位二进制数，同时传输。优点传输速度高控制方式简单缺点传输信道多、设备复杂线路连接成本高使用场景适用于短距离、要求传输比较快的场合，如微处理器较少使用

串行传输：按照数据传输的同步方式划分8异步传输：以字符为单位传输数据，采用位形式的字符同步信号，发送器和接收器具有相互独立的时钟(频率相差不能太多)，并且两者中任一方都不向对方提供时钟同步信号。同步传输：以数据帧为单位传输数据，可采用字符形式或位组合形式的帧同步信号(后者的传输效率和可靠性高)，由发送器或接收器提供专用于同步的时钟信号。

现场总线的发展历程9在过程控制领域中，从20世纪50年代至今一直都在使用着一种信号标准，那就是4~20mA的模拟信号标准。20世纪70年代，数字式计算机引入到测控系统中，而此时的计算机提供的是集中式控制处理。20世纪80年代微处理器在控制领域得到应用，微处理器被嵌入到各种仪器仪表设备中，形成分布式控制系统。在分布式控制系统中，各微处理器被指定一组特定任务，通信则由一个带有附属“网关”的专门网络提供，网关的程序大部分由用户编写的。

现场总线的产生10微处理器的发展，产生以IC代替常规的电子线路，出现智能设备数字式智能仪表，具有专家系统等功能通信技术的发展，促使传送数字化信息的网络技术开始使用环境监测需求增加控制精度、可操作性、可维护性、可移植性不断增加。现场总线的产生

现场总线的产生11现场总线是用于现场仪表与控制系统和控制室之间的一种全分散、全数字化、智能、双向、多变量、多点、多站的通信网络。按照IEC对现场总线（FieldBus）一词的定义，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、多点数字通信的技术。

现场总线的本质12标准不统一，所以现场总线也有不同的定义，但现场总线的本质含义表现在以下几个方面：1）现场通信网络用于过程以及制造自动化现场设备或现场仪表互连通信网络。2）现场设备互连现场设备或现场仪表是指传感器、变送器和执行器等，这些设备通过一对传输线互连，传输线可以使用双绞线、同轴电缆、光纤和电源等，并可根据需要选择不同类型的传输线。

现场总线的本质133）互操作性现场设备或者现场仪表种类繁多，没有任何一家制造商可以提供一个工厂所需的全部现场设备，所以，互相连接不同制造商的产品是不可避免的4）分散功能块把功能块分散地分配给现场仪表，从而构成虚拟控制站。5）通信线供电对于要求本征安全的低功耗现场仪表，采用这种供电方式，化工、炼油等企业的生产现场有可燃物质，现场总线设备必须严格遵循安全防爆标准，现场总线也不例外。

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