杭电总线技术重点

1、 7、基金会现场总线的特点 8、基金会现场总线的三种虚拟通信关系客户/服务器型；报告分发型；发布/预订接收型。基金会现场总线 FFFFFF以ISO开放系统互联模型为基础，取物理层、数据链路层、应用层为FF通信模型的相应层次，并在应用层上增加了用户层。用户层主要针对自动化测控应用的需要，定义了信息存取的统一规则，采用设备描述语言规定了通用的功能块集。FF总线包括FF通信协议、ISO模型中的27层通信协议的通栈、用于描述设备特性及操作接口的DDL设备描述语言、设备描述字典，用于实现测量、控制、工程量转换的应用功能块，实现系统组态管理功能的系统软件技术以及构筑集成自动化系统、网络系统的系统集成技术。

2、FF分为低速H1和高速H2两种通信速率：H1通信速率为31.25Kbps，通信距离可达1900m，支持总线供电；H2通信速率为1Mbps和2.5Mbps，通信距离为750m和500m。物理传输介质可支持双绞线、光缆和无线，采用曼彻斯特编码。9、PROFIBUS的通信参考模型、采用的传输技术以及总线访问方式DP略去了第3到7层，数据传输快速高效。第1层提供RS485传输技术和光纤。第2层采用主从分时轮询协议，完成总线访问和数据传输。用户层规定可以调用的应用功能，说明不同DP设备的行为。FMS定义了1，2，7层。1、2层使用和DP相同的传输技术和统一的总线协议。第7层为现场报文规范FMS。PA的第

3、1层采用IEC1158标准。曼彻斯特编码，总线供电，本质安全。与DP网段通过耦合器相联。提供三种不同的物理层选择：RS 485：用于DP和FMS（对称传输，称H2）IEC 1158-2：用于PA（位同步协议，称H1）光纤：用于DP和FMSPROFIBUS 总线访问方式：多主令牌环，主从通信混合总线访问协议:主站间的逻辑令牌环,主从站间的主从协议;主站:主站在一个限定时间内（Token Hold Time)对总线有控制权从站:从站只是响应一个主站的请求，它们对总线没有控制权10、工业以太网的基本概念、应用分类、TCP/IP分层模型工业以太网是普通以太网技术在控制网络延伸的产物,是工业应用环境下信

4、息网络与控制网络的结合体工业以太网的应用分类作为工业环境中的计算机网络作为其他现场总线网段的上层（高速）网络基于普通以太网技术的控制网络E网到底，在实时性要求不严格的场合用作控制网络基于实时以太网技术的控制网络11、以太网技术在工控领域应用受限的原因在工控领域，以太网技术应用受限的原因CSMA/CD的媒体访问控制方式不能满足一些控制场合的实时性要求接插件、集线器、交换机等是为办公应用设计的，不适应工业现场恶劣环境的要求抗电磁干扰能力差本质安全尚未解决总线供电在控制网络中，现场控制设备的位置分散性使得它们对总线有提供工作电源的要求。现有的许多控制网络技术都可以利用网线对现场设备供电。工业以太网目

5、前没有对网络节点供电做出规定12、以太网技术为适应工业应用环境的解决方案适应工业应用环境的解决方案可安装在DIN导轨上的导轨式收发器、集线器、交换机系列Synergetic Micro System(美)、Hirschmann(德)公司开发的系列产品工业级接插件特殊封装的工业以太网接插件，如WoodheadConnectivity公司的RJ-LnxxIP67采用DB-9结构的接插件冗余电源供电13、以太网技术针对通信实时性的解决方案通信实时性的问题以太网采用的CSMA/CD随机访问、平等竞争的介质访问控制方式具有不确定性（nondeterministic）不能满足工业自动化领域某些数据对通信实

6、时性的要求解决方案利用以太网现有的技术优势，扬长避短开发实时以太网技术，如研制实时以太网通信接口芯片Net Silicon等扬长避短的措施利用通信速率高的优势相同通信量的条件下，高通信速率可以减少通信信号占用传输介质的时间，可减少信号的碰撞冲突，为提高通确定性提供了途径以太网的通信速率从10MbpS，100MbpS到千兆控制网络传统通信速率的几十、几百Kbps，1M、5Mbps通信量一定的条件下，利用以太网的高通信速率有效减少碰撞冲突采取控制网络负荷的措施减轻网络负荷也可有效减少信号碰撞冲突的几率，提高网络通信的确定性。控制网络的通信量不大，随机性、突发性通信的机会也不多，其网络通信大都可以事

7、先预计并作出相应的通信调度安排如在网络设计时能合理分布各现场设备的节点位置，控制或减少各网段的负荷量，可有效避免冲突研究表明，在网络负荷低于满负荷的30时，以太网基本可以满足对控制系统通信确定性的要求。采用全双工交换技术半双工通信发送或接收报文均在一对网线上完成，发生碰撞的几率大使网络处于全双工通信状态，一对线用来发送数据，另一对线用来接收数据采用全双工以太网交换机将网络切分为多个网段，为连接在其端口上的每个网络节点提供独立带宽，相当于每个设备独占一个网段，数据只在本地网络传输而不占用其他网段的带宽。连接在同一个交换机上的不同设备不存在资源争夺交换机可使网段上多数数据不经主干网传输交换式全双工

8、以太网消除了冲突的可能，有条件达到确定性网络的要求控制网络部分1、控制网络的任务控制网络要将现场运行的各种信息传送到远离现场的控制室，在把生产现场设备的运行参数、状态、以及故障与报警信息等送往控制室同时，又将各种控制、维护、组态命令等送往位于现场的测量控制现场设备。在现场级控制设备之间起着数据联系与信息沟通作用。实现与操作终端、上层管理网络的数据连接和信息共享。随着互联网技术的发展，已经开始对现场设备提出参数的网络浏览和远程监控的要求。在有些应用场合，需要借助网络传输介质为现场设备提供工作电源2、控制网络的互连设备及其用途中继器，网桥，路由器和网关是不同层次的网络互联设备；在物理层使用中继器（

9、RepeaterRepeater）,通过复制位信号延伸网段长度；在数据链路层使用网桥(Bridge),(Bridge),在局域网之间存储或转发数据帧；在网络层使用路由器(Router), 在不同网络间存储转发分组信号；在传送层及传送层以上，使用网关(Gateway)(Gateway)进行协议转换，提供更高层次的接口。3、LonWorks网络由那几部分组成LonWorks网络的几个组成部分： LonWorks节点 LonWorks路由器 LonWorks Internet联接设备 LonWorks收发器 LonTalk协议 LonWorks网络和节点开发工具 LonBuilder多节点开发工具

10、NodeBuilder节点开发工具 LNS（LonWorks Network Service）Lon网络服务工具 操作系统； LonMaker for Windows;LNS DDE Server;LonManager协议分析 LonWorks网络管理工具4、LonWorks网络现场控制节点主要包含哪些部分应用CPU、I/O处理单元、通信处理器、收发器和电源6、ControlNet通信调度方法ControlNet被称为高速工业控制网。属于IEC 标准子集之二通信调度的时间分片方法 ControlNet针对控制网络数据传输类型的需要，设计了通信调度的时间分片方法 可满足对时间有严格要求的控制数据

11、的传输需要 /刷新 PLC之间的数据传递 也可满足信息量大、对时间没有苛求的数据与程序的传输 远程组态、调整、故障查询等7、ControlNet虚拟令牌如何传递虚拟令牌的传递 如果站点得到隐性令牌时没有数据发送,从传递虚拟令牌的角度，它需发送一个空帧的报文 空帧中会含有本站点的地址，使各节点的隐性令牌寄存器能正常工作。以传递虚拟令牌。8、Interbus协议特点具有协议简单，帧结构独特，数据传输无仲裁等特点，Interbus协议覆盖物理层、数据链路层和应用层。传输介质为双绞线时，物理层采用RS485标准9、Interbus帧结构特点Interbus采用数据环结构，把总线上所有设备的所有输入输出

12、和过程参数数据按要求顺序排列，集总成一帧，被称为单总帧协议（One-Total-Frame Protocol）计算机总线部分1、计算机总线的分类按照总线内部信息传输的性质，总线可分为数据总线:DB 用于传送数据信息 地址总线:AB 是专门用来传送地址的 控制总线:CB 控制总线包括控制、时序和中断信号线 电源总线:PB 用于向系统提供电源按照总线在系统结构中的层次位置，总线可分为片内总线(On-Chip Bus)在集成电路的内部，用来连接各功能单元的信息通路内部总线(Internal Bus)用于计算机内部模块（板）之间通信外部总线(External Bus)：又称通讯总线用于计算机之间或计算

13、机与设备之间通信根据总线的数据传输方式，总线可分为并行总线：每个信号都有自己的信号线串行总线：所有信号复用一对信号线2、计算机总线的主要性能指标总线频率即总线工作时钟频率，单位为MHz，它是影响总线传输速率的重要因素之一。总线宽度又称总线位宽，是总线可同时传输的数据位数，用bit（位）表示，如8位、16位、32位等。显然，总线的宽度越大，它在同一时刻就能够传输更多的数据。总线带宽又称总线传输率，表示在总线上每秒传输字节的多少，单位是MB/S。影响总线传输率的因素有总线宽度、总线频率等。一般的，总线带宽（MB/S）= 1/8总线宽度总线频率同步方式可分为同步方式和异步方式。在同步方式下，总线上主

14、模块与从模块进行一次数据传输的时间是固定的，并严格按照系统时钟来统一定时主模块、从模块之间的传输操作，只要总线上的设备都是高速的，就可达到很高的总线带宽。总线复用采用多路复用技术，可以减少总线的数目。信号线数表明总线拥有多少信号线，是数据总线、地址总线、控制总线和电源总线的总和。信号线数与总线性能不成正比，但一般与复杂度成正比。总线控制方式包括并发工作、自动配置、仲裁方式、逻辑方式、计数方式等。3、计算机总线的两种控制方式集中式将控制逻辑集中在一处(如在CPU中) 。集中控制是单总线、双总线和三总线结构计算机主要采用的方式，常见的集中控制方式主要有链式查询方式、计数器定时查询方式和独立请求总线控制 方式。分布式将总线控制逻辑分散在与总线连接的各个部件或设备上。4、PCI-Express的结构、主要技术特点以及与PCI的主要区别主要技术特点: 串行的点对点互连 差分信号传送 采用交换开关互连多台设备 PCI Express 事务与包 PCI Express的事务分成两类： 非转发事务，即请求者发送请求包给完成者，完成者返回完成包给请求者，如存储器读事务； 转发事务，即只有请求者给完成者发送请求包，而完成者不用返回完成包给请求者，如存储器写事务 具有更高的数据传输率 PCI Express设备采用层次结构5、RS232C的电气特性，最