網絡基礎與稱重儀表接口技術常用接口什么是接口?兩個設備之間進行信息交換或信號傳輸需要借助接口來實現.

接口是用來進行交換信息或傳輸信號的設備.常用接口專用接口網絡基礎常用接口信號形式:模擬信號------是隨時間連續變化的信號(例:電壓,電流)數字信號------是一系列離散的電脈沖或光脈沖信號.時間

t電流

I0

4mA20mA模擬信號接口形式:模擬式接口-----傳輸模擬信號(例:電壓,電流)數字式接口-----交換數字信息.(脈沖信號,電平的“高”或“低”分別表示“1”或“0”;電流的“通”或“斷”表示“1”或“0”)01101010源目的數字信號常用接口專用接口網絡基礎脈沖信號二進制數十進制數00000000110010200113010040101501106011171000810019101010常用接口脈沖信號表達數據的一種方式：常用接口專用接口網絡基礎數據傳送的方式(數字式接口):并行傳送-----這種方式是多位并行傳送.串行傳送-----這種方式是一位一位逐位傳送.常用接口常用接口專用接口網絡基礎數據傳送的方式(數字式接口):并行傳送-----數據在多條并行傳輸線上同時由源傳到目的.這種方式是多位并行傳送,而字節串行傳送.例:儀表的并行口輸出到打印機常用接口選通8位數據線準備就緒0101011001010110源目的并行傳送常用接口專用接口網絡基礎串行傳送-----數據在單條傳輸線上,一位一位地按順序分時傳送.比較:并行傳送速度高,而距離短;串行傳送速度慢,而距離長.

01101010源目的串行傳送常用接口常用接口專用接口網絡基礎常用接口單向數據流A發送器B接收器A發送器接收器B接收器發送器雙向分時數據流A發送器接收器B接收器發送器雙向同時數據流單向接口半雙工接口全雙工接口串行數據的連通方法:常用接口專用接口網絡基礎常用接口RS232CRS422RS48520mA電流環稱重顯示儀中常用的數字式接口:常用接口專用接口網絡基礎常用接口什么是RS-232-C接口？傳輸電纜長度如何考慮？

RS-232-C接口是美國電子工業協會（EIA）制定的用于串行通訊的標準。該標準規定采用一個25個腳的DB25連接器，對連接器的每個引腳的信號內容加以規定，還對各種信號的電平加以規定。

常用接口專用接口網絡基礎常用接口在計算機與終端通訊中最簡單的全雙工系統只使用3條引線,即“發送數據”、“接收數據”和“信號地”。所以采用DB-9的9芯插頭座，傳輸線采用屏蔽雙絞線。計算機上接口RS-232-C最常用的3條引線的信號內容見附表符號名稱25芯插頭座引腳9芯插頭座引腳TXD發送數據23RXD接收數據32GND信號地75常用接口專用接口網絡基礎常用接口儀表與計算機的連接:用RS-232-C信號TXDRXDGND

儀表計算機信號9芯25芯DCD18RXD23TXD32DTR420GND57DSR66RTS74CTS85RI922可用計算機中的超級終端應用程序來測試.常用接口專用接口網絡基礎常用接口由于RS-232-C接口標準出現較早，不足之處有以下四點：

1）接口的信號電平值較高，易損壞接口電路的芯片.

2）傳輸速率較低，在異步傳輸時，波特率為20Kbps。

3）接口使用一根信號線和一根信號返回線而構成共地的傳輸形式，這種共地傳輸容易產生共模干擾，所以抗噪聲干擾性弱。

4）傳輸距離有限，最大傳輸距離標準值為50英尺(15米)。

常用接口專用接口網絡基礎常用接口

針對RS-232-C的不足，于是就不斷出現了一些新的接口標準，如RS422和RS485.特點如下：接口信號電平比RS-232-C降低了，就不易損壞接口電路的芯片。RS422及RS485數據最高傳輸速率為10Mbps

RS422及RS485接口是采用平衡驅動器和差分接收器的組合，抗共模干能力增強，即抗噪聲干擾性好。RS422及RS485接口的最大傳輸距離標準值為2000英尺(約600米)，實際上可更遠.常用接口專用接口網絡基礎常用接口RS422的連線方式(四線方式)

RS422接口組成的全雙工通訊電路,一般需四根信號連線,RS422接口一般采用平衡雙絞線傳輸。T1-AT1-BR1-AR1-BGNDR2-AR2-BT2-AT2-BGND常用接口專用接口網絡基礎常用接口RS485的連線方式(二線方式):RS485接口組成的半雙工網絡，一般只需二根信號連線，RS485接口一般采用平衡雙絞線傳輸。最好采用屏蔽雙絞線傳輸,。R2-AR2-BT2-AT2-BGNDT1-AT1-BR1-AR1-BGND常用接口專用接口網絡基礎常用接口RS232-C,RS422,RS485的比較:600m600m15m最大傳輸距離

半雙工全雙工全雙工數據連通方式平衡平衡單端驅動方式

RS485RS422RS232-C標準項目

傳輸速率(傳輸速率越高傳輸距離越短)20kbps

10Mbps(12m)10Mbps(12m)1Mbps(120m)1Mbps(120m)100kbps(600m)100kbps(600m)常用接口專用接口網絡基礎常用接口什么是20mA電流環?20mA電流環是一種數字通信接口,它與RS-232-C不同,它是用電流的“通”或“斷”表示“1”或“0”;而RS-232-C是用電平的高低來表示“1”或“0”.20mA電流環的傳輸距離為300米.常用接口專用接口網絡基礎常用接口電流環方式和RS-232-C相比，具有遠距離、高速度的通訊能力;對工業現場有很強的抗干擾能力和抑制能力的優點。對于噪聲嚴重、環境復雜的工業現場，電流環的強抗干擾能力顯得特別突出，電流環遠距離傳輸信號衰減小，不需加中繼器等額外設備，又節約投資。常用接口專用接口網絡基礎

發送器(儀表)

接收器(大屏顯示)

電流信號發送器(儀表)接收器(大屏顯示)接收器(大屏顯示)電流信號一臺儀表連接一臺8662大屏顯示器一臺儀表連接兩臺8662大屏顯示器電流環的連接常用接口常用接口專用接口網絡基礎稱重儀表的專用接口:預置點輸出口模擬量輸出口現場總線專用接口常用接口專用接口網絡基礎什么是預置點輸出?為了達到定值稱量的目的,在稱重顯示儀表上可預先設置一個目標值。當秤上的被稱物料達到或超過該目標值時,儀表輸出點的輸出信號發生變化(例:輸出電平跳變),通知后續設備執行相應的操作。預置點輸出口常用接口專用接口網絡基礎預置點輸出口定值控制MITSUBISHI慢加值快慢切換值目標值皮重值物料重時間定量控制過程快加值常用接口專用接口網絡基礎預置點個數的選擇:單料單速:一種料用一個預置點;單料雙速:一種料用二個預置點.預置點輸出口常用接口專用接口網絡基礎什么是4～20mA模擬量輸出接口？

4～20mA模擬量輸出接口輸出的信號是連續變化的模擬量（電流）。在稱重領域中，儀表或重量變送器輸出的4～20mA模擬量是用來表示稱量值的大小，通常4mA表示空秤信號，而20mA表示滿量程信號。模擬量輸出接口常用接口專用接口網絡基礎重量信號重量變送器輸出電流信號重量值輸出電流值滿秤量零點值20mA4mA模擬量輸出接口重量電流0FS4mA20mA常用接口專用接口網絡基礎帶4～20mA模擬量輸出的產品:(舉例)IND110WM0800A100IND131/331IND320模擬量輸出接口IND560常用接口專用接口網絡基礎4～20mA模擬量輸出接口與20mA電流環接口的差別？

傳輸的信號不同：4～20mA模擬量輸出接口傳輸的信號是：連續變化的模擬量；20mA電流環接口傳輸的信號是：離散的數字量。模擬量輸出接口時間t電流I04mA20mA電流I00mA20mA時間t常用接口專用接口網絡基礎什么是現場總線現場總線是安裝在生產過程現場的設備與控制室內的自動控制系統之間的一種串行數字式多點雙向通信的數據總線。各分散的單個數字化設備(儀表)作為網絡節點用總線相連接實現相互交換信息。現場總線常用接口專用接口網絡基礎傳統方式:現場設備與控制器之間連接采用一對一的所謂I/O接線方式,傳遞4-20mA或24VDC信號現場總線常用接口專用接口網絡基礎現場總線現場總線控制器控制器車間級監控網去工廠骨干網現場總線技術:主要特征是采用數字通信方式取代設備級的4-20mA(模擬量)和24VDC(開關量)信號,使用一根電纜連接所有現場設備.現場總線常用接口專用接口網絡基礎使用現場總線技術給用戶帶來的好處節省硬件成本;(省去了大量的電纜、I/O模塊及電纜敷設工程費用,降低了系統及工程成本。)設計安裝調試簡便;系統的安全可靠性好,減少故障;(接線點減少)系統可維護性好;(設備可在線故障診斷等)完善了企業信息系統,為實現企業綜合自動化提供了基礎.現場總線常用接口專用接口網絡基礎RS-485傳輸是PROFIBUS-DP最常用的一種傳輸技術.采用的電纜是屏蔽雙絞銅線。

RS-485傳輸技術基本特征：

·網絡拓撲：線性總線，兩端有有源的總線終端電阻。

·傳輸速率：9.6Kbit/s~12Mbit/s

·介質：屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于環境條件（EMC）。

·站點數：每分段32個站（不帶中繼），可多到126個站（帶中繼）。

·插頭連接：最好使用9針D型專用插頭。PROFIBUS-DP現場總線常用接口專用接口網絡基礎PROFIBUS-DP系統可包括以下三種不同類型設備：(1)一類DP主站（DPM1）：一類DP主站是中央控制器，它在預定的信息周期內與分散的站（如DP從站）交換信息。典型的DPM1如PLC或PC。(2)二類DP主站（DPM2）：二類DP主站是編程器、組態設備或操作面板，在DP系統組態操作時使用，完成系統操作和監視目的。(3)DP從站：DP從站是進行輸入和輸出信息采集和發送的外圍設備（稱重終端、

I/O設備、驅動器、閥門等）。

PROFIBUS-DP常用接口專用接口網絡基礎

單主站系統：在總線系統的運行階段，只有一個活動主站。如圖所示：

PROFIBUS-DP常用接口專用接口網絡基礎DPM1PLCDPM2PROFIBUS-DP常用接口專用接口網絡基礎GSD文件:在GSD文件中,描述每一個PROFIBUS-DP設備的特性;GSD文件由設備制造商建立,(例:IND331儀表備有GSD文件)每一個設備的GSD文件用設備的電子數據單來表示;GSD文件包含所有設備的特定參數,如:支持的波特率支持的信息長度輸入/輸出的數據量診斷信息的含義PROFIBUS-DP常用接口專用接口網絡基礎在儀表終端中,PROFIBUS-DP的設定要點:

1數據格式：整型、分度數、擴展整型、浮點；

包含幾臺秤的數據；

數據用標準格式還是用自定義格式

2可輸入的結點地址PROFIBUS-DP常用接口專用接口網絡基礎IND331儀表的PROFIBUS-DP傳輸的數據:儀表輸出到PLCPLC輸出到儀表XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX16位重量數據16位,輸出狀態皮重/予置點值,寫入命令字;置皮,清皮,清零等XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXPROFIBUS-DP常用接口專用接口網絡基礎MODBUSMODBUS協議是應用于控制器的一種通用語言.通過此協議,控制器之間、控制器經由網絡和其他設備之間可以通訊.它已經成為一種通用工業標準.協議描述了一主控制器請求訪問其他設備,以及從設備如何進行正常回應的過程.協議定義了控制器能認識的使用的消息結構.常用接口專用接口網絡基礎MODBUSMODICONPLCMODBUSIND331等IND331等IND331等RS485MODBUS網絡結構舉例常用接口專用接口網絡基礎MODBUS查詢---回應周期:數據段設備地址功能代碼錯誤檢測數據段設備地址功能代碼錯誤檢測主設備的查詢信息從設備的回應信息常用接口專用接口網絡基礎MODBUS查詢:設備地址

是指所要訪問的從設備的地址;功能代碼

是告知從設備要執行何種功能(如:”03”是要求從設備讀保持寄存器并返回其內容.);數據段

包含了執行功能所需要的附加信息(如:告知從設備從何寄存器開始讀及要讀的寄存器數量);錯誤檢測域

為從設備提供一種驗證消息內容是否正確的方法.常用接口專用接口網絡基礎MODBUS回應:如果從設備產生一正常回應,在回應消息中設備地址

是被訪問的從設備的地址;功能代碼

是查詢消息中功能代碼的回應;數據段

包含從設備收集的數據(如:寄存器的值或狀態);錯誤檢測域

允許主設備確認消息內容是否可用.常用接口專用接口網絡基礎MODBUS二種傳輸模式:適用于標準Modbus網絡的二種傳輸模式為ASCII模式和RTU模式.用戶可選擇想要的模式,包括串口通訊參數.ASCII模式:(美國標準信息交換代碼)RTU模式:(遠程終端單元)(公司儀表目前采用的模式):地址

功能代碼

數據數量

數據1

數據2……數據n

LRC高字節LRC低字節回車

換行

地址功能代碼數據數量數據1數據2……數據n

CRC高字節CRC低字節常用接口專用接口網絡基礎MODBUSModbus的數據校驗方式:CRC-16循環冗余錯誤校驗.(適用于RTU模式)LRC縱向冗余錯誤校驗..(適用于ASCII模式)錯誤校驗值在消息發送前由主設備產生,從設備在接收過程中檢測整個消息幀.常用接口專用接口網絡基礎MODBUS以RTU模式讀取整數據的例子:主機請求地址功能碼第一寄存器地址高位低位要讀寄存器的數量高位低位錯誤校驗010300380001XX從機應答地址功能碼字節數數據高字節數據低字節錯誤校驗010324124XX十六進制數4124表示的十進制數為16676常用接口專用接口網絡基礎MODBUS儀表在應用MODBUS協議通訊時要進行設定的參數:

1從設備地址

2選波特率3設置成8位數據位/無校驗位4一般采用RS485接口

常用接口專用接口網絡基礎其它總線模式Allen-BradleyRIO硬件為RS485CC-LINK硬件為RS485

DeviceNet

硬件為RS485

ControlNet

硬件為同軸電纜

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎什么是網絡？

網絡:它是一群通過電纜、電話線、或無線通訊等互聯的計算機。是現代通信技術與計算機技術相結合的產物。

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎網絡的功能

數據通信：各種信息，包括文字信件，新聞消息，圖片資料等；共享網絡資源：包括網絡上的所有軟件，硬件和數據資源；分布處理：均衡網上各計算機的負載，多臺計算機聯合使用，提高處理問題的實時性,解決較復雜的問題。

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎網絡的分類按計算機連網的區域大小，我們可以把網絡分為局域網（LAN，LocalAreaNetwork）和廣域網（WAN，WideAreaNetwork）。局域網（LAN）是指在一個較小地理范圍內的各種計算機網絡設備互聯在一起的通信網絡，通常局限在幾千米的范圍之內。如在一個房間、一座大樓，或是在一個校園內的網絡就稱為局域網。廣域網（WAN）連接地理范圍較大，常常是一個國家或是一個洲。其目的是為了讓分布較遠的各局域網互聯。我們平常講的Internet就是最大最典型的廣域網。

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎什么是網絡協議？

網絡上的計算機之間又是如何交換信息的呢？就象我們說話用某種語言一樣，在網絡上的各臺計算機之間也有一種語言，這就是網絡協議，不同的計算機之間必須使用相同的網絡協議才能進行通信。在計算機網絡中,節點之間為了做到有條不紊地交換數據,每個節點都必須遵守事先制定的標準和約定的規則.這些為網絡數據交換而制定的標準和約定的規則稱為網絡協議.網絡協議有很多種，具體選擇哪一種協議則要看情況而定。Internet上的計算機使用的是TCP/IP協議。常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎構成局域網的基本構件計算機（包括PC機，服務器）傳輸媒體（同軸電纜，雙絞線，光纜或輻射性媒體）網絡適配器,也稱為網卡各種連接設備,連接計算機和傳輸媒體

（例：RJ-45接頭，集線器（HUB）等）以上是硬件環境軟件，網絡操作系統常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎局域網的傳輸媒體

ＬＡＮ常用的媒體有同軸電纜、雙絞線和光纜，以及在無線ＬＡＮ情況下使用的輻射媒體１.同軸電纜

同軸電纜可分為兩類：粗纜和細纜，這種電纜在實際應用中很廣，比如有線電視網，就是使用同軸電纜。不論是粗纜還是細纜，結構如下圖所示。（其中央都是一根銅線，外面包有絕緣層。同軸電纜由內部導體環繞絕緣層以及絕緣層外的金屬屏蔽網和最外層的護套組成）這種結構的金屬屏蔽網可防止中心導體向外輻射電磁場，也可用來防止外界電磁場干擾中心導體的信號。

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎２.雙絞線

雙絞線(TP:TwistedPairwire)是布線工程中最常用的一種傳輸介質。雙絞線是由相互按一定扭距絞合在一起的類似于電話線的傳輸媒體，每根線加絕緣層并有色標來標記，如下圖所示,左圖為示意圖，右圖為實物圖。成對線的扭絞旨在使電磁輻射和外部電磁干擾減到最小。

雙絞線可分為非屏蔽雙絞線(UTP:UnshildedTwistedPair)和屏蔽雙絞線(STP:ShieldedTwistedPair)。我們平時一般接觸比較多的就是UTP線。

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎３.光纜

光纜不僅是目前可用的媒體，而且是今后若干年后將會繼續使用的媒體，其主要原因是這種媒體具有很大的帶寬。光纜是由許多細如發絲的塑膠或玻璃纖維外加絕緣護套組成，光束在玻璃纖維內傳輸，防磁防電，傳輸穩定，質量高，適于高速網絡和骨干網。光纖與電導體構成的傳輸媒體最基本的差別是，它的傳輸信息是光束，而非電氣信號。因此，光纖傳輸的信號不受電磁的干擾。

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎下表是三種傳輸媒介的比較。

同軸電纜、雙絞線、光纜的性能比較傳輸媒介

價格

電磁干擾

頻帶寬度

單段最大長度

UTP（非屏蔽雙絞線）

最便宜

高

低

100米

STP（屏蔽雙絞線）一般

低

中等

100米

同軸電纜

一般

低

高

185米/500米

光纜

最高

沒有

極高

幾十公里

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎4．無線媒體

上述三種傳輸媒體的有一個共同的缺點，那便是都需要一根線纜連接電腦，這在很多場合下是不方便的。無線媒體不使用電子或光學導體。大多數情況下地球的大氣便是數據的物理性通路。從理論上講，無線媒體最好應用于難以布線的場合或遠程通信。無線媒體有三種主要類型：無線電、微波及紅外線。

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎網絡適配器

網絡適配器又稱網卡或網絡接口卡（NIC），英文名NetworkInterfaceCard。它是使計算機聯網的設備。平常所說的網卡就是將PC機和LAN連接的網絡適配器。

網卡的作用:準備從計算機發往網線的數據，將用戶要傳遞的數據轉換為網絡上其它設備能夠識別的格式；通過網絡介質給另一臺計算機發送數據；在計算機和布線系統之間控制數據流.

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎網絡互聯OSI模型的提出在計算機網絡產生之初，每個計算機廠商都有一套自己的網絡體系結構的概念，各種網絡協議之間是相互之間不能互連互通，這種狀況極大的限制了網絡的進一步發展和應用。為此，國際標準化組織（ISO）在１９７９年建立了一個分委員會來專門研究一種用于開放系統互聯的體系結構(OpenSystemsInterconnection)簡稱OSI，"開放"這個詞表示：只要遵循OSI標準，一個系統可以和位于世界上任何地方的、也遵循OSI標準的其他任何系統進行連接。這個分委員提出了開放系統互聯，即OSI參考模型，它定義了連接異種計算機的標準框架。

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎OSI參考模型OSI參考模型分為７層，物理層，數據鏈路層，網絡層，傳輸層，會話層，表示層應用層

常用接口專用接口網絡基礎網絡如何傳送數據:為了快速傳送數據,發送端數據都要分成小的可管理部分,稱為報文(或禎)。報文是一個信息單位，作為一個整體從網絡中的一個設備傳送給另一個設備。網絡按層傳遞報文，每層軟件都給報文增加一些格式或地址信息，以便成功地在網絡上傳輸；在接受端，報文按相反順序傳遞。每層軟件讀取報文上的相關信息，去掉本層附加的信息并繼續往上傳。當報文最終到達應用層時，地址信息已被去掉，只剩下原來的數據，接受方就可以閱讀。

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎網絡基礎應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層數據

數據

WDHSH數據WHS數據

數據

WDHSHS數據數據

數據

WDHSH數據WHS數據

數據

WDHSHS數據數據包進行“層層包裝”:數據報文從上層向下一層傳遞時,增加數據包頭的過程.H會話包頭；S傳輸包頭；W網絡包頭；D數據鏈路包頭物理媒體

常用接口專用接口網絡基礎在實際應用中，應該說并沒有哪種協議是完全符合OSI模型的，但是可以和OSI模型對應起來。TCP/IP協議是目前使用最為廣泛的協議，特別是已經成為了Internet上所使用的事實上的標準協議。TCP/IP是一組協議的代名詞，它還包括許多別的協議，組成了TCP/IP協議簇。一般來說，TCP提供傳輸層服務，而IP提供網絡層服務。網絡基礎

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎應用層表示層會話層傳輸層網絡層數據鏈路層物理層應用層TCPIP網絡接口層主機到網絡的連接TCP/IP模型

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎以太網中使用TCP和IP的簡單分層結構:上層協議TCPIPEthernet數據報文數據報文T數據報文TI數據報文TIE頭E尾上層協議的應用程序傳出某格式的數據報文TCP層在數據報文上增加本身的頭標信息IP層也增加本身的頭標信息以太網層在報文的頭尾各增加以太網層的信息,通過網絡將報文發送出去

常用接口專用接口網絡基礎以太網(Ethernet)是當今現有局域網采用的最通用的通信協議標準；一般特征：共享媒體:所有網絡設備依次使用同一通信媒體;廣播域:需要傳輸的幀被發送到所有節點,但只有尋址到的節點才能接收到幀;CSMD/CD:利用載波監聽多路訪問/沖突檢測方法,以防止更多節點同時發送以太網簡述網絡基礎

常用接口專用接口網絡基礎網絡基礎工作原理：當以太網中一臺主機要傳輸數據時，按下列步驟進行：監聽信道上是否有信號在傳輸。如有，表示忙，繼續監聽；如沒有監聽到任何信號，就傳輸數據；傳輸時繼續監聽，如發現沖突則執行退避算法，等待一段時間后，重新執行步驟1；若未發現沖突則發送成功，計算機返回監聽信道狀態。

常用接口專用接口網絡基礎數據包的傳送方式:

廣播型的以太網一般以HUB(集線器)來連接所有計算機,計算機接到以太網上傳來的數據包以后,就會拿數據包里的IP地址與自己的IP地址對照,如果符合就做進一步處理,如果不符合就丟棄這個包.網絡基礎

常用接口專用接口網絡基礎IP地址的概念:TCP/IP的協議規定每臺主機由一個IP地址確定.IP地址是由32位二進制數組成,而且在網絡上是唯一的.為方便記憶,32位二進制數分為四段,每段8位,中間用小數點隔開,每8位二進制數轉換為十進制數,例:11001010011001101000011001000100(二進制數)202.102.134