工業(yè)控制系統(tǒng)通信技術(shù)概述

　　計算機系統(tǒng)中，計算機之間或計算機與外部設(shè)備交換信息稱之為通信。通信的方式有兩種，分別是：數(shù)據(jù)各位同時傳送的并行通信方式和數(shù)據(jù)各位依次傳送的串行通信方式。

　　工控系統(tǒng)通信類型主要是根據(jù)系統(tǒng)構(gòu)成的層次結(jié)構(gòu)而分成3種基本通信方法，即標準通信總線（外總線）、現(xiàn)場總線（丘eldbus）和局域網(wǎng)通信。工控系統(tǒng)通過這3種類型的通信方法將主機與各種設(shè)備連接起來，將現(xiàn)場信號傳輸?shù)娇刂萍墸賹⒖刂萍壭畔鬏數(shù)奖O(jiān)控級，管理級，形成了系統(tǒng)信息傳輸?shù)纳窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)，完成了從低層到上層信息共享的目的。

　　如果系統(tǒng)需要進一步擴大，可以從局域網(wǎng)（LAN）發(fā)展到廣域網(wǎng)（WAN），執(zhí)行x 25通信協(xié)議。

　　工業(yè)控制計算機的總線包括系統(tǒng)總線和通信總線；系統(tǒng)總線也稱為內(nèi)總線，工業(yè)控制計算機系統(tǒng)是由各種模板插件構(gòu)成的，這些模板插件之間依靠系統(tǒng)總線進行信息傳送。換句話說，總線是這些模板插件之間進行信息傳送的通路。

　　通信總線又稱外總線，用于工控機和各終端設(shè)各、儀器或其他設(shè)備間的通信，有時也用于系統(tǒng)之間的通信。

　　通信總線又分為兩類，即并行通信總線和串行通信總線。

　　并行通信總線在通信傳送過程中每次傳送一個數(shù)據(jù)字節(jié)（1Byte，8bit），所以傳輸速率高，適用于短距離（數(shù)十米）的快速傳輸。例如有名的IEEE 488總線，就是并行通信總線。并行通信總線需用的導線或電纜數(shù)量比較多，成本比較高，但是由于只是在短距離（數(shù)十米）內(nèi)傳輸，這一點還不至于構(gòu)成顯著的缺點。

　　串行通信總線在通信傳送過程中，每次傳送一個比特（1bit）的信息，所以傳輸速率低。但是使用導線或電纜數(shù)量少，甚至僅用一對雙絞線即可傳送，成本低，適合于較遠距離的傳輸。

　　在工控機系統(tǒng)中常用的標準并行總線是IEC625（又稱IEEE488，GP-IB或HP－TB等）。標準串行總線有RS232，RS422，RS485和RS449，USB，IEEE 1394。

　　值得一提的是，硐出1394也是一種高效的串行接口標準。IEEE 1394可以在一個端口上連接最多63個設(shè)各，設(shè)各間采用樹型或菊花鏈拓撲結(jié)構(gòu)。IEEE 1394標準定義了兩種總線模式，即：Backplane模式和Cable模式。其中Backplane模式支持12.5Mb/s、25Mb/s、50Mb/s的傳輸速率；Cable模式支持100Mb/s、200Mb/s、400Mb/s的速率。目前正在開發(fā)1Gb/s的版本。在400Mb/s時，只要利用50％的帶寬就可以支持不經(jīng)壓縮的高質(zhì)量數(shù)字化視頻信息。

　　Intel和Microsoft公司認為：通過插卡的方式增強PC功能的時代就要結(jié)束了。未來的PC機將從并行插卡式總線轉(zhuǎn)移到串行接口總線，達到互聯(lián)和擴展外設(shè)的目的。USB和IEEE1394就是兩種低成本的串行接口總線，僅需要幾根連接電纜，可以嵌人到CPU內(nèi)部運行。