8.4 分布式测控网络技术(四)
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分别型测控网络技术第七章分别型测控网络技术第七章分别型测控网络技术数据通信技术基本观点-两种①并行通信 : 数据的各位同时传递 , 传递速度高 , 距离短 .②串行通信 : 数据一位一位次序传递 , 传递速度低 , 传递距离长 , 几十至几千米 . 串行通信分为两种传递方式:①异步传递 : 依赖标记位进行通信④差动曼彻斯特编码 : 每位开始有无跳变来表示0 或 1, 电压有变化表示 0, 无变化表示 1.均衡和不均衡传输-不均衡方式 : 用单线传输信号 , 以地线作为信号的回路 , 接收器是用单线输入信号的 , 抗扰乱能力差 .-均衡方式 : 用双绞线传输信号 , 信号在双绞线中自成回路不经过地线 , 接收器以双端差动方式输入信号 , 抗扰乱能力强 .不均衡传输方式 --RS-232C 标准特征 :- 单端 , 双极性电压供电 ;-每个信号一根导线 , 双向共用一个地线 ;-不均衡的发送器和接收器 , 易被扰乱 ;-传输速率 20Kbps,距离 15 米;-连结器有 25 插针 ,9 插针等设计方案 .均衡传输方式--RS-422A 标准特征 :- 均衡 , 双极性电压供电 ;-均衡 - 抗扰乱能力强 ;-传输速率高 , 距离远 ;-连结器采纳 9 插针方案 . 均衡传输方式 --RS-485 标准特征 :- 是 RS-422 的变形-与 RS-422 的差别 :RS-422 : 两对均衡差分 RS-485 : 一对均衡差分电路 , 半双工 ;-同意 32 台驱动器和 32 台接收器并联 .串行通信方式标准的比较RS-485 标准构成的多点互连系统RS-422/485 互连构成环形数据链路系统RS-232C/422A - 星形构造-环形构造-- 树形介质接见控制技术 (MAC):解决信道 ( 公共传输通道 ) 的分派和使用 .(1)矛盾检测载波侦听多路接见(CSMA/CD)--合用于总线形原理 : 结点发送信息时 , 第一要侦听网络中有无其余结点正在发送信息 , 若没有则立刻发送 ; 不然 , 等候一段时间 , 直至信道安闲 , 开始发送 .(2) 令牌环 (Token Ring)--合用于环网令牌 - 控制标记 , 网络中只设一张令牌 , 并挨次沿各结点传递 , 它有两个状态-" 空" 状态 : 表示令牌没有被占用 , 当其传至正待发送信息的结点时 , 该结点立刻发送 , 并置令牌为 " 忙" 状态.-" 忙" 状态 : 表示令牌被占用 , 即令牌正在携带信息发送 , 当所发信息围绕一周 , 由发送结点将 " 忙" 令牌置为 " 空" 令牌 .(3) 令牌总线 (Token Passing Bus) --合用于总线形式或树型原理 : 把总线形传输介质的各个结点形成一个逻辑环, 即人为地给各个规定一个次序 . 控制方式近似于令牌环 .3 种介质接见控制技术的比较信息交换技术(1)线路交换 : 在两个站之间成立一条专用的物理线路进行数据传递 , 传递结束再"拆掉"线路.(2)报文交换 : 把目的站名附带在报文上 , 而后交给下一结点 , 该结点接收整个报文 , 储存下来 , 依据目的选择下一转发结点 , 直到目的站 .(3)分组交换 : 将报文分红若干分组 , 并在每个分组上附带控制信息 , 这些报文经不一样的路径分别传递到目的站后 , 再构成一个完好报文 .差错控制- 校验 : 奇偶校验 , 循环冗余 --CRC 校验 .- 纠错方式 : 重发纠错 , 自动纠错 , 混淆纠错 .网络协议及其层次构造分层的利处 : 改正某层不会影响整个系统.ISO 的 7 层开放系统互连参照模型OSI.-1. 物理层功能 : 在信道上传输未经办理的信息.内容 : 对机械 , 电气 , 连结规程进行规定 .协议 :RS-232C, RS-485,Ethernet等.-2. 数据链路层功能 : 将有差错的物理链路改造成关于网络层来说是无差错的传输链路.内容 : 将数据构成数据帧 , 并在接收端查验传输的正确性.协议 :SDLC,802.2 等 .-3. 网络层功能 : 在网络中传输分组 .内容 : 控制信息交换 , 路由选择 .协议 :X.25 协议 ,IP 协议 .-4. 传递 ( 传输) 层功能 : 从会话层接收数据 , 把它们传到网络层并保证这些数据正确抵达另一端.内容 : 控制端到端的数据完好性.协议 :TCP 协议等-5. 会话层功能 : 控制成立或结束一个通信会话的进度.内容 : 检查并决定一个正常的通信能否正在发生 . 并利用校验点 , 使会话在通信无效时从校验点恢复通信 ; 或依据规定 , 在会话不可以正常发生的状况下停止会话 .协议 :HTTP,SMTP(简单邮件文件传输 ) 等 . -6. 表示层功能 : 实现不一样信息格式和编码之间的变换.内容 : 正文压缩 , 供给加密 , 解密 ; 文件格式的变换 ; 输入输出格式的变换 .比如 :HTML语言7.应用层功能 : 规定同意的报文会合 , 及每个报文所采纳的动作.内容 : 解决数据传输完好性问题或发送/ 接收设施的速度不般配的问题.比如 :IE 阅读器 .OSI 模型和各协议的比较IEEE 802 标准-1981 年提出 , 描绘了物理层 , 并为数据链路层区分了两个子层.-IEEE 802 标准与 OSI 模型的关系-IEEE 802 标准规定各层的功能物理层 : 数据的封装 / 拆封 , 数据的发送 / 接收 , 并经过介质存取零件收发数据信号. 介质存取控制层 : 介质存取 , 支持 CSMA/CD,Token Bus,Token Ring .逻辑链路控制层 : 寻址 , 排序 , 差错控制等功能 .工业网络的性能评论和选型-工业网络的主流拓扑构造 : 总线形和环形 .-令牌环与令牌总线的性能比较 :传输速率 : 环形是点到点连结 , 传输效率高 ; 总线形是多点连结 , 传输效率低 . 总线上形成的逻辑环不固定 , 令牌传达和保护算法比环形复杂 .吞吐能力 : 令牌环数据吞吐能力高于令牌总线 . 令牌总线是稳固性 : 令牌环的稳固性较令牌总线好 .确立性 : 两种控制构造确实定性同样.工业网络的选型1.大型系统采纳 - 分别型控制 DCS模式 , 分三级 :- 分别过程控制级 :特色 : 各单元间横向联系少 , 数据量小 , 数据包短 , 地理散布地区小 .选型 : 令牌总线 , 主从总线或星形构造-集中操作监控级特色 : 数据办理量大 , 数据包长 , 横向联系多 ;选型 : 令牌总线-综合信息管理级特色 : 该级数据多且传输量大 , 系统按功能横向散布 , 地区范围广 .合适选型 : 令牌环构造 .2.中小型系统的工业网络选型-若只有集中操作监控级和分别过程控制级 , 两级均使用令牌总线 , 或监控级采纳令牌环 .-老公司技术改造 : 星形构造 .第七章分别型测控网络技术分别型控制系统 (DCS)分别型控制系统 (DCS)-散布式 , 集散式 .原则 : 分别控制 , 集中操作 , 综合管理 , 分而自治 .综合 4C技术 : 计算机 , 控制, 通信 , 显示 .发展趋向 : 以计算机集成制造系统 (CIMS)为目标 , 应用新的控制方法 , 现场总线智能化仪表 , 专家系统 , 局域网络等 , 实现过程控制自动化与信息管理自动化联合的管控一体化综合集成系统 .DCS的三级系统构造 : 分别过程控制级集中操作监控级综合信息管理级(1)分别过程控制级 ( 面向生产过程 )功能 : 达成生产过程的数据收集, 调理控制等功能 .装置 : 现场控制站 ( 工业控制机 )可编程序控制器 (PLC)智能调理器其余测控装置(2)集中操作监控级 ( 面向操作员和系统工程师 )功能 : 以操作监督位主要任务 , 兼有部分管理功能 . 装备计算机及外设 , 以及相应软件 , 对生产过程推行高级控制策略 , 故障诊疗 , 质量评估 .构成 : 监控计算机工程师显示操作站操作员显示操作站(3)综合信息管理级功能 : 实现整个公司的综合信息管理.构成 : 管理计算机 , 办公自动化系统 , 工厂自动化服务系统 , 应用了 MIS 系统 . DCS的特色 :-硬件积木化-软件模块化-控制系统组态-应用通信网络-靠谱性高现场总线 (Fieldbus)技术观点-现场总线 : 连结工业过程现场设施和控制系统的全数字化 , 双向 , 多站点的串行通信网络 .-现场总线控制系统 (FCS): 现场总线和现场设施构成的控制系统 .现场总线构造系统及其特色(1)采纳现场通信网络现场总线把通信延长到生产现场及设施.FCS(2)现场设施经过一对传输线互连现场设施 : 变送器 , 履行器 , 服务器和网桥 , 协助设施 , 监控设施 .(3)产品实现互操作鉴于同一总线标准的不一样品牌产品能够一致组态,实现 " 即接即用".(4)功能块分别化FCS去除了 DCS的 I/O 单元和控制站 , 将 DCS功能块分别到现场设施中 , 构成虚构控制站 .-虚构控制站的长处 : 能够灵巧采纳各样功能块 , 实现所需的控制系统 , 实现完全的分别控制 .例 : 流量控制回路 .(5)采纳通信线供电用于低功耗现场仪表 .(6)开放式互连网络现场总线标准一般参照 OSI 模型设计 , 是开放行的互连网络 , 可与同层或不一样层互连 .FCS与 DCS的比较-FCS的长处 :(1)加强了现场级信息集成能力 : 可从现场设施获得大批丰富信息 , 知足 CIMS系统的信息集成要求 . 现场总线还可实现设施状态 , 故障 , 参数信息传递 , 达成远程参数化工作 .(2)开放式 , 互操作性 , 交换性 , 可集成性强 :产品只需使用同一总线标准 , 就拥有互操作性 , 交换性 , 所以设施拥有很好的可集成性 .(3)系统靠谱性高 , 可保护性好 : 现场总线控制系统以总线方式代替一对一的 I/O 连线 , 减少了由接线点造成的不行靠要素 . 同时 , 系统拥有现场级设施的在线故障诊疗 , 报警 , 记录功能 , 可达成现场设施的远程参数设定 , 改正等参数化工作 , 也增强了系统的可保护性 .(4)降低了系统及工程成本对大范围 , 大规模 I/O 的散布式系统来说 , 省去了大批的电缆 ,I/O 模块及电缆敷设工程花费 , 降低了系统及工程成本 .工业控制系统性能比较FF(现场总线基金会 ) 现场总线技术-FF 由 FIP 和 ISP, 在 1994 年归并而成 .-FF 总线由低速 FF_H1和高速 FF_HSE构成 . 高速 H2总线发展计划已撤消 . (1)FF_H1: 以 OSI 参照模型为基础的四层构造模型, 采纳令牌总线介质接见技术, 用于工业产生现场设施连结.(2)FF_HSE:则采纳鉴于 Ethernet(IEEE 802.3)+TCP/IP 的六层构造, 主要用于制造业 ( 失散控制 ) 自动化以及逻辑控制 , 批办理和高级控制等场合.-低速网络 H1:4 层协议 : 物理层 , 数据链路层 , 应用层 , 用户层 . 物理层 , 数据链路层 , 应用层参照 OSI 的模型的 1,2,7 层, 并增添了用户层 .此中 , 应用层由现场总线报文规范FMS和现场总线接见子层FAS构成 .(1)H1 物理层- 传输介质 : 电缆 , 光纤 , - 传输速率和距离 :31.25Kbps, 1900m( 加中继延长 ). -网络拓扑 : 总线型 , 树型 , 点对点型 .-支持总线供电 :总线上既传递数字信号 , 又要为现场设施供给该总线供电方式支持实质安全 , 可在防爆等环境下使用 .(2)H1 数据链路层-介质接见控制 MAC:采纳令牌总线方式 , 连结到总线上的站点构成一个逻辑环 , 站点只有获得令牌才能发送数据帧.- 逻辑链路控制 LLC:由链路活动调动器保证了控制系统中的信息传输的实时性(Link action sheduler LAS),LAS 的功能 :进行控制,认知新设施并将其加入链路中;从链路中除掉没有响应的设施;在链路上公布数据链路时间和调动时间;在调动时间内轮询以缓冲区储存数据的设施 ;在调动时间之间优先级驱动的令牌给某设施 .(3)H1 应用层-由现场总线接见子层 FAS和现场总线报文规范 FMS构成 ,-现场总线接见子层 FAS:处于 FMS和 DLL之间 , 供给三类服务 : 公布 / 讨取 , 客户机 / 服务器 , 报告散发 , 这些服务称为虚构通信关系VCR.-现场总线报文规范 FMS:规定了接见应用进度 AP的报文格式及服务 .FMS经过调用 VCR在现场设施之间传达报文 .(4)H1 用户层-规定标准的功能块供用户组态成系统 .-基本功能块 :模拟量输入 AI;模拟量输出 AO;开关输入 DI;开关输出 DO等控制选择 CS;P,PD控制 ;PID,PI,I控制等-高速网络 HSE:6 层协议 : 物理层 , 数据链路层 , 网络层 , 传输层 , 应用层 , 用户层 . 物理层 , 数据链路层 , 应用层参照 OSI 的模型的 1,2,3,4,7 层, 并增添了用户层 .(1) HSE 物理层 :IEEE 802.3u, 支持高速以太网 , 从 100M/s 到 1.0G/s 或更高 .(2)数据链路层 :(3)网络层 , 传输层 : TCP/IP(4)应用层在 HSE中称为现场设施接见层 FDA,包含了套接字映照协议体制 , 应用关系 ,FDA 服务协议体制 , 虚构通信关系 VCR等通信实体 .功能就是 : 依据用户层应用程序的需要 , 向用户层供给 3 种协议规定的服务 :FMS 服务 ,SM服务和冗余服务 .(5)用户层包含功能块应用进度 , 系统管理 , 通信栈网络管理等实体 . 系统管理和网络管理负责 HSE系统和通信栈的运转和通信管理 ; 不一样设施的功能块应用进度利用通信栈进行互相通信 , 调用 , 以达成特定的功能 .几种现场总线介绍LonWorks现场总线LonWorks的公布 :1992 年 , 美国埃施朗 (Echelon) 公司 .在国内的主要应用途合 : 数字化智能社区 , 智能建筑等 .-波及内容 : 暖通,空调,HVAC( Heating Ventilating and Air Conditioning)采暖,通风和空调LonWorks的中心 LonTalk 协议-LonTalk 协议的特色 : 按照由国际标准化组织 ISO 定义的开放系统互连 OSI 模型 , 供给 OSI 参照模型所定义的所有七层服务 .-LonTalk 协议固化在每一个 LonWorks设施的神经元芯片中或片外储存器中 ,1999 年公布了该协议的参照代码 .-LonTalk 协议的特色 :(1)LonTalk 协议的物理层 :支持多种传输介质不一样的介质经过路由器实现互联 ;支持总线型 , 环型 , 树型等拓扑构造 ;(2) LonTalk协议的数据链路层:采纳改良的带展望的P-Persistent CSMA/CD 算法 , 减少矛盾的出现 , 提升传输效率 .支持优先级 .(3) LonTalk 协议的网络层网络地点采纳域 (255 个子网 ), 子网 (127 个节点 ), 节点三层构造支持大网络 .每个神经元芯片有独一的 48 位 ID 地点 .(4)LonTalk 协议的传递层 , 会话层 : -四类报文服务 , 并支持网络认证 : 应答方式或端对端的应答服务 ;恳求 / 响应方式 ;非应答重发方式 ;非应答方式(5)LonTalk 协议的表示层采纳网络变量作表示层数据 , 简化散布式应用的编程 .(6)LonTalk 协议的应用层 :用 Neuron C 语言在神经元芯片中编程LonWorks的神经元芯片 (NeuronChip )- 芯片内有 3 个 8 位 CPU,使用 CMOS CLSI技术高度集成 , 集收集 , 控制于一体 :第 1 个 CPU为介质接见控制 MAC办理器 , 办理 LonTalk 协议的第一层和第二层 ; 第 2 个 CPU为网络办理器 , 办理 LonTalk 协议的第三层到第六层 ;第 3 个 CPU为应用办理器 , 它履行用户编写的代码及用户代码所调用的操作系统服务 .-LonWorks 网络上的装置都一定有 1 个神经元芯片 .. LonTalk 的 6 层已经在购置的神经元芯片中达成, 用户只需编写应用程序LonWorks的发展趋向-LonWorks 已经发展到第三代 , 采纳了 - 采纳了 LNS 网络管理操作系统 , 实现了与IP 网络的无缝连结 .-应用途合向工业自动化扩展 .PROFIBUS现场总线技术PROFIBUS是九十年月初拟订的德国国家工业现场总线协议标准EN50170 , 于1996 年获得欧洲所有国家标准化机构的认同.应用领域 : 制造业自动化 , 流程工业自动化和楼宇 , 交通 , 电力等其余领域自动化 . PROFIBUS是一种用于工厂自动化车间级监控和现场设施层数据通信与控制的现场总线技术 .中国市场据有率第一的现场总线技术.PROFIBUS由三个兼容部分构成 :_______(1) PROFIBUS-DP(Decentralized Periphery):是一种高速低成本通信,用于设施级控制系统与分别式I/O 的通信 . 可代替劳 24VDC或 4-20mA信号传输 . _______(2) PROFIBUS-PA(Process Automation):专为过程自动化设计,可使- PROFIBUS-FMS:定义了第一 , 二, 七层 , 应用层包含现场总线信息规范(Fieldbus Message Specification-FMS) 和低层接口 (Lower Layer Interface-LLI) FMS:向用户供给了可采纳的通服气务.LLI: 协调通信关系 , 供给第二层接见接口-PROFIBUS-DP:定义了第一 , 二层和用户接口 . 用户接口规定了设施可调用的应用功能 , 并详尽说明设施行为 .-PROFIBUS-PA:PA的数据传输采纳扩展的 PROFIBUS-DP协议 . 支持本征安全性和总线供电 ._____PROFIBUS三种种类的物理层 :_______ -RS485: 合用于 DP和 FMS;___ - 光纤 FO:合用于 DP和 FMS;__ -IEC1158-2 :合用于PA.RS-485称之为 H2,采纳障蔽双绞铜线 ;传输速率 :9.6K bit/s~12M bit/s;_______站点数 : 每分段 32 个站 ( 不带中继 ), 可多到 127 个站 ( 带中继 ).(2)光纤 FO在电磁扰乱很大的环境下应用 , 采纳专用总线插头变换 RS-485 信号和光纤导体信号 .(3)IEC1158-2支持本征安全和总线供电 ;传递数据以 31.25K bit/s调制供电电压;采纳藕合器将 IEC1158-2 与 RS-485 连结 .PROFIBUS的数据链路层-DP,FMS,PA的数据链路层同样-采纳主从构造 , 主站之间采纳令牌传递方式 , 主站与从站之间采纳主从传递方式 . PROFIBUS技术的发展-要点发展 PROFIBUS-DP,-PA,放弃 FMS,发展综合以太网技术 , 同意集成PROFIBUS和其余现场总线技术的 PROFInet 技术 .DeviceNet现场总线技术DeviceNet 技术属 " 开放 DeviceNet 厂商协会 "ODVA组织 , 该组织拥有罗克韦尔自动化 ,ABB, 欧姆龙等 300 多家有名自动化设施厂商会员 .DeviceNet 是从 CAN(Controller Area Network) 总线的基础上发展获得 . DeviceNet 是用于连结工业设施 ( 如: 限位开关 , - 罗克韦尔工业网络由三层网络构成 : 信息层 , 控制层 , 设施层 , 分别对应以太网 (EtherNet), 控制网 (ControlNet)和设施网 (DeviceNet).(1)信息层 (EtherNet)- 工业网络的最高层 , 对现场收集到的数据和信息进行处理和管理 .(2)控制层 (ControlNet) - 面向操作人员 : 达成办理器与办理器之间的信息沟通 , 办理器与输入 / 输出接口之间的信息沟通 .(3)设施层 (DeviceNet) - 面向现场设施 , 是工业网络的最低层 : 将操作信息送到现场设施 , 并将现场设施的状况反应到操作者 .DeviceNet 协议-沿用了 CAN协议标准所规定的总线网络的物理层和数据链路层 , 定义了不一样的报文格式 , 总线接见仲裁规则及故障检测和故障隔绝的方法 .DeviceNet 协议的物理层-介质使用电缆 , 包含粗缆 ( 干线 ) 和细缆 ( 分支线 ).-可采纳五线制电缆 , 包含了 2 条信号线 ,2 条 24V电源线和一条障蔽线 , 支持总线供电 , 总线供给的电源为 8 安培 .-供给 125/250/500Kbps 三种可选的通信波特率 , 最大拓扑距离为 500 米, 每个网络段最大可达 64 个节点 ..DeviceNet 协议的数据链路层-按照 CAN协议规范 , 并由 CAN控制器芯片实现 .-CAN是鉴于广播方式的协议 , 支持多主形式传输 . 传输的帧被分派一个表记符 ,每个节点依据表记符确立能否接收这些帧 .-供给数据帧 , 犯错帧 , 远程帧和过载帧等多种帧格式 .-采纳非损坏性逐位仲裁 (NBA)的方法解决共享介质总线接见矛盾问题 . 网络上每个节点拥有一个独一的表记符 , 这个表记符的值决定了仲裁中优先级的大小 , 优先级值小的节点在竞争仲裁中为获胜的一方 .DeviceNet 协议的应用层-DeviceNet 使用了对象的观点来描绘应用层的协议 , 对象模型供给了 DeviceNet 产品的属性 , 服务和行为 .。
网络技术在分布式测试系统上的应用【摘要】本文将探讨网络技术在分布式测试系统上的应用。
首先介绍了分布式测试系统的概述,然后详细讨论了网络技术在该系统中的重要作用,以及具体的应用场景。
接着分析了网络技术如何提升分布式测试系统的效率,并探讨了在这一过程中可能遇到的挑战。
最后总结了网络技术在分布式测试系统中的应用,并展望了未来网络技术在该领域的发展方向。
本文旨在为读者提供关于网络技术在分布式测试系统中的重要性和潜在价值的全面了解,以促进该领域的进一步发展。
【关键词】网络技术、分布式测试系统、应用、概述、作用、具体应用、效率、挑战、总结、发展方向1. 引言1.1 网络技术在分布式测试系统上的应用网络技术在分布式测试系统上的应用是一种技术趋势,它利用网络技术来提高测试系统的效率和可靠性。
分布式测试系统是指将测试任务分发到多台计算机或服务器上进行并行测试的系统。
网络技术在分布式测试系统中扮演着重要的角色,它不仅能够实现测试任务的分发和协调,还可以提供高速稳定的网络环境,确保测试数据的准确传输和实时监控。
网络技术在分布式测试系统中的应用具有极大的优势,可以大大提高测试系统的效率和灵活性。
通过网络技术,可以实现多台计算机之间的快速通信和协作,实现测试任务的分布式处理,从而缩短测试时间,提高测试覆盖范围,降低测试成本。
网络技术还可以提升分布式测试系统的可靠性和稳定性,确保测试数据的完整性和准确性。
通过网络技术,测试人员可以实时监控测试进度和结果,及时发现和解决问题,提高测试系统的稳定性和可靠性。
网络技术在分布式测试系统中的应用对于提高测试效率、降低测试成本、提升测试质量具有重要意义。
在未来,随着网络技术的不断发展和完善,网络技术在分布式测试系统上的应用将会得到更广泛的应用和深入的研究。
2. 正文2.1 分布式测试系统概述分布式测试系统是一种利用多台计算机协同工作来进行软件测试的系统。
传统的单机测试系统往往会面临硬件资源有限和性能瓶颈的问题,而分布式测试系统通过将测试任务分发给多台计算机来处理,可以大大提高测试效率和覆盖范围。
分布式网络化测试技术摘要计算机技术和通信技术的发展,为测试技术提供了新的技术方法,将测试技术与计算机技术和通信技术相结合,形成的分布式网络化测试技术将彻底改变传统测试系统特别是复杂综合测试系统的设计。
近年来,基于以太网的工业控制网络更使测控网络和信息网络融为一体,大大丰富了系统功能,提高了系统性能,成为分布式网络化测试技术发展的一大趋势。
本文结合我们一些实际工作,简要介绍了分布式网络化测试技术的发展过程、体系结构、实现方法和广泛的应用领域,对工程应用具有一定的参考价值。
测量(测试)是信息获取的基本手段,是信息技术的源头。
随着数字化技术、计算机技术和微电子技术的发展,测量技术、仪器技术、数据采集技术更多的利用计算机平台或嵌入式结构,它们具有相通的共性技术,其中包括传感器技术、模拟信号处理技术、数字信号处理技术、数据传输技术及软件技术等。
网络化测试技术则是在计算机网络技术、通信技术高速发展,以及对大容量分布式测量的大量需求背景下,由单机仪器、局部的自动测试系统到全分布式的网络化测试系统而逐步发展起来的。
单机测量仪器是一个自封闭系统,只能完成单一的测试功能,一般也提供RS-232或GPIB接口,可以与本地计算机或其他仪器设备互连,组成自动测试系统,完成较为复杂的测试任务。
但是,这种局部的自动测试系统仍不能满足分布式远程测量要求。
随着科学技术的发展,测试任务日趋复杂,对测量的要求也越来越高,如复杂大型设备系统和工业现场,需要进行大容量的多点综合测量,有时,在获取测量结果的基础上,往往还需要进行必要的控制,从而构成闭环的综合测控系统。
为满足多点分散测量需要,早期面向工厂自动化的测试系统多采用4~20mA模拟信号传输。
随着数字化技术的应用,则采用RS-485总线连接各现场仪表,由于其采用差分平衡传输,具有较高的抗干扰特性,结构简单,易于实现。
但由于其主-从式结构,数据传输效率和可靠性低。
而对于远程数据传输,则较多的利用已有的公用电话网络实现。
分布式网络测控系统及其应用技术摘要测控系统从它诞生到现在大致已经历过了四个阶段:即由气动到电动的集中控制式系统,集散式(DCS)控制系统,最前沿的是包括FCS 的网络集成全分布式系统。
因为试验场的试验项目种类繁多,测试设备多种多样,采用的总线、接口标准也各不相同,必须合理的将这些设备通过网络的形式组织起来,形成可靠、实用的适合于试验场应用的测试网络。
网络化测控系统结构属于网络应用体系结构的范畴。
而以OSI七层模型框架为代表的网络通信体系结构,主要只反映了网络通信方面的结构恃性,并没有充分反映出含计算机的测控网络系统中,综合信息采集、处理、存储、传输和控制的重要特征,更难以反映网络应用系统的结构特征。
网络应用体系结构就是研究包括基本网络系统和应用软件在内的网络应用系统的体系结构,它应把传统的网络通信体系结构内容(OSI七层模型)与应用软件及其运行环境要素的体系结构内容(如测控系统)结合在一起,形成一个统一的计算机网络应用系统的抽象结构模型,它可以更本质地反映该系统综合信息采集、处理、存储、传输和控制的结构特征。
根据以上分析,网络化测控系统的抽象结构框架可如图1-1所示。
图1-1 网络化测控系统的抽象结构框架该模型明确反映出系统中各重子系统之间的基本接口关系不依赖子系统内部的具体结构和特性,实现了接口标准化、通用化,以提高系统的开放性。
因为开放电子系统体系结构使用的是标准的系统接口,允许设计者使用最新的、性能最好的电子器件、通用电子模块和计算子系统,这样可以确保测试系统的性能处于领先地位。
前言随着测控技术、计算机技术、网络技术以及各种高科技在测控系统中的发展,测控系统的基本结构也逐步由集中控制式经历了集散控制式发展到网络分布式系统。
下面简单介绍一下几种控制系统的大致情况。
第一章测控系统基本体系结构及其特点一、集中控制式测控系统其体系结构的特点概括为:①统一集中控制;②一对一物理联接;③功能单一、结构复杂、可以升级扩展;④系统高效,可以对全局进行优化。