|
工業(yè)數(shù)據(jù)通信指的是在工業(yè)生產(chǎn)過程中，計(jì)算機(jī)及其外圍設(shè)備，檢測工藝參數(shù)數(shù)值與狀態(tài)的變送器和控制設(shè)備生產(chǎn)過程的控制設(shè)備，而在各種設(shè)備與計(jì)算機(jī)之間，設(shè)備與設(shè)備之間，各個(gè)設(shè)備的不同功能單元之間相互遵照通信規(guī)約，利用數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)信息的過程。節(jié)點(diǎn)眾多的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)一般多使用串行數(shù)據(jù)通信方式，可以在兩根導(dǎo)線上掛眾多的設(shè)備，具有經(jīng)濟(jì)實(shí)用，安裝簡單，通信方便的優(yōu)點(diǎn)。這兩根實(shí)行串行數(shù)據(jù)通信的導(dǎo)線就叫總線。總線不僅可以傳輸測量控制的數(shù)據(jù)外，還可以傳輸設(shè)備狀態(tài)，參數(shù)控制和設(shè)備故障診斷等信息。
在工業(yè)數(shù)據(jù)通信中，按照通信幀的長短，數(shù)據(jù)傳輸總線可以分為傳感器總線，設(shè)備總線和現(xiàn)場總線。傳感器總線通信幀長度只有幾個(gè)或者十幾個(gè)數(shù)據(jù)位，屬于數(shù)據(jù)位級的。設(shè)備總線則是幾個(gè)到幾十個(gè)字節(jié)，屬于字節(jié)級的。而現(xiàn)場總線的通信幀則可以達(dá)到幾百個(gè)字節(jié)，需要傳輸更長的數(shù)據(jù)時(shí)，還可以分包傳送，屬于數(shù)據(jù)塊的。但是現(xiàn)場總線中傳輸與控制直接相關(guān)的數(shù)據(jù)幀也只有幾個(gè)或者十幾個(gè)字節(jié)，一般人們將長度不一的總線統(tǒng)稱為現(xiàn)場總線。早期現(xiàn)場總線又稱為工業(yè)電話線，用于工業(yè)測量設(shè)備之間傳輸信息，典型的包括有Culter-Hammer公司的Directrol,General的Electric I/O，Phoenix的Interbus-S,Turck的Sensoplex,Process Data的P-Net.由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)場總線依托計(jì)算機(jī)也得到了迅速的發(fā)展。根據(jù)資料，現(xiàn)已有現(xiàn)場總線100多種，其中開放型總線就有40多種，其中典型的代表有RS-485總線，工業(yè)以太網(wǎng)，PROFIBUS總線，F(xiàn)F總線，CAN總線，光總線等。
工業(yè)數(shù)據(jù)通信是計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是軟硬件的結(jié)合體。借助某種傳輸介質(zhì)將數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，及時(shí)的傳送到正確的目的地是數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的基本任務(wù)，數(shù)據(jù)通信技術(shù)主要涉及有通信協(xié)議，接口，同步，信號編碼，數(shù)據(jù)交換，安全，通信控制與管理等問題。工業(yè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，具有通信能力的現(xiàn)場測量控制儀表和監(jiān)控計(jì)算機(jī)是主要的通信設(shè)備，是構(gòu)成控制網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。工業(yè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)由數(shù)據(jù)信息的發(fā)送設(shè)備，接收設(shè)備，傳輸報(bào)文，通信協(xié)議，傳輸介質(zhì)等幾部分組成。
發(fā)送/接收設(shè)備和傳輸介質(zhì)是工業(yè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的硬件，發(fā)送設(shè)備將信息源產(chǎn)生的報(bào)文經(jīng)過編碼轉(zhuǎn)換為便于傳送的信號形式，送給傳輸介質(zhì)，接收設(shè)備則從帶有干擾的信號中正確恢復(fù)原有信號進(jìn)行解碼解密等。工業(yè)數(shù)據(jù)通信中典型的發(fā)送/接收設(shè)備有:1.各種變送器。2.可編程邏輯控制器PLC，PID控制器等。3.各種調(diào)節(jié)閥門。4.各種數(shù)據(jù)采集裝置。5.作為監(jiān)視操作設(shè)備的監(jiān)控計(jì)算機(jī)或工作站。6.電機(jī)控制設(shè)備。7.機(jī)器人。8.變頻器。9.網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備，如深圳市鼎信鴻達(dá)科技有限公司的中繼器，網(wǎng)橋，網(wǎng)關(guān)等。傳輸介質(zhì)是從發(fā)送設(shè)備到接收設(shè)備之間的信號傳遞所經(jīng)過的媒介，是通信中世界傳送信息的載體。工業(yè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)傳輸介質(zhì)有無線傳輸介質(zhì)，如電磁波，紅外線等。有線傳輸介質(zhì)，如雙絞線，電纜，電力線，光纜等。傳輸介質(zhì)的特性是影響數(shù)據(jù)通信質(zhì)量的重大因素。
報(bào)文和通信協(xié)議屬于工業(yè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的軟件。原始數(shù)據(jù)或測控參數(shù)值，或是經(jīng)過計(jì)算機(jī)處理后的結(jié)果，或是某些指令或標(biāo)志經(jīng)過數(shù)字化處理之后，形成需要傳送的信息，包括文本，命令，參數(shù)值，圖片，聲音等，這些都稱之為報(bào)文。通信設(shè)備之間控制數(shù)據(jù)通信與理解通信數(shù)據(jù)意義的規(guī)則，則為通信協(xié)議。通信協(xié)議關(guān)鍵要素是語法，語義和時(shí)序。
通俗的認(rèn)識工業(yè)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，我們以打電話為例解釋。甲方通過固定電話撥打乙方的手機(jī)，雙方通過普通話進(jìn)行通話。其中固定電話和手機(jī)可以看作為系統(tǒng)的發(fā)送設(shè)備和接收設(shè)備，電話線和電磁波則是系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)，而談話內(nèi)容則是系統(tǒng)的報(bào)文，大家一起講普通話，普通話的語法就是系統(tǒng)的通信協(xié)議。
|
