工業(yè)控制系統通信技術(shù)概述

　　計算機系統中，計算機之間或計算機與外部設備交換信息稱(chēng)之為通信。通信的方式有兩種，分別是：數據各位同時(shí)傳送的并行通信方式和數據各位依次傳送的串行通信方式。

　　工控系統通信類(lèi)型主要是根據系統構成的層次結構而分成3種基本通信方法，即標準通信總線(xiàn)（外總線(xiàn)）、現場(chǎng)總線(xiàn)（丘eldbus）和局域網(wǎng)通信。工控系統通過(guò)這3種類(lèi)型的通信方法將主機與各種設備連接起來(lái)，將現場(chǎng)信號傳輸到控制級，再將控制級信息傳輸到監控級，管理級，形成了系統信息傳輸的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，完成了從低層到上層信息共享的目的。

　　如果系統需要進(jìn)一步擴大，可以從局域網(wǎng)（LAN）發(fā)展到廣域網(wǎng)（WAN），執行x 25通信協(xié)議。

　　工業(yè)控制計算機的總線(xiàn)包括系統總線(xiàn)和通信總線(xiàn)；系統總線(xiàn)也稱(chēng)為內總線(xiàn)，工業(yè)控制計算機系統是由各種模板插件構成的，這些模板插件之間依靠系統總線(xiàn)進(jìn)行信息傳送。換句話(huà)說(shuō)，總線(xiàn)是這些模板插件之間進(jìn)行信息傳送的通路。

　　通信總線(xiàn)又稱(chēng)外總線(xiàn)，用于工控機和各終端設各、儀器或其他設備間的通信，有時(shí)也用于系統之間的通信。

　　通信總線(xiàn)又分為兩類(lèi)，即并行通信總線(xiàn)和串行通信總線(xiàn)。

　　并行通信總線(xiàn)在通信傳送過(guò)程中每次傳送一個(gè)數據字節（1Byte，8bit），所以傳輸速率高，適用于短距離（數十米）的快速傳輸。例如有名的IEEE 488總線(xiàn)，就是并行通信總線(xiàn)。并行通信總線(xiàn)需用的導線(xiàn)或電纜數量比較多，成本比較高，但是由于只是在短距離（數十米）內傳輸，這一點(diǎn)還不至于構成顯著(zhù)的缺點(diǎn)。

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

　　在工控機系統中常用的標準并行總線(xiàn)是IEC625（又稱(chēng)IEEE488，GP-IB或HP－TB等）。標準串行總線(xiàn)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(gè)端口上連接最多63個(gè)設各，設各間采用樹(shù)型或菊花鏈拓撲結構。IEEE 1394標準定義了兩種總線(xiàn)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(kāi)發(fā)1Gb/s的版本。在400Mb/s時(shí)，只要利用50％的帶寬就可以支持不經(jīng)壓縮的高質(zhì)量數字化視頻信息。

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