分布式数据通讯系统系统功能及使用方式描述.

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各类通讯协议及通讯方式详细介绍

各类通讯协议及通讯方式详细介绍

RS485简介(zz)2009-11-17 15:08智能仪表是随着80年代初单片机技术的成熟而发展起来的,现在世界仪表市场基本被智能仪表所垄断。

究其原因就是企业信息化的需要,企业在仪表选型时其中的一个必要条件就是要具有联网通信接口。

最初是数据模拟信号输出简单过程量,后来仪表接口是RS232接口,这种接口可以实现点对点的通信方式,但这种方式不能实现联网功能。

随后出现的RS485解决了这个问题。

RS485接口RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示“0”,- 6V~- 2V表示“1”。

RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。

在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。

很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。

而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题:RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。

但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。

当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。

(2)EMI问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。

由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:(1)通过RS232/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。

SIEMENS SIMATIC S7-300 400的系统软件和标准功能 说明书

SIEMENS SIMATIC S7-300 400的系统软件和标准功能 说明书

IMATICSS7-300/400的系统软件和标准功能考手册/2002 版前言组织块 1 SFC常用参数 2 拷贝与块功能 3 用于控制程序执行的SFCS 4 SFCS控制系统时钟 5 SFCS控制运行时间定时器 6 用于传送数据记录的SFC 7 根据PNO AK1131的DPV1 SKB 8 用于日时钟中断操作的SFC 9 处理延时中断SFC 10处理同步故障的SFC 11 处理中断和异步故障的SFC 12用于诊断的SFC 13用于刷新过程映象和处理位区域的SFC与SFB 14模板寻址的系统功能15分布式I/O使用的SFC 16用于全局数据通讯的SFC 17 S7通讯及S7基础通讯概述18 S7通讯19 SFC非组态S7连接通讯20生成块相关的信息21 IEC定时器和IEC计数器22 IEC功能集23用于集成控制功能的SFB 24用于紧凑型CPU的SFB 25用于H CPUS的SFCS 26集成功能(用于带集成I/O的CPUS)27塑料工艺28诊断数据29系统状态列表(SSL)30事件31 SFC和SFB表32术语参121-2前言目的本手册旨在提供全面的组织块(OB )、系统功能(SFC )、系统和标准功能(SFC )和S7-300、S7-400的CPU 操作系统里的IEC 功能。

在附录中描述了诊断数据、系统状态列表(SZL )以及事件。

注意关于CPU 中提供的这些功能与块的详细信息,请参见“S7-300可编程控制器,硬件和安装手册”/70/或“S7-400/M7-400可编程控制器模板规范手册”参考手册/101/和指令表7-400可编程控制器/102/(相关CPU 版本)中关于这些功能的详细描述。

关于相关CPU 的CFB和S7信号功能特性,请参见/70/和/101/中详细描述。

关于CPU 操作系统、编程设计和通讯、诊断功能,请参考“硬件配置和通讯连接STEP 7 V5.2”手册/234/。

如何在程序中调用功能和功能块,参见编程语言解释。

DCS系统简介1

DCS系统简介1

DCS系统简介目前,DCS系统在化工行业中得到广泛应用,为使广大论友对系统进行了解,以MACS 系统为例作简要介绍。

一、DCS含义DCS是Distributed Control System的英文缩写,简称分布式控制系统或集散型控制系统。

DCS系统是七十年代中期发展起来的,是集微型计算机检测技术、图形处理技术、数据处理技术和计算机网络技术为一体的新型现代化设备,是实现对过程分散控制、集中操作和管理的自动化装置。

二、系统组成DCS系统由网络、工程师站、操作员站、高级计算机、打印服务站、管理网关、系统服务器、现场控制站、控制通讯站所组成。

1、网络以MACS系统为例:系统网络由上至下分为三个层次:监控网络、系统网络和控制网络。

①监控网络(M—NET)由10M/100M高速冗余以太网构成,用于系统服务器与现场控制站、通信控制站等的连接。

完成现场控制站、通讯控制站的数据下装,服务器与现场控制站、通讯控制站之间的实时数据通讯。

②系统网络(S—NET)由10M ARCNET网构成,用于连接现场控制站和服务器之间的通信。

③控制网络(C—NET)由PROFIBUS-DP构成,可兼容CAN、FF、MODBUS等多种现场总线网络,用来与现场控制站主控单元和过程I/O(信号输入输出模板)单元的通信,完成实时输入、输出数据传送服务的专用网络系统。

2、工程师站它是由工业PC机和各种组态软件工具组成,主要用以完成以下功能:组态:完成数据库、图形、控制算法、报表的组态;参数配置:简化历史库、事故追忆、变量组定义等;设备组态:实现应用系统的操作员站、服务器、现场控制站及过程I/O模块的配置等;数据下装和增量下装:将组态后的数据下装到服务器、操作员站,在线运行时,还可通过增量下装的形式修改数据库和控制算法。

应用软件:MACS专用组态软件,可选装MACS专用操作员软件。

3、操作员站操作员站是操作人员使用的设备,操作员站的监控软件是最重要的人机交互界面,能使操作人员通过薄膜键盘、轨迹球灵活方便地监控过程。

分布式数据库总结

分布式数据库总结

%%%%%%%%%%%%%%%第一章:分布式数据库系统概述数据库:长期存储在计算机内的有组织的,可共享的相关数据的集合。

数据库管理系统:DBMS是介于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。

为用户或应用程序提供访问DB的方法,包括DB的建立、查询、更新及各种数据控制。

DBMS基于某种数据模型。

数据库系统:数据库系统(DBS)通常是指带有数据库的计算机应用系统。

包括数据库、相应的硬件、软件和各类人员。

数据库技术:数据库技术是研究数据库的结构、存储、设计、管理和使用的一门软件学科;是一门综合性较强的学科。

数据抽象:视图抽象——外模式;概念抽象——概念模式;物理抽象——内模式数据模型:数据模型三要素:数据结构;数据操作;完整性约束模式/内模式映象:该映象存在于模式与内模式之间,用于定义模式与内模式之间的对应性。

本映象一般在内模式中描述。

外模式/模式映象:该映象存在于外模式与模式之间,用于定义外模式和模式之间的对应性。

本映象一般在外模式中描述。

物理独立性:在数据库系统的三级模式结构中,存在模式/内模式的映象,当内模式发生变化时,只要修改模式/内模式的映象,就可以保持模式不变,从而保证程序与数据的物理独立性。

逻辑独立性:在数据库系统的三级模式结构中,存在外模式/模式的映象,当模式发生变化时,只要修改外模式/模式的映象,即可保持外模式不变,从而保证程序和数据的逻辑独立性。

DDBS具有如下四个基本特点:物理分布性逻辑整体性场地自治性场地之间协作性计算机网络:定义为相互联接、彼此独立的计算机系统的集合。

相互联接指两台或多台计算机通过信道互连,从而可进行通信;彼此独立则强调在网络中,计算机之间不存在明显的主从关系,即网络中的计算机不具备控制其他计算机的能力,每台计算机都具有独立的操作系统。

计算机网络的组成:通信子网和资源子网分布式数据库定义:物理上分散而逻辑上集中的系统,它使用计算机网络将地理位置分散而管理和控制又需要不同程度集中的多个逻辑单位(通常是集中式数据库系统)连接起来,共同组成一个统一的数据库系统。

分布式io

分布式io

采集控制模块
代表型号
产品简介
代表型号
M244、M281、MD44、MD88、M232D-P、MDIA、MDVA、M2IA、M2VA……
产品简介
在许多工业场合,RJ45是最普遍的接线标准。分布式I/O模块采用业界通用的Modbus TCP协议,I/O与系统 完全隔离。为用户提供RTOS嵌入式实时操作系统、软硬件双看门狗设计不死机不丢包、宽电压高低温工作环境、、 全端口防错接反接保护、高性价比、远超同类的智能测控解决方案。代表型号有:M244、M281、MD44、MD88、 M232D-P、MDIA、MDVA、M2IA、M2VA等。下面以M244为例说明。
电源具有良好的过流ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ压、防反接保护功能
下图册为接线示意图
丰富的指示灯,全面查看状态,及时排查故障
参数
参数
输入接口:4路干接点输入过压小于60V,过流小于100mA 输出接口:2路C型继电器2A30VDC/1A125VAC(0,1路) 2路集电极开路输出30V500mA(2,3路) 接口类型:RJ-45 速率:10/100M自适应 嵌入协议:ARP,ICMP,IP,TCP,UDP,DHCP,DNS 数据位 :8 停止位 :1 :1-255 串口防雷:600W ESD保护:1.5KV 电源规格:9-24VDC
功能介绍
功能介绍
级联示意图表,可以用手拉手方式接线分布式 I/O模块可用于数据收集和各种控制的应用。模块具有可靠度 高、价格优惠、设置容易、络布线方便等特性,适用于分散地区的应用,可以节省系统整合的时间和费用。
分布式io
分布式 I/O模块可以级联使用,满足各种采集需求。且体积小以及可以堆叠和导轨安装固定,所以很容易整 合在现有的系统中。关于数据的读写,分布式 I/O模块采用标准的Modbus RTU和Modubs TCP通讯协议,使用标 准的Modbus协议可以很容易与业界的PLC、SCADA、HMI通讯。

分布式数据库

分布式数据库

8.2 分布式数据库管理系统DDBMS(Distribute DBMS )分布式数据库意味着一个应用程序可以对数据库进行透明操作,数据库中的数据分布在不同的数据库中存储、由不同的DBMS进行管理、在不同的机器上运行、由不同的操作系统支持、被不同的通讯网络连接在一起。

一个一分布式数据库由一个逻辑数据库组成,这个逻辑数据库的数据分布存贮在由计算机网络相连的不同场地的计算机中,每一场地都有自治能力完成局部应用。

每一场地也参与至少两个结点以上的全局应用程序的执行,全局应用可以存取若干场地的数据。

从应用程序看来,就好象数据是存储在一台计算机上,由单个DBMS管理一样。

8.2.1 分布式数据库系统的产生分布式数据库由一组数据集合组成,这些数据属于一个逻辑数据库,但数据存贮在多个物理计算机结点上,通过网络连接在一起。

分布式数据库系统是在集中式数据库系统的基础上发展起来的,是数据库技术与计算机网络技术结合的产物。

分布式数据库系统是具有管理分布数据库功能的计算机系统。

一个分布式数据库是由分布于计算机网络上的多个逻辑相关的数据库组成的集合,网络中的每个结点具有独立处理的能力(称为场地自治),可执行局部应用,同时,每个结点通过网络通讯系统也能执行全局应用。

所谓局部应用即仅对本结点的数据库执行某些应用。

所谓全局应用(或分布应用)是指对二个以上结点上的数据库执行某些应用。

支持全局应用的系统才能称为分布式数据库系统。

对用户来说,一个分布式数据库系统逻辑上看如同集中式数据库系统一样,用户可在任何一个场地执行全局应用。

分布式数据库系统适合于单位分散的部门,允许各个部门将其常用数据存储在本地,实施就地存放就地使用,降低通讯费用,并可提高响应速度。

因为这些企业实际上已经把数据分散在不同的位置或不同的物理计算机上。

例如,一个公司的不同部门的数据,银行系统的各个分行数据等。

企业的信息资源已经是被划分为许多信息资源孤岛,分布式数据库系统是适应企业的结构现状,满足企业的应用要求,把所有的信息资源孤岛连接起来,实现数据的异地存取。

EtherCAT技术的原理、性能及应用优势

EtherCAT技术的原理、性能及应用优势

EtherCAT技术的原理、性能及应用优势简介EtherCAT主张“以太网控制自动化技术” 。

它是一个开放源代码,高性能的系统,目的是利用以太网协议(最惠国待遇系统局域网),在一个工业环境,特别是对工厂和其他制造业的关注,其中利用机器人和其他装备线上的技术。

EtherCAT是IEC规范(IEC/PAS 62407)。

原理目前有多种用于提供实时功能的以太网方案:例如,通过较高级的协议层禁止CSMA/CD 存取过程,并使用时间片或轮询过程来取代它。

其它方案使用专用交换机,并采用精确的时间控制方式分配以太网数据包。

尽管这些解决方案能够比较快和比较准确地将数据包传送到所连接的以太网节点,但带宽的利用率却很低,特别是对于典型的自动化设备,因为即使对于非常小的数据量,也必须要发送一个完整的以太网帧。

而且,重新定向到输出或驱动控制器,以及读取输入数据所需的时间主要取决于执行方式。

通常也需要使用一条子总线,特别是在模块化I/O系统中,这些系统与Beckhoff K-总线一样,通过同步子总线系统加快传输速度,但是这样的同步将无法避免引起通讯总线传输的延迟。

通过采用EtherCAT技术, Beckhoff突破了其它以太网解决方案的这些系统限制:不必再像从前那样在每个连接点接收以太网数据包,然后进行解码并复制为过程数据。

当帧通过每一个设备(包括底层端子设备)时,EtherCAT从站控制器读取对于该设备十分重要的数据。

同样,输入数据可以在报文通过时插入至报文中。

在帧被传递(仅被延迟几位)过去的时候,从站会识别出相关命令,并进行处理。

此过程是在从站控制器中通过硬件实现的,因此与协议堆栈软件的实时运行系统或处理器性能无关。

网段中的最后一个EtherCAT 从站将经过充分处理的报文返回,这样该报文就作为一个响应报文由第一个从站返回到主站。

从以太网的角度看,EtherCAT总线网段只是一个可接收和发送以太网帧的大型以太网设备。

分布式IO Advantys STB开放式设备集成IO 系统 产品手册

分布式IO Advantys STB开放式设备集成IO 系统 产品手册

分布式I/OAdvantys STB开放式设备集成I/O 系统产品目录目录Advantys STB分布式 I/O 解决方案开放式的模块化系统b产品简介,说明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 2 至 4 页b型号,尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 5 页网络接口模块选型指南 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 6 和 7 页b产品简介,说明,特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 8 至 10 页b型号,尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 11 至 13 页配电模块b产品简介,说明,特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 14 页b型号,尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 15 页数字输入/输出模块选型指南 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 16 和 17 页b产品简介,说明,特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 18 至 21 页b型号,尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 22 和 23 页b接线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 23 至 25 页模拟输入/输出模块选型指南 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 26 和 27 页b产品简介,说明,特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 28 至 30 页b型号,尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 31 页b接线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 32 至 33 页与特定应用相关的设备b用于 Tego Power 应用的并行接口 . . . . . . . . . . . . . .第 34 和 35 页b用于 TeSys U 型应用的并行接口. . . . . . . . . . . . . . .第 36 和 37 页b计数器模块v产品简介,说明,特性 . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 38 至 40 页v型号,尺寸,接线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 41 页配置软件b Advantys 配置软件. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 42 至 45 页Phaseo 稳压电源b产品简介,特性. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 46 页和 50 页b关联,型号,尺寸 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 51 页服务b自动化产品验证 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .第 52 和 53 页b电源要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 54 页b公共法规和防护措施 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 55 页b产品型号索引 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 第 56 页产品简介,构成Advantys STB分布式I/O 解决方案开放式的模块化系统为了满足机器制造厂商和用户的要求,自动化系统的体系架构已经侧重于分布式的架构,并且其功能也可以和集中式系统相媲美。

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分布式数据通讯系统系统功能及使用方式描述
组员:张丽蒙海霞张珠玲江婷婷钱坤
一、系统功能描述:
1 实现上位机(PC)与多个单片机系统(下位机)的主从式双向数据通信,采用主机查询,从机中断的通信方式。

2 上位机能向下位机发送多种控制命令,控制下位机的动作,也能发送查询命令,查询下位机当前的一些状态数据;下位机均能作出适当响应;
3 能实现上位机和下位机之间一对一、一对多(广播)通信;
4 设计适当的硬件,使下位机对上位机的控制命令的响应可见,从而可以验证;
5 设计适当的硬件,使下位机的状态数据可以改变,并在回送至上位机后可以验证;
6 设计一个上位机软件,能实现通信过程的管理,包括通信参数设置、下位机选择、控制命令及参数的设置、发送数据与接收数据、接收数据的显示。

二、使用方式描述:
多机通信的实现,主要靠主、从机正确地设置与判断多机通信控制位SM2和发送、接收的第九位数据(TB8或RB8),当主机给从机发送信息时,要根据发送信息的性质来设置TB8,发送地址信号时,设置TB8=1;发送数据或命令时,设置TB8=0。

当从机的SM2为1时,该从机只接受地址帧(RB8位为1),对数据帧(RB8位为0)将不予理睬。

而当SM2为0时,该从机接受所有发来的信息。

多机通信过程大致为:
1、令所有从机的SM2位置1,使它们处于只接收地址帧的状态(即从机复位);
2、主机发送一帧地址信息,其中包括8位地址,第9位(即TB8)为1,以表示
发送的是地址;
3、从机接收到地址帧后,各自中断CPU,把接受到的地址与其本机地址做比较;
4、地址相符的从机清除其SM2标志,准备接收主机发来的数据/命令;地址不符
的从机人仍维持SM=1不变,对主机发来的数据帧不予理睬,直到主机发来新的地址帧;
5、主机发送数据或控制信息(第9位为0)给被寻址的从机;
6、被寻址的从机,因SM=0,可以接收主机发送过来的所有数据,当主机接收数
据结束时,置位SM2,返回接收地址帧状态(复位状态);
7、当主机需改为与其他从机通信时,可再发出地址帧来呼叫其他从机。

上位机与下位机的通讯协议定义如下:
1、上位机处于主动地位,下位机处于被动地位,数据的接受与发送由上位机决
定;
2、上下位机之间的波特率为2400bps
3、发送和接收的数据形式为ASCII;
4、需要通信时,上位机发址信号,呼叫下位机,下位机应答时回送本机地址;
5、上位机需要发送数据定义为00,接受数据定义为01;
6、下位机需要发送数据定义为01,接受数据定义为00;
7、由软件实现累加和校验,若低字节相同则认为通讯有效,否则无效;
上位机软件程序设计大致为:
主机程序部分以子程序的方式给出,要进行串行通信,可直接调用这个子程序;从机部分以串行口中断服务程序的方式给出,若从机未做好接收或发送的准备,就从中断程序中返回,在主程序中做好准备。

主机在这种情况下不能简单地等待从机准备就绪,而要重新与从机联络,使主机再次执行串行口中断服务程序。

上位机软件程序流程图大致为:
硬件设计方案
组员:张丽蒙海霞张珠玲江婷婷钱坤利用单片机的串行口。

可以实现单片机与单片机、单片机与通用微机间点对点的串行通信。

在此次实验中,我们采用的是MAX232芯片,MAX232为单一+5供电,内置自升压电平转换电路,一个芯片能同时完成发送转换和接受转换的双重功能。

其引脚图如下:MAX232芯片引脚图:
说明如下:
(1)C1+、C1–、C2+、C2–:外接电容端。

(2)13脚(R1IN)和8脚(R2IN):两路RS—232C电平信号输入端,可接传输线。

(3)12脚(R1OUT)和9脚(R2OUT):两路转换后的TTL电平输出端,可送单片机的RXD端。

(4)11脚(T1IN)和10脚(T2IN):两路TTL电平输入端,可接单片机的TXD端。

(5)14脚(T1OUT)和7脚(T2OUT):两路转换后的RS—232C电平信号输出端,可接传输线。

(6)V+、V–:分别经电容接电源和地。

单片机之间采用RS—232C电平信号进行通信,其硬件连接方法如下:
单片机与上位微机接口的硬件设计:
连接一般采用双绞线,传输距离一般不超过15m,传输速率小于20kbit/s。

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