測控網(wǎng)絡(luò)03Chap3

1、 本章主要內(nèi)容本章主要內(nèi)容 3.1 測控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)特點測控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)特點 3.2測控系統(tǒng)中常用串行通信方法測控系統(tǒng)中常用串行通信方法 3.3 現(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)場總線技術(shù) 3.4 工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng) 3.5 透明傳輸技術(shù)透明傳輸技術(shù)3.1 測控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)特點測控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)特點本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容 3.1.1測控系統(tǒng)實時性 3.1.2測控系統(tǒng)可靠性 3.1.3測控系統(tǒng)穩(wěn)定性3.1.1測控系統(tǒng)實時性 要保證整個通信子網(wǎng)的實時性必須滿足要保證整個通信子網(wǎng)的實時性必須滿足3個時間約束條個時間約束條件件： 1）每個通信子站每次取得通信權(quán)的時間上限值，若超過此值，無論本次通信任務(wù)

2、是否完成，均應(yīng)立即釋放通信權(quán)。 2）保證在某一固定的時間周期內(nèi)，通信子網(wǎng)上的每一個站都有機會取得通信權(quán)，以防個別站因長時間取不到通信權(quán)而使其實時性太差甚至喪失實時性。 3）對于緊急任務(wù)，當(dāng)實時性要求臨時變得很高時，應(yīng)當(dāng)給以優(yōu)先服務(wù)。對實時性要求較高的站，也應(yīng)當(dāng)給予較高的優(yōu)先權(quán)。3.1.2測控系統(tǒng)可靠性 1）故障的影響最小。 2）具有內(nèi)部狀態(tài)和差錯報告能力。 3）在通常發(fā)生的故障糾正后，通信網(wǎng)絡(luò)能夠自動恢復(fù)。 4）能夠支持任何站的加載、啟動、停止、再加載和復(fù)位3.1.3測控系統(tǒng)穩(wěn)定性 穩(wěn)定性指在惡劣的工業(yè)環(huán)境中正常工作。工業(yè)現(xiàn)場的干擾頻繁，一般有四類干擾，它們是： 1）電源干擾： 2）雷擊干擾；

3、 3）電磁干擾： 4）地電位差干擾。3.2測控系統(tǒng)中常用串行通信方法測控系統(tǒng)中常用串行通信方法 本節(jié)主要內(nèi)容 3.2.1 RS-232接口 3.2.2 RS422/485接口 3.2.3 USB技術(shù) 3.2.4 串行通信應(yīng)用舉例3.2.1 RS-232接口 RS-232串行通信接口，是計算機系統(tǒng)中最常見的標(biāo)準(zhǔn)接口，最常用的方法： PC機與MODEM PC機與鼠標(biāo)之間 不僅如此，利用RS-232C接口還可以連接多種設(shè)備，它是連接數(shù)據(jù)通信設(shè)備（DCE）與數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）之間的串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線。一、一、 RS-232-C的電氣特性的電氣特性由于由于RS-232-C總線標(biāo)準(zhǔn)是在總線標(biāo)準(zhǔn)是在TTL

4、電路出現(xiàn)之電路出現(xiàn)之前研制的，其電平是對稱的前研制的，其電平是對稱的高電平：高電平：+3V +15V，低電平：，低電平：-3V -15V并且并且RxD、TxD使用負(fù)邏輯，使用負(fù)邏輯，即高電平表示邏輯即高電平表示邏輯0、低電平表示邏輯、低電平表示邏輯1。其它控制信號使用正邏輯。其它控制信號使用正邏輯。串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-232-C串行總線串行總線二、二、 RS-232-C的連接器的連接器RS-232-C總線標(biāo)準(zhǔn)采用的是總線標(biāo)準(zhǔn)采用的是25芯芯D型連接器，但是現(xiàn)在計算機上保型連接器，但是現(xiàn)在計算機上保留使用的是留使用的是9芯芯D型連接器（如下圖），各個引腳信號如下。型連接器（如下

5、圖），各個引腳信號如下。1、載波檢測、載波檢測(DCD、入、入) 2、接受數(shù)據(jù)、接受數(shù)據(jù)(RXD、入、入)3、發(fā)送數(shù)據(jù)、發(fā)送數(shù)據(jù)(TXD、出、出)4、數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好、數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好(DTR、出、出)5、信號地線、信號地線(SGND) 6、數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好、數(shù)據(jù)設(shè)備準(zhǔn)備好(DSR、入、入)7、請求發(fā)送、請求發(fā)送(RTS、出、出) 8、清除請求發(fā)送、清除請求發(fā)送(CTS、入、入)9、振鈴指示、振鈴指示(RI、入、入) 1、4、6、7、8、9信號，均是要與信號，均是要與MODEM聯(lián)系，聯(lián)系，2、3、5信號就信號就可以構(gòu)成串行通信?？梢詷?gòu)成串行通信。1 2 3 4 56 7 8 9計計算算機機端端串行通

6、信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-232-C串行總線串行總線 25針RS-232C的引腳功能1).數(shù)據(jù)線 ：2、3、7、14、152).狀態(tài)和控制線 ：4、5、20、6、22、8、213).定時信號線：15、24、174).其它信號線：1、23串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-232-C串行總線串行總線三、三、 RS-232-C電平轉(zhuǎn)換電路電平轉(zhuǎn)換電路現(xiàn)在最常用的現(xiàn)在最常用的RS-232-C電平轉(zhuǎn)換電路是電平轉(zhuǎn)換電路是MAX232等（如下圖所示），其等（如下圖所示），其特點是單特點是單5V供電。供電。TTLRS232RS232串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-232-C串行總線串行總線

7、MC1488和MC1489、 MAX232引腳圖串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-232-C串行總線串行總線 常用的電平轉(zhuǎn)換電路是MC1488和MC1489： TTL電平 RS-232C電平， MC1488 MC1489 MC1488需要使用+12V和-12V電源，而有的電路中缺少這兩種電源信號。所以，另外有一些電路僅使用單一的+5V電源，通過內(nèi)部自升壓電路，提供較高的正負(fù)電源，這種電路通常都需要外接電容。MAX232就是其中之一。 串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-232-C串行總線串行總線 圖3-2是兩個計算機通過RS-232C和電話線進行串行通信的連接示意圖。 串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串

8、行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-232-C串行總線串行總線由于由于RS-232-C總線推出較早，因此在使用中暴露出了明顯的總線推出較早，因此在使用中暴露出了明顯的缺點，主要表現(xiàn)在：缺點，主要表現(xiàn)在：1）傳輸速率不夠快）傳輸速率不夠快2）傳輸距離不夠遠(yuǎn)）傳輸距離不夠遠(yuǎn)3）非平衡接口、共用信號地，故電氣性能不佳）非平衡接口、共用信號地，故電氣性能不佳4）接口處各信號容易產(chǎn)生串?dāng)_）接口處各信號容易產(chǎn)生串?dāng)_5）未規(guī)定連接器）未規(guī)定連接器一、一、 RS-423-A/RS-422-A串行通信總線串行通信總線1、 RS-423-A/RS-422-A 的產(chǎn)生的產(chǎn)生1977年年EIA（Electronic Industri

9、es Association,（美國）電子（美國）電子工業(yè)協(xié)會）制定了新標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)協(xié)會）制定了新標(biāo)準(zhǔn)RS-449 ，RS-423-A/RS-422-A 是是RS-449標(biāo)準(zhǔn)的一個子集，標(biāo)準(zhǔn)的一個子集，RS-485是是RS-422-A 的一個變型。的一個變型。串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-422/RS-485RS-422/RS-485串行通信總線串行通信總線3.2.2 RS422/485接口 2RS-423A接口 RS-423A接口是為克服RS-232C接口抗干擾能力差而設(shè)計，RS-423A接口采用了單端發(fā)送、雙端接收的傳送方式，如圖3-6 所示。 3RS-422A接口接口 RS-422A

10、接口采用雙端發(fā)送雙端接受的傳送方式 串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-422RS-4224、 RS-422-A 的主要特點（的主要特點（RS-423-A的傳輸性能差些）的傳輸性能差些）1）單端收、發(fā)，雙極性電源（）單端收、發(fā)，雙極性電源（-6V+6V）2）信號也是負(fù)邏輯）信號也是負(fù)邏輯3）抗干擾能力強：平衡傳輸（與驅(qū)動），差分接）抗干擾能力強：平衡傳輸（與驅(qū)動），差分接受受4）傳輸距離遠(yuǎn)、速率高。最大距離為）傳輸距離遠(yuǎn)、速率高。最大距離為1200m。距離為距離為1200m時速率為時速率為100Kbps；距離為；距離為120m時時速率為速率為1Mbps；距離為；距離為12m時速率為時速率為1

11、0Mbps。5）可連接多個接收器，并且可同時工作。）可連接多個接收器，并且可同時工作。串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-422RS-4225 5、 RS-232-C/RS-423-A/RS-422-ARS-232-C/RS-423-A/RS-422-A的電氣接口電路比較的電氣接口電路比較（C）平衡驅(qū)動差分接收電路）平衡驅(qū)動差分接收電路RS-422-ARS-423-ARS-232-C2V串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-422RS-4223.2.2 RS422/485接口 RS-485接口 RS-485接口也是采用雙端發(fā)送雙端接受的傳送方式。它與RS-422A接口是兼容的，是RS-422

12、A的簡化，但是它的線路中可以有多個發(fā)送器，每個發(fā)送器可以驅(qū)動多個負(fù)載設(shè)備，在傳送的兩端都要配備平衡電阻。利用RS485接口，可以在傳輸中實現(xiàn)多個發(fā)送器和多個接收器共用一條線路（1對），組成一個485網(wǎng)絡(luò)，但只能實現(xiàn)半雙工的雙向通信，這足以滿足大多數(shù)工業(yè)控制網(wǎng)絡(luò)的要求。RS-485串行通信總線串行通信總線 1、RS-485RS-485是是RS-422-A 的一個變型，二者的區(qū)別如下：的一個變型，二者的區(qū)別如下：1）RS-422為全雙工，而為全雙工，而RS485為半雙工；為半雙工；2）RS-422采用兩采用兩對平衡差分信號線，對平衡差分信號線，RS-485只需其中的一只需其中的一對，更適合多站互連

13、。對，更適合多站互連。（b）RS-422（a）RS-485串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-485RS-485串行通信總線串行通信總線 2、RS-422與與RS-485比較比較項項 目目RS-422RS-422RS-485RS-485動作方式動作方式差動方式差動方式差動方式差動方式可連接的臺數(shù)可連接的臺數(shù)1 1臺驅(qū)動器、臺驅(qū)動器、1010臺接收器臺接收器3232臺驅(qū)動器、臺驅(qū)動器、3232臺接收器臺接收器傳輸最大距離傳輸最大距離1200m1200m1200m1200m傳輸最大速率傳輸最大速率12m12m10Mbps10Mbps10Mbps10Mbps120m120m1Mbps1Mbps1M

14、bps1Mbps1200m1200m100Kbps100Kbps100Kbps100Kbps驅(qū)動器輸出電壓最大值驅(qū)動器輸出電壓最大值-0.25V - +6V-0.25V - +6V-7V - +12V-7V - +12V驅(qū)動器輸出驅(qū)動器輸出信號電平信號電平無負(fù)載無負(fù)載5V5V5V5V有負(fù)載有負(fù)載2V2V1.5V1.5V驅(qū)動器負(fù)載阻抗驅(qū)動器負(fù)載阻抗100100 5454 接收器輸入電壓范圍接收器輸入電壓范圍-7V -7V +7V+7V-7V -7V +12V+12V接收器輸入敏感度接收器輸入敏感度200mV200mV200mV200mV接收器輸入阻抗接收器輸入阻抗4k4k 12k12k 串行通信

15、標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-485RS-485串行通信總線串行通信總線3、RS-485電平轉(zhuǎn)換芯片電平轉(zhuǎn)換芯片常用的有常用的有MAX481E/483E/485E/487E/1487E、 SN76176等芯片，實現(xiàn)等芯片，實現(xiàn)TTL電平到電平到RS-485電平的轉(zhuǎn)換；電平的轉(zhuǎn)換； MAX488E/490E等芯片，實現(xiàn)等芯片，實現(xiàn)TTL電平到電平到RS-422電平的轉(zhuǎn)換。這些芯片均為單電平的轉(zhuǎn)換。這些芯片均為單5V電源供電。電源供電。串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-485RS-485串行通信總線串行通信總線4、RS-485/RS-422連接電路（兩點連接）連接電路（兩點連接）傳輸介質(zhì)為雙絞

16、線，如用計算機網(wǎng)絡(luò)線。傳輸介質(zhì)為雙絞線，如用計算機網(wǎng)絡(luò)線。R1為匹配電阻，消為匹配電阻，消除反射信號。除反射信號。雙絞線的特性雙絞線的特性阻抗。一般要求節(jié)阻抗。一般要求節(jié)距比距比D/d=10，D為為節(jié)距、節(jié)距、d為線外徑；為線外徑；若使用若使用12mm平方平方的雙絞線，每米的雙絞線，每米100匝時特性阻抗為匝時特性阻抗為123歐姆，每米歐姆，每米40匝時特匝時特性阻性阻 抗為抗為129歐姆。歐姆。（b）RS-422（a）RS-485串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-485RS-485串行通信總線串行通信總線5、RS-485/RS-422連接電路（多點連接）連接電路（多點連接）全雙工全雙工R

17、S-422半雙工半雙工RS-485串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線串行通信標(biāo)準(zhǔn)總線RS-485RS-485串行通信總線串行通信總線PC機 RS-232CTXDRXD232/485轉(zhuǎn)換器AB120MAX487EROREDEDIBAAT89C52P1.7RXD1 # 從機TXD圖 10-25 PC機與多個單片機系統(tǒng)構(gòu)成的RS-485通信網(wǎng)絡(luò)MAX487EROREDEDIBAAT89C52P1.7RXD2 # 從機TXDMAX487EROREDEDIBAAT89C52P1.7RXDn # 從機TXD120232電平485電平TTL電平RS485基礎(chǔ)OCI6ARS232主機為PCRS485主機為PLCTD3000TD

18、3000TD3000RS232主機為PCTD3000OCI6A單主機多從機單主機單從機或RS485TD3000RS485基礎(chǔ)通信方式通信方式 采用主機“輪詢”，從機“應(yīng)答”的點對點通信方式，變頻器為從機。 主機使用廣播地址發(fā)送命令時，從機不允許應(yīng)答。 從機在最近一次對主機輪詢的應(yīng)答幀中上報當(dāng)前故障信息。 通信準(zhǔn)備通信準(zhǔn)備 用從機鍵盤設(shè)置變頻器串行接口通信參數(shù)：本機地址、波特率、數(shù)據(jù)格式。 具備RS232的主機可以使用通信接口轉(zhuǎn)換器（ OCI6A）完成到RS485的轉(zhuǎn)換。RS485通訊協(xié)議數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu) 幀頭：起始字節(jié)、從機地址。 幀尾：校驗數(shù)據(jù)（異或校驗）。 用戶數(shù)據(jù)：參數(shù)數(shù)據(jù)和過程數(shù)據(jù)

19、兩部分。 參數(shù)數(shù)據(jù)：功能碼操作命令/響應(yīng)、功能碼號、功能碼設(shè)定/實際值。 在短幀中沒有參數(shù)數(shù)據(jù)。過程數(shù)據(jù)：主機控制命令/從機狀態(tài)響應(yīng)、主機運行主設(shè)定/從機運行實際值。數(shù)據(jù)幀格式示意圖起始字節(jié)（字節(jié)）從機地址（字節(jié)）幀頭用戶數(shù)據(jù)幀尾參數(shù)數(shù)據(jù)過程數(shù)據(jù)異或校驗（字節(jié)）功能碼號（字節(jié)）控制/狀態(tài)字（字）主設(shè)定/實際值（字）功能碼操作命令/響應(yīng)（字節(jié)）功能碼設(shè)定/實際值（字）RS485通訊協(xié)議特殊報文（起始字節(jié)特殊報文（起始字節(jié)=68H=68H），用于獲取從站的軟件版本和機器型），用于獲取從站的軟件版本和機器型號號控制器至變頻器:變頻器至控制器:發(fā)送順序（字節(jié)）起始字節(jié)從機地址軟件版本機器型號異或校驗1

20、2345發(fā)送順序（字節(jié)）起始字節(jié)從機地址55H12345AAH6軟件版本異或校驗6A5HRS485通訊協(xié)議短幀（起始字節(jié)短幀（起始字節(jié)=7EH=7EH）起始字節(jié)從機地址控制字異或校驗運行數(shù)據(jù)設(shè)定控制字發(fā)送順序（字節(jié)）字節(jié)定義數(shù)據(jù)區(qū)校驗控制區(qū)地址頭運行數(shù)據(jù)設(shè)定控制器至變頻器：1234567起始字節(jié)從機地址狀態(tài)字異或校驗實際運行數(shù)據(jù)狀態(tài)字發(fā)送順序（字節(jié)）字節(jié)定義數(shù)據(jù)區(qū)校驗狀態(tài)區(qū)地址頭實際運行數(shù)據(jù)變頻器至控制器：1234567RS485通訊協(xié)議長幀（起始字節(jié)長幀（起始字節(jié)=02H=02H） 起始字節(jié)從機地址功能碼號異或校驗運行數(shù)據(jù)設(shè)定控制字控制字命令字發(fā)送順序（字節(jié)）字節(jié)定義數(shù)據(jù)區(qū)校驗參數(shù)區(qū)命令區(qū)地

21、址頭控制區(qū)功能碼設(shè)定值運行數(shù)據(jù)設(shè)定控制器至變頻器：1234567891011功能碼設(shè)定值起始字節(jié)從機地址功能碼號異或校驗實際運行數(shù)據(jù)狀態(tài)字狀態(tài)字響應(yīng)字發(fā)送順序（字節(jié)）字節(jié)定義數(shù)據(jù)區(qū)校驗參數(shù)區(qū)命令區(qū)地址頭控制區(qū)功能碼實際值實際運行數(shù)據(jù)變頻器至控制器：1234567891011功能碼實際值RS485通訊協(xié)議幀頭幀頭 幀頭：一個字節(jié) 幀頭是主機發(fā)布命令或從機回應(yīng)主機響應(yīng)的第一個字節(jié)，不論是主機還是從機，都在收到該字節(jié)后開始記錄有效數(shù)據(jù)。 為確保能準(zhǔn)確識別報文頭，要求兩個通信幀之間保持2個字節(jié)傳輸時間以上的總線空閑時間。數(shù)據(jù)幀格式示意圖起始字節(jié)（字節(jié)）從機地址（字節(jié)）異或校驗（字節(jié)）76543210用

22、戶數(shù)據(jù)=7EH：短幀=02H：長幀=68H：特殊報文RS485通訊協(xié)議從機地址從機地址 數(shù)據(jù)含義：從機的本機地址 從機地址范圍2 126，127為廣播地址，0、1號地址保留。從站數(shù)目超出29個，要求使用中繼器，同時中繼器將占用從機數(shù)目。從機的群組地址與本機地址不同時使用。地址字節(jié)最高位為0表示是本機的單機地址，為1表示是群組地址。數(shù)據(jù)幀格式示意圖起始字節(jié)（字節(jié)）從機地址（字節(jié)）異或校驗（字節(jié)）76543210用戶數(shù)據(jù)單機地址或群組地址=0：單機地址=1：群組地址RS485通訊協(xié)議命令字（響應(yīng)字）命令字（響應(yīng)字）+ +功能碼號（功能碼號（2 2個字節(jié)，個字節(jié)，16BIT16BIT） 數(shù)據(jù)含義：主

23、機發(fā)送的命令或從機對命令的應(yīng)答。 功能碼組號范圍016（BIT8BIT11），功能碼的范圍099（BIT0BIT7），參見TD3000 先發(fā)高字節(jié)，再發(fā)低字節(jié)的原則151413121110 9 8 7 6 5 41230功能碼號命令/響應(yīng)字（碼）功能碼組號數(shù)據(jù)幀格式示意圖起始字節(jié)（字節(jié)）從機地址（字節(jié)）異或校驗（字節(jié)）功能碼號（字節(jié)）控制/狀態(tài)字（字）主設(shè)定/實際值（字）功能碼操作命令/響應(yīng)（字節(jié)）功能碼設(shè)定/實際值（字）RS485通訊協(xié)議. 命令字（碼）命令字（碼） 預(yù)留313， 15請求 更 改 功 能 碼 參數(shù) 并存 儲 至 EEPROM14請求 更 改 功 能 碼 參數(shù) 數(shù) 據(jù)2請求

24、讀取 功能 碼 參數(shù) 數(shù) 據(jù)1無任 務(wù)0功 能 描 述命 令 字 （ 碼 ）預(yù) 留8 15無 法 執(zhí) 行 ， 錯 誤 信 息 用 功 能 碼 實 際 值 的 低 字 節(jié) 表 示 （ 此 時 并 不 返 回 功 能 碼 值 ）7預(yù) 留26功 能 碼 參 數(shù) 操 作 正 確 （ 讀 取 或 更 改 ）1無 響 應(yīng)0內(nèi) 容 描 述響應(yīng) 字 （ 碼 ）. 響應(yīng)字（碼）響應(yīng)字（碼） RS485通訊協(xié)議. 響應(yīng)字（碼）響應(yīng)字（碼） 參數(shù)操作錯誤（響應(yīng)字=7時）內(nèi)容定義列表預(yù)留其它參數(shù)數(shù)據(jù)無法更改（運行中不可更改）101密碼錯誤12參數(shù)數(shù)值超限2參數(shù)不允許設(shè)置（參數(shù)只讀）1非法參數(shù)號0內(nèi)容描述錯誤號RS48

25、5通訊協(xié)議功能碼設(shè)定功能碼設(shè)定/ /實際值（實際值（2 2個字節(jié)，個字節(jié)，16BIT16BIT） 對應(yīng)功能碼號的參數(shù)值或錯誤參數(shù)代碼。當(dāng)功能碼操作正確時，功能碼的實際返回值用一個字（2個字節(jié)）表示；如果功能碼操作不正確則用低字節(jié)返回操作錯誤代碼，此時高字節(jié)為0；遵循先發(fā)高字節(jié)，再發(fā)低字節(jié)的原則151413121110 9 8 7 6 5 41230數(shù)據(jù)幀格式示意圖起始字節(jié)（字節(jié)）從機地址（字節(jié)）異或校驗（字節(jié)）功能碼號（字節(jié)）控制/狀態(tài)字（字）主設(shè)定/實際值（字）功能碼操作命令/響應(yīng)（字節(jié)）功能碼設(shè)定/實際值（字）功能碼設(shè)定/實際值功能碼操作錯誤代碼RS485通訊協(xié)議控制控制/ /狀態(tài)字（狀態(tài)

26、字（2 2個字節(jié)，個字節(jié)，16BIT16BIT） 151413121110 9 8 7 6 5 41230數(shù)據(jù)幀格式示意圖起始字節(jié)（字節(jié)）從機地址（字節(jié)）異或校驗（字節(jié)）功能碼號（字節(jié)）控制/狀態(tài)字（字）主設(shè)定/實際值（字）功能碼操作命令/響應(yīng)（字節(jié)）功能碼設(shè)定/實際值（字）RS485通訊協(xié)議 控制控制字定義字定義值1010101控制字（位）bit0 bit1 bit2 bit3 0含義運行命令方式0停車方式1停車命令無效方式2停車命令無效方式2停車命令變頻器輸出允許變頻器輸出禁止功能描述起動變頻器減速停車變頻器自由停車以所能達到的最快方式停車封鎖PWM輸出方式1停車命令RS485通訊協(xié)議 控

27、制控制字定義字定義值控制字（位）含義功能描述bit51給定積分器工作允許允許給定積分器工作 0給定積分器工作禁止停止給定積分器工作，并保持當(dāng)前的給定積分器輸出bit61頻率設(shè)定有效 0頻率設(shè)定無效頻率設(shè)定值無效,頻率設(shè)定值清0.bit701故障復(fù)位故障復(fù)位。如果故障仍存在則變頻器進入禁止工作狀態(tài) 0無意義0點動正轉(zhuǎn)停止bit81點動正轉(zhuǎn)RS485通訊協(xié)議 控制控制字定義字定義值控制字（位）含義功能描述bit9點動反轉(zhuǎn) 點動反轉(zhuǎn)停止bit10主站控制有效主站下發(fā)的當(dāng)前控制字和運行設(shè)定值有效 主站控制無效主站下發(fā)的當(dāng)前控制字和運行設(shè)定值無效，變頻器保持前一次的控制字和運行設(shè)定值bit14運行方向正

28、轉(zhuǎn) 運行方向反轉(zhuǎn)bit1113，bit15、4101010未定義預(yù)留RS485通訊協(xié)議 響應(yīng)響應(yīng)字定義字定義值1010101控制字（位）bit1 bit2 bit3 bit4 0含義準(zhǔn)備工作狀態(tài)非準(zhǔn)備工作狀態(tài)變頻器輸出允許變頻器有故障變頻器無故障停機1狀態(tài)非停機1狀態(tài)功能描述變頻器就緒以所能達到的最快方式停車變頻器禁止輸出變頻器執(zhí)行停機1命令,處于停機狀態(tài)RS485通訊協(xié)議 響應(yīng)響應(yīng)字定義字定義值控制字（位）含義功能描述bit51停機2狀態(tài)變頻器執(zhí)行停機2命令,處于停機狀態(tài) 0非停機2狀態(tài)bit61控制禁止?fàn)顟B(tài) 0控制允許狀態(tài)bit91上位機控制 0本地控制方式0未到達設(shè)定頻率/速度bit10

29、1到達設(shè)定頻率/速度因停機1或停機2或變頻器故障或異常命令使變頻器停機的狀態(tài),需控制字恢復(fù)到準(zhǔn)備運行狀態(tài)使其復(fù)位變頻器只允許本地控制（面板和端子）RS485通訊協(xié)議 響應(yīng)響應(yīng)字位定義字位定義值控制字（位）含義功能描述bit11變頻器運行狀態(tài) 變頻器停止?fàn)顟B(tài)bit15變頻器接受出錯 變頻器接收正確本位表示來自控制器的通訊幀經(jīng)校驗出錯，控制器應(yīng)再次發(fā)送該幀。bit0預(yù)留bit78預(yù)留bit1214，1010預(yù)留RS485通訊協(xié)議 運行數(shù)據(jù)設(shè)定值運行數(shù)據(jù)設(shè)定值/運行數(shù)據(jù)實際值（運行數(shù)據(jù)實際值（16BIT） 運行數(shù)據(jù)設(shè)定值由用戶根據(jù)控制要求來設(shè)定，通過設(shè)定功能碼的形式來實現(xiàn)， 包括：運行設(shè)定頻率、設(shè)定

30、轉(zhuǎn)速、設(shè)定線速度、閉環(huán)設(shè)定等等。 運行數(shù)據(jù)實際值是由設(shè)定值來決定 ，如：實際運行頻率、實際轉(zhuǎn)速等。 當(dāng)狀態(tài)字反映出運行故障時，實際值將為故障代號。故障代號如下：15 14 13 12 1110 9876541230數(shù) 據(jù)幀 格式 示意 圖起始字節(jié)（字節(jié)）從機地址（字節(jié)）異或校驗（字節(jié)）功能碼號（字節(jié)）控制/狀態(tài)字（字）主設(shè)定/實際值（字）功能碼操作命令/響應(yīng)（字節(jié)）功能碼設(shè)定/實際值（字）RS485通訊協(xié)議 故障代號故障代號故障代號故障含義0無故障1變頻器加速運行過電流(E001)2變頻器減速運行過電流(E002)3變頻器恒速運行過電流(E003)4變頻器加速運行過電壓(E004)5變頻器減速

31、運行過電壓(E005)6變頻器恒速運行過電壓(E006)7變頻器控制過電壓(E007)8輸入側(cè)缺相(E008)9輸出側(cè)缺相(E009)10功率模塊故障(E010)11功率模塊散熱器過熱(E011)12整流橋散熱器過熱(E012)13變頻器過載(E013)14電機過載(E014)15外部設(shè)備故障(E015)RS485通訊協(xié)議16EEPROM讀寫錯誤(E016)17RS485通信錯誤(E017)18接觸器未吸合（E018）19電流檢測電路故障(E019)20CPU錯誤(E020)21模擬閉環(huán)反饋斷線故障(E021)22外部電壓/電流給定信號斷線故障(E022)23鍵盤EEPROM讀寫錯誤(E023

32、)24調(diào)諧錯誤(E024)25編碼器錯誤(E025)26 變頻器掉載(E026)27 制動單元故障(E027)28 參數(shù)設(shè)定錯誤(E028)29 保留(E029) 保留 62 保留(E062)63輸入欠壓(P.OFF) 故障代號故障代號RS485通訊協(xié)議 校驗和校驗和 數(shù)據(jù)含義：數(shù)據(jù)幀校驗和計算結(jié)果。 數(shù)據(jù)類型：16進制，單字節(jié)。 計算方法：連續(xù)異或。7 6 5 41230數(shù)據(jù)幀格式示意圖起始字節(jié)（字節(jié)）從機地址（字節(jié)）異或校驗（字節(jié)）功能碼號（字節(jié)）控制/狀態(tài)字（字）主設(shè)定/實際值（字）功能碼操作命令/響應(yīng)（字節(jié)）功能碼設(shè)定/實際值（字）進行異或計算RS485案例 應(yīng)用案例應(yīng)用案例 說明：使

33、用通信控制變頻器時，請先檢查硬件是否連接好。同時，將變頻器的通信數(shù)據(jù)格式，波特率，以及通信地址設(shè)置好。如果是用在PROFIBUS上，還需選定PPO參數(shù)（F9參數(shù)組）。本文例子中默認(rèn)變頻器使用長楨進行通信。1、以50Hz運行2#變頻器。（此例需要將變頻器頻率設(shè)定成F0.03=6）起始字節(jié)從機地址命令字功能碼號設(shè)定高位設(shè)定低位控制高位控制低位主設(shè)定高位主設(shè)定低位校驗碼020200000000047F1388E22、使2#變頻器減速停機起始字節(jié)從機地址命令字功能碼號設(shè)定高位設(shè)定低位控制高位控制低位主設(shè)定高位主設(shè)定低位校驗碼020200000000047E1388E3RS485案例應(yīng)用案例應(yīng)用案例3、

34、讀取2#變頻器功能碼F3.06（此命令會同時運行變頻器）起始字節(jié)從機地址命令字功能碼號設(shè)定高位設(shè)定低位控制高位控制低位主設(shè)定高位主設(shè)定低位校驗碼020213070000047F1388F6 4、將2#變頻器功能碼F0.10變頻器加速時間設(shè)成30S。對正在運行中的變頻器，此命令會使變頻器減速停機。若欲不影響變頻器運行狀態(tài)，只需將該楨中的控制低位改成7FH。起始字節(jié)從機地址命令字功能碼號設(shè)定高位設(shè)定低位控制高位控制低位主設(shè)定高位主設(shè)定低位校驗碼0202200A012C047E1388E4RS485案例應(yīng)用案例應(yīng)用案例5、復(fù)位發(fā)生了故障的2#變頻器起始字節(jié)從機地址命令字功能碼號設(shè)定高位設(shè)定低位控制高

35、位控制低位主設(shè)定高位主設(shè)定低位校驗碼0202000A012C04FE138844 6、點動正轉(zhuǎn)2#變頻器起始字節(jié)從機地址命令字功能碼號設(shè)定高位設(shè)定低位控制高位控制低位主設(shè)定高位主設(shè)定低位校驗碼0202000A012C057E1388C5RS485案例應(yīng)用案例應(yīng)用案例7、點動反轉(zhuǎn)2#變頻器起始字節(jié)從機地址命令字功能碼號設(shè)定高位設(shè)定低位控制高位控制低位主設(shè)定高位主設(shè)定低位校驗碼0202000A012C067E1388C68、關(guān)于TD3000參數(shù)定標(biāo)的說明：A）頻率的定標(biāo)為1：100 欲使變頻器按50Hz運轉(zhuǎn)，則主設(shè)定應(yīng)為1388H（5000）B）時間的定標(biāo)為1：10欲使變頻器加速時間為30S，則功

36、能碼設(shè)定應(yīng)為012CH（300）C）電流的定標(biāo)為1：10若變頻器反饋電流為012CH，則該變頻器當(dāng)前電流為30A。D）其他（如端子輸入，輸出）請參考TD3000用戶手冊。 RS485案例9、TD3000通信協(xié)議需要注意的事項 當(dāng)變頻器自由停車，緊急停車后（用停機方式1，2停機后），上位機必須發(fā)送例2楨，使變頻器從不可運行狀態(tài)回到可運行狀態(tài)，這一楨類似復(fù)位楨。當(dāng)變頻器在不同運行方式切換時，也必須添加例2楨。例如，當(dāng)前變頻器受例6驅(qū)動處于正轉(zhuǎn)點動狀態(tài)，此時可用下面楨使之點動停止。若要變頻器回到正常運行狀態(tài)（非點動），則還必須發(fā)送該楨一次。這楨之后才能發(fā)送變頻器運行命令。（例1楨）起始字節(jié)從機地址命

37、令字功能碼號設(shè)定高位設(shè)定低位控制高位控制低位主設(shè)定高位主設(shè)定低位校驗碼0202000A012C047E1388C4 編程心得 1、數(shù)據(jù)包提供起始字節(jié)、地址、異或校驗等校驗手段 2、主機設(shè)計為建立三次握手呼叫過程 3、報文間要保證有2個字節(jié)傳輸時間的間隔 4、主機握手等待時間和從機最長響應(yīng)時間為7字節(jié)傳輸時間（參考西門子 通信協(xié)議的最長響應(yīng)時間），超時則判定為通信失敗 5、主站對從站的“輪詢”可以建立在一個用戶定義的輪詢鏈表上（可選功能） 6、在輪詢鏈表內(nèi)的每一個從站，主站必需定期輪詢，包括無應(yīng)答時，應(yīng)呼叫三次，既保證能及時發(fā)現(xiàn)從站的通信故障，又能實現(xiàn)“即插即用”的功能 7、從站在一定時間間隔后

38、若未接收到任何報文則認(rèn)為發(fā)生斷線故障，隨后進入故障安全狀態(tài)3.2.3 USB技術(shù)1USB接口技術(shù)簡介 USB是英文Universal Serial BUS的縮寫，中文含義是“通用串行總線”。 USB用一個4針插頭作為標(biāo)準(zhǔn)插頭，采用菊花鏈形式可以把所有的外設(shè)連接起來，最多可以連接127個外部設(shè)備，并且不會損失帶寬。 USB是一個外部總線標(biāo)準(zhǔn)，用于規(guī)范電腦與外部設(shè)備的連接和通訊。USB接口支持設(shè)備的即插即用和熱插拔功能。3.2.3 USB技術(shù)2USB的版本 第一代：USB 1.0/1.1的最大傳輸速率為12Mbps。1996年推出。 第二代：USB 2.0的最大傳輸速率高達480Mbps。USB

39、1.0/1.1與USB 2.0的接口是相互兼容的。 第三代：USB 3.0 最大傳輸速率5Gbps, 向下兼容USB 1.0/1.1/2.03.2.3 USB技術(shù) 3USB的應(yīng)用 USB是一個使計算機周邊設(shè)備連接標(biāo)準(zhǔn)化、單一化的接口，其規(guī)格是由Intel、NEC、Compaq、DEC、IBM、Microsoft、Northern Telecom聯(lián)系制定的。 一個USB接口理論上可以支持127個裝置，但是目前還無法達到這個數(shù)字。其實，對于一臺計算機，所接的周邊外設(shè)很少有超過10個的，因此這個數(shù)字是足夠我們使用的。 3.2.3 USB技術(shù)USB接口速度： USB2.0有高速、全速和低速三種工作速度

40、，高速是480Mbit/s，全速是12Mbit/s，低速是1.5Mbit/s。 全速和低速是為兼容USB1.1和USB1.0而設(shè)計的，因此選購USB產(chǎn)品時不能只聽商家宣傳USB2.0,還要搞清楚是高速、全速還是低速設(shè)備。 USB2.0兼容USB1.1，但在兼容時USB2.0設(shè)備只能工作在全速狀態(tài)下。3.2.3 USB技術(shù)4USB 與 IEEE1394 1)、USB與IEEE1394的相同點: 兩者都是一種通用外接設(shè)備接口。 兩者都可以快速傳輸大量數(shù)據(jù)。 兩者都能連接多個不同設(shè)備。 兩者都支持熱插撥。 兩者都可以不用外部電源。 2)、USB與IEEE1394的不同點: 兩者的傳輸速率不同。 兩者

41、的結(jié)構(gòu)不同。 兩者的智能化不同。 兩者的應(yīng)用程度不同。 3.2.3 USB技術(shù)5USB的不同接口與數(shù)據(jù)線USB A型口 ： 常見Mini B型5Pin接口：Mini B型4Pin接口： 3.2.4 串行通信應(yīng)用舉例常用通信軟件編程語音 Visual BASIC（簡稱VB）是一般程序設(shè)計人員在Windows環(huán)境下最常用的編程語言，在VB中除了可以調(diào)用API函數(shù)，完成串行通信的任務(wù)之外，更常用、更簡便的是使用Visual Basic提供的Communications控件（以下簡Comm.控件），來完成各種串行通信的任務(wù)。3.2.4串行通信應(yīng)用舉例 1Visual Basic的Communicati

42、ons控件1）Comm控件的添加2）Comm控件概述3）Comm控件的重要屬性4）Comm控件的事件3.2.4串行通信應(yīng)用舉例1）Comm控件的添加 用鼠標(biāo)右擊VB的控件工具箱，這時會顯示一個彈出式菜單，選擇其中的“部件”菜單項，就會出現(xiàn)一個部件對話框， 3.2.4串行通信應(yīng)用舉例2）Comm控件概述 Comm控件提供了一系列標(biāo)準(zhǔn)通訊命令的使用界面。使用它可以建立與串行端口的連接，通過串行端口連接到其他通訊設(shè)備（例如調(diào)制解調(diào)器）、發(fā)出命令、交換數(shù)據(jù)，以及監(jiān)視和響應(yīng)串行連接中發(fā)生的事件和錯誤。利用它可以進行諸如撥打電話號碼、監(jiān)視串行端口的輸入數(shù)據(jù)乃至創(chuàng)建功能完備的終端程序等功能。3.2.4串行通

43、信應(yīng)用舉例3）Comm控件的重要屬性CommPort：設(shè)置或返回通信端口號Settings：用字符串的形式設(shè)置或返回串 行通信的幀格式PortOpen：設(shè)置通訊端口的狀態(tài) Input： 從輸入緩沖區(qū)讀取數(shù)據(jù)，并刪除輸入緩沖 區(qū)中的字符InBuffeCount：設(shè)置接收緩沖區(qū)中的字符數(shù)InputLen： 設(shè)置返回Input屬性從接收緩沖區(qū)讀取 的字符數(shù)Output： 向發(fā)送緩沖區(qū)傳送數(shù)據(jù)。InputMode：設(shè)置或返回 Input屬性取回的數(shù)據(jù)的類 型。Sthreshold：設(shè)置并返回發(fā)送緩沖區(qū)中允許的最小字 符數(shù)3.2.4串行通信應(yīng)用舉例4）Comm控件的事件 Comm控件只有一個事件，即On

44、Comm事件。當(dāng)發(fā)生接收錯誤、因收到數(shù)據(jù)使得接收緩沖區(qū)的字符大于規(guī)定值或者因發(fā)送數(shù)據(jù)使得發(fā)送緩沖區(qū)中的字符數(shù)少于規(guī)定數(shù)或者從MODEM傳遞來的各信號線發(fā)生變化等等都會產(chǎn)生OnComm事件。所以當(dāng)發(fā)生OnComm事件后，在其處理程序中，首先要檢查Comm控件的CommEvent屬性，然后根據(jù)不同的情況分別進行處理。3.2.4串行通信應(yīng)用舉例 2簡單的串行通信程序 1）首先定義一個字符串，用于保存串口接收到的數(shù)據(jù)； 2）設(shè)置COM1，基本工作方式（9600波特，無奇偶校驗，8位數(shù)據(jù)，一個停止位）； 3）Comm控件的InputLen屬性設(shè)為0，表明讀取接收緩沖區(qū)時是把整個緩沖區(qū)全部讀?。淮蜷_串行口

45、； 4）發(fā)送命令給MODEM;預(yù)期應(yīng)該從串口COM1收到“OK”字符響應(yīng)，用DOLOOP循環(huán)等待數(shù)據(jù)的返回，當(dāng)收到“OK”響應(yīng)后，把它送到Instring字符串中； 5）最后關(guān)閉串行口。3.3 現(xiàn)場總線技術(shù)現(xiàn)場總線技術(shù)本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容 3.3.1 現(xiàn)場總線的定義 3.3.2 現(xiàn)場總線與RS-232、RS-485的本質(zhì)區(qū)別 3.3.3 基金會現(xiàn)場總線 3.3.4 ProfiBus總線 3.3.5 控制器局域網(wǎng)總線CAN 3.3.6 ControlNet總線 3.3.7 現(xiàn)場總線的應(yīng)用3.3.1現(xiàn)場總線的定義 不同的文章對應(yīng)現(xiàn)場總線與現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的定義有不同的說法。 根據(jù)國際法電工委員

46、會IEC1158定義：安裝在制造或過程區(qū)域的現(xiàn)場裝置與控制室內(nèi)的自動控制裝置之間的數(shù)字式、串行、多點通信的數(shù)據(jù)總線稱為現(xiàn)場總線。 3.3.2 現(xiàn)場總線與RS-232、RS-485的本質(zhì)區(qū)別 1）現(xiàn)場總線技術(shù)以 ISOOSI模型為基礎(chǔ)，隱 去OSI第3、4、5層。 2）具有完整的軟件支持系統(tǒng)，能夠解決總線控 制、沖突檢測、鏈路維護等問題。 3）現(xiàn)場總線設(shè)備自動成網(wǎng)，無主從設(shè)備之分 或允許多主存在。 4）在同一個層次上不同廠家的產(chǎn)品可以互換， 設(shè)備之間具有互操作性。3.3.3 基金會現(xiàn)場總線 基金會現(xiàn)場總線（Foundation Field Bus，F(xiàn)F）： 是在過程自動化領(lǐng)域得到廣泛支持和具有良

47、好發(fā)展前景的技術(shù)。 它以ISO開放系統(tǒng)互連模型為基礎(chǔ)，取其物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、應(yīng)用層為FF通信模型的相應(yīng)層次，并在應(yīng)用層上增加了用戶層。用戶層主要針對自動化測控應(yīng)用的需要，定義了信息存取的統(tǒng)一規(guī)則，采用設(shè)備描述語言，規(guī)定了通用的功能塊集。 3.3.3 基金會現(xiàn)場總線 基金會現(xiàn)場總線分低速HI和高速HZ兩種通信速率。1）HI的傳輸速率為31.25kbps，通信距離可達1900m，支持總線供電。2）HZ的傳輸速率分為1Mbps和2.5Mbps兩種，其通信距離分別為750m和500m。 3.3.3 基金會現(xiàn)場總線 這種控制系統(tǒng)還可以與別的系統(tǒng)或特定的計算機進行信息交換，構(gòu)成各種高性能的控制系統(tǒng)。1）

48、基金會現(xiàn)場總線系統(tǒng)是為適應(yīng)自動化系統(tǒng)，特別是過程自動化系統(tǒng)在功能、環(huán)境與技術(shù)的需要而專門設(shè)計的。2）基金會現(xiàn)場總線的系統(tǒng)是開放的，可由不同制造商生產(chǎn)的測量、控制設(shè)備構(gòu)成。3）基金會現(xiàn)場總線的最大特色就在于它不僅僅是一種總線，而且是一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。3.3.4 ProfiBus總線 ProfiBus 是德國標(biāo)準(zhǔn)DIN19245 和歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN50170的現(xiàn)場總線標(biāo)準(zhǔn)，它由以下三部分組成BUS。 ProfiBusDP ProfiBusFMS ProfiBusPA 3.3.4 ProfiBus總線 DP型用于分散外設(shè)間的高速數(shù)據(jù)傳輸，適合于加工自動化領(lǐng)域的應(yīng)用。 FMS意為現(xiàn)場信息規(guī)范，F(xiàn)MS型適用于紡

49、織、樓宇自動化、可編程序控制器、低壓開關(guān)等。 PA型則是用于過程自動化的總線類型，它遵從IECll582標(biāo)準(zhǔn)。它采用了OSI模型的物理層、數(shù)據(jù)鏈路層。3.3.5 控制器局域網(wǎng)總線CAN CAN（Control Area Network）即控制器局域網(wǎng)絡(luò)。它是一種有效支持分布式控制或?qū)崟r控制的串行通信網(wǎng)絡(luò)。 由于CAN總線本身的特點，其應(yīng)用范圍目前己不再局限于汽車行業(yè)，而向過程工業(yè)、機械工業(yè)、紡織機械、農(nóng)用機械、機器人、數(shù)控機床、醫(yī)療器械及傳感器等領(lǐng)域發(fā)展。CAN己經(jīng)形成國際標(biāo)準(zhǔn)，并已被公認(rèn)為幾種最有前途的現(xiàn)場總線之一。 3.3.5 控制器局域網(wǎng)總線CANCAN總線特點可概括如下：1）CAN為多

50、主方式工作。2）CAN網(wǎng)絡(luò)上的節(jié)點信息分成不同層次的優(yōu)先級，可滿足不同的實時要求3）CAN采用非破壞性總線仲裁技術(shù)。4）CAN只許通過報文濾波，可實現(xiàn)點對點、一點對多點及全局廣播傳輸方式。5）CAN的直接通信距離是10km（速率5kbps以下），通信速率最高可達1Mbps。6）CAN上的節(jié)點數(shù)取決于總線驅(qū)動電路，最多可達110個。7）CAN采用短幀結(jié)構(gòu)。8）CAN的每幀信息都有CRC校驗及其他檢錯措施，保證了數(shù)據(jù)出錯率極低。9）CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。10）CAN節(jié)點在錯誤嚴(yán)重的情況下具有自動關(guān)閉輸出功能，以便總線上其他節(jié)點的操作不受影響。3.3.6 Contro

51、lNet總線 1應(yīng)用領(lǐng)域 隨著國際自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進步，ControlNet International 到目前為止，成員公司已擴展到50多個，其中不乏世界知名的大公司，如ABB Roboties、Honeywell Inc、Toshiba International。ControlNet可廣泛應(yīng)用于交通運輸、汽車制造、冶金、礦山、電力、食品、造紙、水泥、石油化工、娛樂及其它各個領(lǐng)域的工廠自動化和過程自動化。3.3.6 ControlNet總線 2技術(shù)特點1）CtrolNet是高速的控制和I/O網(wǎng)絡(luò)，具有增強的I/O性能和點對點通訊能力，支持多主方式，可以從任何一個節(jié)點訪問整個網(wǎng)絡(luò)。2

52、）對于離散和連續(xù)過程控制應(yīng)用場合，均具有確定性和可重復(fù)性。3）先進的生產(chǎn)者/消費者網(wǎng)絡(luò)模型，最大限度的優(yōu)化了帶寬的利用率，并可構(gòu)成多主、主/從、對等的通訊結(jié)構(gòu)；媒體訪問算法確保了控制信息傳送時間的準(zhǔn)確性。4）具有靈活的安裝選擇，可使用各種標(biāo)準(zhǔn)的低價同軸電纜，也可使用具有強抗干擾性和本征安全性的光纖，并支持媒體冗余方式。3.3.6 ControlNet總線 3通信模式 ControlNet在單根電纜上支持兩種信息傳輸： 一種是對時間有苛刻要求的控制信息和I/O數(shù)據(jù)，ControlNet授予他們最高優(yōu)先權(quán)，保證其不受其他信息的干擾。 二是無時間苛求的信息和程序上/下載，他們被授予較低的優(yōu)先權(quán)，在保

53、證第一種信息傳輸?shù)臈l件下進行傳遞。 3.3.7現(xiàn)場總線的應(yīng)用 在寧波臺州溫州高速公路的大溪湖霧嶺隧道中，成功地采用Profibus現(xiàn)場總線技術(shù)，用于交通流量檢測控制系統(tǒng)、隧道通風(fēng)檢測控制系統(tǒng)和隧道照明檢測控制系統(tǒng)，如圖3-13（下頁）所示。下面著重介紹Profibus現(xiàn)場總線在交通流量檢測控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。3.3.7現(xiàn)場總線的應(yīng)用3.3.7現(xiàn)場總線的應(yīng)用 交通檢測與誘導(dǎo)控制系統(tǒng)在不斷監(jiān)測隧道內(nèi)車輛、交通狀況的情況下，根據(jù)系統(tǒng)預(yù)定控制方案進行隧道交通的控制和對車輛的誘導(dǎo)控制，交通檢測與誘導(dǎo)控制系統(tǒng)可以完成如下6大功能： 1）左、右線隧道組成一條冗余的環(huán)形光纜Profibus現(xiàn)場總線連接各區(qū)域控制

54、器。 2）使用光纜OLM/S3、OLM/S4、Profibus現(xiàn)場總線無需通過中繼器就可達到2850m的傳輸距離。3.3.7現(xiàn)場總線的應(yīng)用 3）本方案通過在每個區(qū)域控制器上設(shè)置Profibus現(xiàn)場總線光纜OLM模塊，構(gòu)筑了整個系統(tǒng)的環(huán)形Profibus現(xiàn)場總線，完全能夠滿足現(xiàn)場傳輸?shù)囊蟆?4）Profibus現(xiàn)場總線在此應(yīng)用情況下可以達到5Mbps（位/秒）的傳輸速率。 5）通過冗余的環(huán)形光纜總線，為現(xiàn)場控制器和中央控制管理系統(tǒng)構(gòu)筑了一個可靠性高的數(shù)據(jù)高速公路，即使在火災(zāi)、災(zāi)難、鼠害等極端情況下，也可保證整個系統(tǒng)的完整性和可靠性。 6）使用Profibus現(xiàn)場總線具有傳輸速率高、傳輸距離遠(yuǎn)、可靠性高、響應(yīng)速度快等優(yōu)點。3.4 工業(yè)以太網(wǎng)工業(yè)以太網(wǎng) 本節(jié)主要內(nèi)容 3.4.1 工業(yè)以太網(wǎng)的定義 3.4.2以太網(wǎng)與現(xiàn)場總線的整合 3.4.3常見工業(yè)以太網(wǎng)設(shè)備3.4.1 工業(yè)以太網(wǎng)的定義 工業(yè)以太網(wǎng)總線和我們現(xiàn)在使用的局域網(wǎng)是一致的，它采用統(tǒng)一的TCP/IP協(xié)議，避免不同協(xié)議間通訊不了的困擾，它可以直接和局域網(wǎng)的計算機互連而不要額外的硬件設(shè)備，它方便數(shù)據(jù)在局域網(wǎng)的共享，它可以用IE瀏覽器訪問終端數(shù)據(jù)，而不要專門的軟件，它可以和現(xiàn)有的基于局域網(wǎng)的ERP(Ent