1、現場總線技術 本章內容 2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎2logbitbaudRRM2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎1001011數據時鐘曼徹斯特碼2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信

2、基礎2.1 工業網絡通信基礎工業網絡通信基礎2k2.2 工業網絡物理結構工業網絡物理結構2.2 工業網絡物理結構工業網絡物理結構2.2 工業網絡物理結構工業網絡物理結構2.2 工業網絡物理結構工業網絡物理結構2.2 工業網絡物理結構工業網絡物理結構2.2 工業網絡物理結構工業網絡物理結構2.2 工業網絡物理結構工業網絡物理結構2.2 工業網絡物理結構工業網絡物理結構2.2 工業網絡物理結構工業網絡物理結構2.2 工業網絡物理結構工業網絡物理結構2.2 工業網絡物理結構工業網絡物理結構2.2 工業網絡物理結構工業網絡物理結構2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型2.3 開放系統互聯模型開放系統

3、互聯模型2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型 概述: 實現在物理媒體上透明地傳送原始比特流。定義了激活、維護和關閉終端用戶之間機械的、電氣的、功能和規程特性。基本功能:，規定所使用的導線類型、連接器接口類型和型號等，實現在物理介質上傳輸原始的比特流數據，而不管數據的類型和結構如何。 機械特性：接口所用接線器的形狀和尺寸、引線數目和排列方式、固定和鎖定方式等。 電氣特性：信號線的連接方式、發送器和接收器的電氣參數（包括阻抗、信號電平、傳輸速率和距離限制等）以及互聯電纜的有關

4、技術規定。 功能特性：物理接口各信號線的用途，即說明某條線上出現的某一電平表示何種意義。 規程特性：使用信號線實現比特流傳輸過程中，在建立、維持和釋放物理信道時通信雙方在各電路上的動作序列，即信號時序的應答關系和操作過程。2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型 概述：在物理線路上提供可靠的數據傳輸，使之對網絡層呈現為一條無錯的線路。有的系統（比如現場總線控制系統）中數據鏈路層又分為：媒體訪問控制子層（媒體訪問控制子層（MAC）和邏輯鏈）和邏輯鏈路控制子層（路控制子層（LLC）。 媒體訪問控制子層：負責解決共享信道的媒體訪問控制，實現對共享信道的“交通”管理，并檢測傳輸線路的異常情況。 邏輯鏈

5、路控制子層：完成通常意義下的數據鏈路層功能，在節點間對幀的發送、接收進行控制，同時檢測傳輸錯誤。基本功能：由于外界噪聲和干擾等原因，傳輸比特流時可能發生差錯，數據鏈路層就是通過校驗、確認和反饋重發等手段改正差錯，該層將比特流組合成幀（frame），在一個幀中，包含有地址、控制域、數據域和校驗碼。總之，其功能包括：成幀、糾錯和流量控制。2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型 概述：在源端與目的端之間建立、維護、終止網絡的連接。基本功能：解決多條鏈路組成通路的數據傳輸問題，為網絡內的終端提供通路，完成路由和分組。按照一定的算法進行路由選擇，包括路徑選擇、網絡流量控制、網絡連接等。在網絡層，數據的

6、傳送單位是報文或報文分組。 概述：為源端主機到目的端主機提供可靠的數據傳輸服務；屏蔽各類通信子網的差異，使上層不受通信子網技術變化的影響。基本功能：中間層，核心。傳輸層以上各層：面向應用；以下各層：面向傳輸。傳輸層位于資源子網和通信子網的交界處，起著承上啟下的作用。為高層從源端機到目的機提供可靠的數據傳輸服務。完成端到端的差錯糾正和流量控制，并實現兩個終端系統之間傳送的分組數據無丟失、無重復、無差錯、分組順序正確。2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型概述：會話就是為完成一項任務而進行的一系列相關的信息交換。會話層用于建立、管理和中止不同機器上的應用程序之間的會話。基本功能：會話層以下各層是

7、面向通信的，以上各層是面向應用的，其基本任務包括會話連接管理和會話數據交換兩大部分。在傳輸層基礎上增加一些協調對話的功能。如它可以給大量傳送的數據打上標記，網絡故障時，僅需從最近的同步點重新傳送不需從頭開始。 概述：表示層以下五層關心的是可靠的數據傳輸，而表示層關心的是所傳輸的數據信息的語法和語義。處理被傳送數據的表示問題，即信息的語法。如有必要，使用一種通用的數據表示格式在多種數據表示格式之間進行轉換。基本功能：為保證數據傳輸后意義不變，對源端機的數據進行編碼，形成適合傳輸的比特流；到了目的機進行解碼，轉換成用戶要求的格式。2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型 概述：應用層為用戶的應用程

8、序提供網絡通信服務，識別并證實目的通信方的可用性，使協同工作的應用程序之間進行同步，判斷是否為通信過程申請了足夠的資源。基本功能：用戶與底層協議之間的接口，為用戶提供應用服務，例如E-mail、WWW、FTP。應用層的功能和內容取決于用戶的需要，可自行決定完成什么樣的功能和使用什么協議。2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型 OSI參考模型中，對等層協議之間交換的信息單元統稱為協議數據單元(PDU,Protocol Data Unit)。2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型 1）現場總線通信協議的基本要求通信介質的多樣性：支持多種通信介質，以滿足不同場合與環境的要求。信息傳遞的實時性、確定性和完整性：信息交換準確、及時、快速，且對象明確。這是工業通信與民用通信最大的區別。可靠性：應具備各種抗干擾能力和完善的自診斷及糾錯能力。互操作性：不同廠商制造的總線設備可在同一個總線系統中相互通信和操作。開放性：基本符合OSI參考模型，形成一個開放的系統。 2）制定原則 開放性的標準：參考OSI模型2.3 開放系統互聯模型開放系統互聯模型3）各層的主要功能：