电力系统自动化chapter5-3数据通信通讯规约

1、一、并行传输与串行传输1并行传输如果用8根线（另有1根公共线）将数字通信双方连接起来，每根线传一位码元将这组信息传送过去，这种方式就称为并行传输2串行传输串行传输仅需要一回传输线（2根）。是根据一个字节中个码元的顺序一位一位地传过去1100状态控制(a)(b)图5-14 并行传输和串行传输(a) 并行传输 (b) 串行传输1计或算外机设0计算机10计算机D0计或算外机设Dn状态控制3串行数据发送和接收并串变换移位寄存器串并变换移位寄存器通信线路接收时钟控制接收控制发送数据接收数据图5-15 串行数据发送和接收过程原理图接收缓冲器接收发送时钟发送缓冲器二、数据通信中的传输速率和误码率码元。把每个

2、信号脉冲称为一个码元。码元速率。每秒传送的码元数，以Bd（波特）为单位。3信息速率。系统每秒传送的信息量。秒）。是bit/s（比特/4误码率。数据经传输后发生错误的码元数与总传输码元数之比。 5差错控制。在一个实用的通信系统中一定要能发现差错，并采取纠正措施，把出错控制在所能允许的尽可能小的范围内，这就是差错控制。最简单和最常用的检错方法是奇偶校验。三、数据通信系统的工作方式（a）（b）（c）图5-16 数据通信三种工作方式（a）四线全双工； （b）单工通信；（c）半双工通信接收转换发送器发送器接收转换发送器控制器发送器控制器发送器四、异步传输和同步传输1.异步通信格式每帧以“起始位”（低电平

3、）开头，接着传送信息码元，最后附加一位“奇偶校验位”和“停止位”（起）。奇偶校验停止位始位传送信息空闲位下一个信息开始(a)奇偶起始停止起始(b)异步数据传输的格式图5-17（ a） 一般信息帧； （ b） ASCII码帧位ASCII码7位字符校验位位07位字符0D0D1D2D3D4D5D61D0D1D2标志0D0D1Dn11110D0D1D22.同步通信格式同步通信方式的发、收必须时刻严格保持同步。SYN1数据字符一个或多个同步字符图5-18同步数据传输示意图SYN2控制字符五、远距离数据通信的基本模型1信源：即电网中的各种信息源.信源编信道编：它是把各种信源转换成易于数字传输的器件。：为了

4、保护所传送的信息内容，增加保护码元。调制器与解调器（MODEM）：为增加传输距离，将基带信号进行调制传送，可减弱干扰信号。信道：信号远距离传输的载体。解调器：调制器的逆过程。信道译信源译：编的逆过程，除去保护码元。：将二进制信号恢复到模拟信号的过程。9信宿：信息的接收地或接收能观察的设备。六、数字信号的调制与解调0101110110发送端调制解调器调制解调器接收端00图5-21调制与解调示意图数字调幅又称振幅键控方式（ASK），它是用正弦波不同的振幅来代表“1”和“0”两个码元。数字调频数字调频又称移频键控（FSK），它是用不同频率来代表“1”和“0”，而其振幅和相位则相同。3数字调相数字调相

5、又称移相键控（PSK），又分为二元绝对调相和二元相对调相两种方式。二元绝对调相。图5-22（d）波形中初相位为代表“0”，而初相位为则代表“1”。二元相对调相。图5-22（e）波形中后一周波的相位继续与前一周波相同的，代表码元“0”；而后一周波相位与前一周波相位相反的则代表码元“1”。数字调相性能最好，但硬、均比较复杂。七、局域网及其应用P 1局部网络是一种在较小区域内使各种数据通信设备互连在一起的通信网络。P 2P 5令牌环（Token Ring）以太网（Ehternet） P 4P 3图5-23网络的环形（令牌环拓扑结构）4工作站3工作站5工作站2工作站1工作站请求发送终端连接器 N信道空

6、闲？Y第一EPHER第二E段PHER段同轴电缆分接Y有？中继器转换器N器N在规定时间内收到ACK?转换器Y结 束图5-24 以太网（Ethernet）拓扑结构及发送工作流程（a）拓扑结构； （b）发送报文工作流程主机HOST控制器接 口转换器发送报文接口控制器主机 HOS T转换器接口控制器主机 HOS T转换器推后一段时间停止发送发干扰码八、现场总线.现场总线是应用在生产现场，在微机化测量控制设备之间实现双向串行多节点数字通信的系统，也被称为开放式、数字化、多点通信的底层控制网络。它在制造业、流程工业、特别在变电站的分层分布式综合自动化系统中具有广泛的应用前景。九、循环式规约（CDT）和问答

7、式规约（polling）（一）通讯规约在通信网中，为了保证通信双方能正确、有效、可靠地进行数据传输，在通信的发送和接收的过程中有一系列的规定，以约束双方进行正确、协调的工作，这些规定称为数据传输控制规程，简称为通信规约。明确规范以下几个问题：有共同的语言。有一致的操作步骤。规定检查错误以及出现异常情况时计算机的应付方法。准备好了吗？A端好了（ACK）报文通信信道不对（NAK）重发报文B端对了（ACK）图5-25通信规约的含义一个通信规约包括的主要内容有：代码（数据编码）、传输控制字符、传输报文格式、呼叫和应答方式、差错控制步骤、通信方式（指单工、半双工、全双工通信方式）、同步方式及传输速率等。

8、MODEM线路缓冲器终端装置MODEM线路缓冲器终端装置（二）循环式通信规约按循环方式工作时，厂站RTU享有发送信息的主动权。发送端与接收端保持严格的同步，信息按事先约定的先后次序排列，并一次循环发送。各RTU将并编码的遥测信息和遥信信息循环不息地传送给调度中心。由调度中心发给RTU的各种、遥调或其它命令，由下行通道随时传送（全双工通道上、下行通信可同时进行），不是循环的。（三）问答式通信规约问答通信方式由主站掌握遥测，遥信通信的主动权。主站输流询问各RTU。各RTU只有在接到主站询问后才可以回答（报送数据）。令大致可分为初始化设置参数类,查主站向子站发送询类，管理控制类，其他类。应答式规约特点是：RTU有问必答，RTU无问不答。应答规约的优点有：允许多台RTU以共线的方式共用一个通道。采用变化信息传送策略，压缩了数据块的长度，提高了数据传送速度；通道适应性强。十、通讯信道（一）电力载波通信LLQFQF高压母线高压母线CcCc结合滤波器结合滤波器A端B端高频电缆高频电缆电力线载波机电力线载波机MRTU或CPU图5-26电力线载波传送远动和数据