工业通信基础讲述

《工业网络与SCADA技术》课程标准一、课程定位《工业网络与SCADA技术》是智能制造专业的一门专业核心课程，以工业网络技术,计算机网络技术、工业控制编程技术，计算机编程技术为基础，以培养优秀的工业系统维护人员为目标。

课程主要讲授SCADA系统概述、工业网络基础、计算机网络基础、工业硬件及编程、SCADA系统集成和工业安全。

在讲述基础知识的同时，包含概念解析视频、交互式动画和现场技能实拍，用于培养学生的动手能力，使学生在学到理论知识的同时•，掌握相关技术的实际操作，真正做到学以致用。

前导课程：《工业网络基础》、《计算机网络基础》、《PLC编程》、《计算机编程基础》后续课程：《智能制造原理及实现》二、课程目标1.知识目标1）掌握SCADA系统的组成、架构及应用2）了解常见的数据传输模式、接口3）掌握常见的工业网络结构与工业通讯的协议及其应用4）掌握计算机网络组成和计算机网络体系结构5）掌握TCP、UDP、ICMP协议的应用6）了解计算机结构定义、组成及应用7）掌握工业设备组成、架构和控制逻辑8）掌握设备故障的基本类型以及应对方法9）了解操作员站编写组成、运行原理和应用10）掌握数据采集和修改方法11）掌握现场设备集成及系统设备信息化集成方法12）了解工业功能安全和工业系统安全13）掌握生产基本的生产事故预防和突发状态处理方法2.能力目标D能够正确选择数据传输方式及工业通讯协议；2）能够采用计算机网络协议进行通信；3）能够选择合适的工业设备并进行编程；4）能够利用数控加工技术正确加工工件；5）能够对工业设备故障进行简单的检修及协作处理；6）能够搭建设备信息化集成架构，7）能够对集成点进行定位和改造8）能够对工业系统运行有一定的维护能力。

3.素质目标D具有工业网络技术维护、集成的基本素质及安全意识，能遵守不同设备的相关安全条款。

2）具有严谨科学的做事态度和良好的行为规范。

3）具备独立思考与解决问题的能力。

一、名词解释：1.SP,CP，ITSP分别指什么？SP：Service Provider，服务提供商。

CP：Content Provider，内容提供商。

ITSP：IP电话服务商2.FXS,FXO名词解释FXS：外围交换用户话机接口是将模拟线路传输到话机的埠。

换句话说，就是传送拨号音，电池电流以及响铃电压。

FXO：外围交换局接口是接受模拟线路的埠。

它是电话或传真机，或模拟电话系统上的插口，用来传输挂机/摘机指示(回线闭合)。

由于FXO端口附着于装置上，如传真机或电话机，所以这种装置通常被称为“FXO装置”。

3.SIP名词解释SIP是一个应用层的信令控制协议。

用于创建、修改和释放一个或多个参与者的会话。

这些会话可以好似Internet多媒体会议、IP电话或多媒体分发。

会话的参与者可以通过组播（multicast）、网状单播（unicast）或两者的混合体进行通信。

4.NAT名词解释网络地址转换(NAT,Network Address Translation)属接入广域网(WAN)技术,是一种将私有地址转化为合法IP地址的转换技术,它被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。

NAT 的实现方式有三种，即静态转换Static Nat、动态转换Dynamic Nat 和端口多路复用OverLoad。

5.QoS的用途QoS的英文全称为"Quality of Service"，中文名为"服务质量"。

QoS是网络的一种安全机制, 是用来解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术。

在正常情况下，如果网络只用于特定的无时间限制的应用系统，并不需要QoS，比如Web应用，或E-mail设置等。

但是对关键应用和多媒体应用就十分必要。

当网络过载或拥塞时，QoS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃，同时保证网络的高效运行。

QoS 具有如下功能：1）分类分类指具有QoS的网络能够识别哪种应用产生哪种数据包。

工业通信的基本原理和应用工业通信是指在工业自动化系统中，通过各种通信手段实现设备之间的信息传递和控制，从而实现生产流程的自动化和优化。

本文将介绍工业通信的基本原理和应用。

一、基本原理1.1 数据通信原理工业通信的核心原理是数据通信。

数据通信是指通过通信线路或无线信道，将信息从发送方传输到接收方的过程。

基本的数据通信原理包括数据发送、信号传输、数据接收、错误检测和纠错等环节。

1.2 通信协议工业通信中，使用各种通信协议来规定数据的格式、传输方式和通信规则。

常见的通信协议包括MODBUS、PROFIBUS、OPC等。

这些通信协议在工业通信领域中广泛应用，能够实现设备之间的数据交换和通信控制。

1.3 通信网络工业通信中，通信网络起到连接各个设备和系统的作用。

通信网络可以分为局域网（LAN）、广域网（WAN）和无线网络等。

局域网通常用于局部范围内的通信，而广域网用于不同地区之间的通信。

无线网络则提供无线连接的便利性。

二、基本应用2.1 远程监测与控制工业通信可以实现设备的远程监测与控制。

通过网络连接，监控中心可以实时获取各个设备的状态信息，并对设备进行远程控制。

这种远程监测与控制可以提高生产效率，减少人工干预，提升生产安全性。

2.2 数据采集与处理工业通信可以实现设备数据的采集与处理。

通过传感器、控制器等设备，将设备的各项参数采集到中央处理器进行处理和分析。

这些数据可以用于生产过程的监测和优化，帮助企业做出更好的决策和调整。

2.3 调度与协调工业通信可以实现生产设备的调度与协调。

通过通信协议和网络连接，各个设备之间可以共享信息，实现相互协调和配合。

比如，在自动化生产线上，各个设备可以实时传递工作状态，从而实现生产过程的高效调度与协调。

2.4 监测与维护工业通信可以实现对设备的监测与维护。

通过远程监测和故障诊断，可以及时发现设备的故障和异常，提前采取措施进行维修和保养。

这种监测与维护可以减少生产停机时间，降低维修成本，提高设备的可靠性和可用性。

工业机器人基础技能任务六、工业机器人I/O通信一、任务目标1、会选用机器人的I/O板、I/O信号2、会定义机器人的I/O板3、会定义机器人的I/O信号4、能监控输入输出信号二、任务描述1、定义机器人的I/O板2、定义机器人的I/O信号3、监控输入输出信号三、任务准备1、知识准备：（从新买的书中找相应的内容：《工业机器人实操与应用技巧》）（1）I/O板类型（2）I/O信号类型•数字输入信号•数字输出信号2、材料准备：I/O板、接线端子3、设备准备：工业机器人基础工作站四、任务实施1、定义机器人的I/O 板(录屏：按照牛老师的教材操作过程在软件上重新截屏)•定义I/O 板，以DSQC651板为例①D651板总线接口和DeviceNet 总线如图1-6—1所示，将总线插头插在DeviceNet 总线图1-6-1②点击控制面板，如图1—6—2所示； ③点击“配置”，如图1-6-3所示；图 1-6-3④确认选择“I/O”，如图1-6-4所示；接口上。

(0V)1 2 35 6 7 8 9 1011DeviceNet 总线接口3HAC025784-001/00 DSQC 651I 2 3 6 n 8Dll Systm3j»eld(CB-L-0313577)防炉装正停止已停止(MS 10M )叫x|名称 1类型 总线 地址 状态 1强？共TBOARDIOd651DeviceHetl 10 正在运行 DR7_1 LOCAL_(ZNERIC Local DRV_1 正行DRV_2 LOCAL_ 史 NERIC Local DRV_2 启动 DRV_3 LOCAL_ 史 NERIC Local DRV_3 启动DRV_4 LOCAL_施 NERICLocal DRV_4 启动GAP VirtualVirtuall正在运行 PAHELLOCAL_施 NERICLocalPAHEL正在运行过滤器▲信号 状态视图▲ 就l/o国图1-6-2c④酚◎⑪②电岂⑪a 降网购 A333 比00 山00N j <HSX6 ANALOG OUTPUT0362 珅 123 4&7□MS □ NS意输入输出I/O 单元从列表中选择一个I/O 单元。

CAN线基础知识讲解1. 什么是CAN线？CAN（Controller Area Network）是一种串行通信协议，最初由德国公司Bosch 开发。

CAN总线主要用于车辆内部的通信系统，但现在也被广泛用于工业控制和汽车领域以及航空航天领域。

CAN线是CAN总线的物理连接线路，负责将CAN控制器、传感器、执行器等设备连接起来进行数据通信。

2. CAN线的特点•高可靠性：CAN线采用差分信号传输，抗干扰能力强，即使在噪音干扰较大的环境下，数据传输也可靠。

•实时性强：CAN线采用事件驱动的通信方式，具有较低的延迟，适用于要求实时性的应用场景。

•多路复用：CAN总线支持多个设备在同一根线上进行通信，节约了线路资源。

•灵活性：CAN总线可以动态连接和断开设备，方便系统调试和维护。

3. CAN线的工作原理CAN线采用双绞线作为传输介质，数据传输采用差分信号方式，即在CAN_H和CAN_L两根信号线上传输互补的电压信号。

CAN_H线上的电压高表示逻辑1，CAN_L线上的电压高表示逻辑0，通过CAN控制器的差分比较可以识别信号。

CAN线的通信帧由起始标志、控制字段、数据字段、CRC字段和结束字段组成，通信速率可根据需求配置。

CAN线具有发送器和接收器，通过在总线上抢占通信的方式实现多路复用。

4. CAN线的应用领域CAN线广泛应用于汽车电子控制系统、工业控制系统、医疗设备、航空航天等领域。

在汽车电子控制系统中，CAN线连接了发动机控制单元、传感器、仪表盘、空调控制器等各个设备，实现数据的快速传输和实时控制。

在工业控制系统中，CAN线连接了PLC、传感器、执行器等设备，实现设备之间的数据交换和协同工作。

CAN线也被广泛应用于航空航天领域，连接了航空电子设备、飞行控制系统等，确保了系统的可靠性和实时性。

5. CAN线的发展趋势随着物联网、智能制造等领域的快速发展，CAN线也在不断演进。

未来CAN线将更加智能化、高速化，支持更多的设备连接和更高的数据传输速率。