RS232串口通信及TCP_IP通信

1、現(xiàn)代鐵路遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)（課程設(shè)計(jì)） 一、RS232的電氣特性：RS-232對(duì)電氣特性、邏輯電平和各種信號(hào)線功能都作了規(guī)定。在TxD和RxD上： 邏輯1(MARK)=-3V-15V 邏輯0(SPACE)=+3+15V在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制線上：信號(hào)有效（接通，ON狀態(tài)，正電壓）=+3V+15V 信號(hào)無(wú)效（斷開，OFF狀態(tài)，負(fù)電壓）=-3V-15V以上規(guī)定說(shuō)明了RS-232標(biāo)準(zhǔn)對(duì)邏輯電平的定義。對(duì)于數(shù)據(jù)（信息碼）：邏輯“1”（傳號(hào)）的電平低于-3V，邏輯“0”（空號(hào)）的電平高于+3V。對(duì)于控制信號(hào)：接通狀態(tài)（ON）即信號(hào)有效的電平高于+3V，斷開狀態(tài)（OFF）即信號(hào)無(wú)效的電平

2、低于-3V，也就是當(dāng)傳輸電平的絕對(duì)值大于3V時(shí)，電路可以有效地檢查出來(lái)，介于-3+3V之間的電壓無(wú)意義，低于-15V或高于+15V的電壓也認(rèn)為無(wú)意義，因此，實(shí)際工作時(shí)，應(yīng)保證電平在-3V-15V或+3V+15V之間。 RS-232 與TTL轉(zhuǎn)換： RS-232是用正負(fù)電壓來(lái)表示邏輯狀態(tài)，與TTL以高低電平表示邏輯狀態(tài)的規(guī)定不同。因此，為了能夠同計(jì)算機(jī)接口或終端的TTL器件連接，必須在 RS-232 與TTL電路之間進(jìn)行電平和邏輯關(guān)系的變換。實(shí)現(xiàn)這種變換的方法可用分立元件，也可用集成電路芯片。目前較為廣泛地使用集成電路轉(zhuǎn)換器件，如MC1488、SN75150芯片可完成TTL電平到EIA電平的轉(zhuǎn)換

3、，而MC1489、SN75154可實(shí)現(xiàn)EIA電平到TTL電平的轉(zhuǎn)換。MAX232芯片可完成TTLEIA雙向電平轉(zhuǎn)換。 RS232的最大通信距離為15m，最高傳輸速率為20kbps，只能進(jìn)行一對(duì)一的通信。RS232使用9針或25針的D型連接器，PLC一般使用9針的連接器，距離較近時(shí)只需要3根線。二、虛擬rs232通信程序，虛擬串口軟件VSPD ，加入16位的crc校驗(yàn)。 1、串口通信 采用VC+編寫程序?qū)崿F(xiàn)PC COM1口與COM2口數(shù)據(jù)通信。實(shí)現(xiàn)在程序界面的一個(gè)文本框中輸入字符，通過(guò)COM1口發(fā)送出去，通過(guò)COM2口接收這些字符，在另一個(gè)文本框中顯示，反之亦然。 用MSComm控件事件方式實(shí)現(xiàn)

4、pc雙串口互通信。兩接口相互發(fā)送與接收信息，COM1口發(fā)送信息，COM2口接收信息如下： COM2口發(fā)送信息，COM1口接收信息如下： 2、CRC校驗(yàn) 采用字節(jié)型算法，字節(jié)型算法如下： 1)CRC寄存器組初始化為全"0"(0x0000)。（注意：CRC寄存器組初始化全為1時(shí)，最后CRC應(yīng)取反。） 2)CRC寄存器組向左移8位,并保存到CRC寄存器組。 3)原CRC寄存器組高8位（右移8位）與數(shù)據(jù)字節(jié)進(jìn)行異或運(yùn)算，得出一個(gè)指向值表的索引。 4)索引所指的表值與CRC寄存器組做異或運(yùn)算。 5)數(shù)據(jù)指針加1，如果數(shù)據(jù)沒(méi)有全部處理完，則重復(fù)步驟2)。 6)得出CRC。 三、TCP/

5、IP通信程序，分別實(shí)現(xiàn)TCP和UDP通信。1、 UDP通信 UDP是一種無(wú)連接的、不可靠的傳輸協(xié)議，也無(wú)法保證數(shù)據(jù)包的傳輸順序，UDP協(xié)議常用于對(duì)傳輸可靠性不高，而對(duì)協(xié)議傳輸速率要求較高的場(chǎng)合。 Windows中的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議實(shí)現(xiàn)基于套接字socket，套接字是一個(gè)io句柄，其讀寫方法類似于文件io。 本次首先建立一個(gè)UDP客戶程序，程序先建立一個(gè)UDP套接字，向指定地址發(fā)出一個(gè)數(shù)據(jù)包，然后等待服務(wù)器的回應(yīng)，再實(shí)現(xiàn)一個(gè)UDP服務(wù)端程序，程序先建立一個(gè)綁定到本機(jī)指定端口的socket，然后等待網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，接收到網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)后，給對(duì)方發(fā)出回應(yīng)，具體過(guò)程如下： 服務(wù)器首先啟動(dòng)，通過(guò)調(diào)用socket( )建立一

6、個(gè)套接口，然后bind( )將該套接口和本地地址(IP地址和端口)聯(lián)系在一起，服務(wù)器調(diào)用recvfrom ( )等待接收數(shù)據(jù)。客戶機(jī)通過(guò)調(diào)用socket( )建立一個(gè)套接口，然后bind( )將該套接口和本地地址(IP地址和端口)聯(lián)系在一起，客戶機(jī)調(diào)用sendto( )向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)；服務(wù)器的recvfrom ( ) 接收到客戶機(jī)的數(shù)據(jù)后，調(diào)用sendto( )向客戶機(jī)發(fā)送應(yīng)答數(shù)據(jù)；客戶機(jī)的recvfrom ( ) 便接收到了服務(wù)器的應(yīng)答數(shù)據(jù)；最后，待數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后，雙方調(diào)用closesocket( )關(guān)閉套接口。 建立步驟如下：服務(wù)器端 socket->bind->listen

7、->accept 客戶端 socket->connect UDP客戶端的運(yùn)行結(jié)果：UDP服務(wù)器端的運(yùn)行結(jié)果：2、 TCP通信 TCP連接提供了可靠的通信連接，從TCP連接的一端發(fā)出數(shù)據(jù)，能完整的，并且按照發(fā)送順序傳輸?shù)搅硪欢?，TCP連接并沒(méi)有明顯的數(shù)據(jù)包邊界。 TCP套接字的使用，和UDP有類似之處，但由于TCP是有連接的協(xié)議，所以必須先建立連接，而連接建立以后，socket就只能和與其建立連接的socke通信，而不像UDP那樣可以和任意IP和端口通信。 具體步驟，服務(wù)器首先啟動(dòng),通過(guò)調(diào)用socket( )建立一個(gè)套接口，然后bind( )將該套接口和本地地址(IP地址和端口)聯(lián)系

8、在一起，再listen( )使套接口做好偵聽的準(zhǔn)備，并規(guī)定它的請(qǐng)求隊(duì)列的長(zhǎng)度, 之后就調(diào)用accept( )來(lái)接收連接，并獲得客戶機(jī)的地址信息；客戶在建立套接口后就可調(diào)用connect( ) 和服務(wù)器建立連接；連接一旦建立，客戶機(jī)和服務(wù)器之間就可以通過(guò)調(diào)用：send( )和recv( ) (或read( )和write( )來(lái)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)；最后，待數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后，雙用closesocket() 關(guān)閉套接口。TCP客戶端運(yùn)行結(jié)果： TCP服務(wù)器端的運(yùn)行結(jié)果：四、現(xiàn)場(chǎng)總線查資料（CAN profiebus lonworks）1、CAN1.1 CAN的基本概念CAN是控制器局域網(wǎng)絡(luò)(Control

9、ler Area Network, CAN)的簡(jiǎn)稱，是由研發(fā)和生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品著稱的德國(guó)BOSCH公司開發(fā)了的，并最終成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO118?8)。是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。 在北美和西歐，CAN總線協(xié)議已經(jīng)成為汽車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)總線，并且擁有以CAN為底層協(xié)議專為大型貨車和重工機(jī)械車輛設(shè)計(jì)的J1939協(xié)議。近年來(lái)，其所具有的高可靠性和良好的錯(cuò)誤檢測(cè)能力受到重視，被廣泛應(yīng)用于汽車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和環(huán)境溫度惡劣、電磁輻射強(qiáng)和振動(dòng)大的工業(yè)環(huán)境。CAN 是Controller Area Network 的縮寫(以下稱為CAN)，是ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的串行通信協(xié)議。

10、在汽車產(chǎn)業(yè)中，出于對(duì)安全性、舒適性、方便性、低公害、低成本的要求，各種各樣的電子控制系統(tǒng)被開發(fā)了出來(lái)。由于這些系統(tǒng)之間通信所用的數(shù)據(jù)類型及對(duì)可靠性的要求不盡相同，由多條總線構(gòu)成的情況很多，線束的數(shù)量也隨之增加。為適應(yīng)“減少線束的數(shù)量”、“通過(guò)多個(gè)LAN，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的高速通信”的需要，1986 年德國(guó)電氣商博世公司開發(fā)出面向汽車的CAN 通信協(xié)議。此后，CAN 通過(guò)ISO11898 及ISO11519 進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，在歐洲已是汽車網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。CAN 的高性能和可靠性已被認(rèn)同，并被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)自動(dòng)化、船舶、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)設(shè)備等方面?，F(xiàn)場(chǎng)總線是當(dāng)今自動(dòng)化領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)之一，被譽(yù)為自動(dòng)化

11、領(lǐng)域的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)。它的出現(xiàn)為分布式控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間實(shí)時(shí)、可靠的數(shù)據(jù)通信提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。1.2、CAN的特點(diǎn)由于采用了許多新技術(shù)及獨(dú)特的設(shè)計(jì)，CAN總線與一般的通信總線相比，它的數(shù)據(jù)通信具有突出的可靠性、實(shí)用性和靈活性。其特點(diǎn)可概括如下：l CAN是到目前為止唯一有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)總線。l CAN為多主方式工作，網(wǎng)絡(luò)上任一節(jié)點(diǎn)均可在任意時(shí)刻主動(dòng)地向網(wǎng)絡(luò)上其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送信息，而不分主從。l 在報(bào)文標(biāo)識(shí)符上，CAN上的節(jié)點(diǎn)分成不同的優(yōu)先級(jí)，可滿足不同的實(shí)時(shí)要求，優(yōu)先級(jí)高的數(shù)據(jù)最多在134s內(nèi)得到傳輸。l CAN采用非破壞總線仲裁技術(shù)。當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)向總線發(fā)送信息出現(xiàn)沖突時(shí)，優(yōu)先級(jí)較低的節(jié)

12、點(diǎn)會(huì)主動(dòng)退出發(fā)送，而最高優(yōu)先級(jí)的節(jié)點(diǎn)可不受影響地繼續(xù)傳輸數(shù)據(jù)，從而大大節(jié)省了總線沖突仲裁時(shí)間。尤其是在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載很重的情況下，也不會(huì)出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)癱瘓的情況（以太網(wǎng)則可能）。l CAN節(jié)點(diǎn)只需通過(guò)對(duì)報(bào)文的標(biāo)識(shí)符濾波即可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、一對(duì)多點(diǎn)及全局廣播等幾種方式傳送接收數(shù)據(jù)。l CAN的直接通信距離最遠(yuǎn)可達(dá)10km（速率在5kbps以下）；通信速率最高可達(dá)1Mbps(這時(shí)通訊距離最長(zhǎng)為40m)。l CAN上的節(jié)點(diǎn)數(shù)主要取決于總線驅(qū)動(dòng)電路，目前可達(dá)110個(gè)。在標(biāo)準(zhǔn)幀報(bào)文標(biāo)識(shí)符有11位。而在擴(kuò)展幀的報(bào)文標(biāo)識(shí)符（29位）的個(gè)數(shù)幾乎不受限制。l 報(bào)文采用短幀結(jié)構(gòu)，傳輸時(shí)間短，受干擾概率低，保證了數(shù)據(jù)出錯(cuò)率極低。l

13、 CAN的每幀信息都有CRC校驗(yàn)及其他檢錯(cuò)措施，具有極好的檢錯(cuò)效果。l CAN的通信介質(zhì)可為雙絞線、同軸電纜或光纖，選擇靈活。l CAN節(jié)點(diǎn)在錯(cuò)誤嚴(yán)重的情況下具有自動(dòng)關(guān)閉輸出功能，以使總線上其他節(jié)點(diǎn)的操作不受影響l CAN總線具有較高的性能價(jià)格比。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，器件容易購(gòu)置，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的價(jià)格比較低，而且開發(fā)技術(shù)容易掌握，能充分利用現(xiàn)有的單片機(jī)開發(fā)工具。1.3、CAN總線協(xié)議的基本規(guī)則（1）總線訪問(wèn)：采用載波監(jiān)聽多路訪問(wèn)，CAN控制器能夠在總線空閑時(shí)，就是節(jié)點(diǎn)偵聽到網(wǎng)絡(luò)上至少存在3個(gè)空閑（隱形位）時(shí)開始發(fā)送，采用硬同步，所有的控制器同步都為與幀的起始的前沿。過(guò)了一定時(shí)間，并在在一定條件后，重同步。（

14、2）仲裁：各節(jié)點(diǎn)向總線發(fā)電平時(shí)也對(duì)總線上電平進(jìn)行讀取，并于自身發(fā)送的電平進(jìn)行比較，相同則發(fā)下一位，直至全部發(fā)完。不同則說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)上有更高優(yōu)先級(jí)的信息幀正在發(fā)送，即停止發(fā)送，退出競(jìng)爭(zhēng)。（3）編碼/解碼：幀起始域、仲裁域、控制域、數(shù)據(jù)域和CRC序列均使用位填充技術(shù)進(jìn)行編碼，就是5個(gè)連續(xù)的同狀態(tài)電平插入一位與它相補(bǔ)的電平，還原時(shí)每5個(gè)同狀態(tài)的電平后的相補(bǔ)電平被刪除。（4）出錯(cuò)標(biāo)注：當(dāng)檢測(cè)到位錯(cuò)誤、填充錯(cuò)誤、形式錯(cuò)誤或應(yīng)答錯(cuò)誤時(shí)，檢測(cè)出錯(cuò)條件的CAN控制器將發(fā)送一個(gè)出錯(cuò)標(biāo)志。（5）超載標(biāo)注：一些控制器會(huì)發(fā)送一個(gè)或多個(gè)超載幀以延遲下一個(gè)數(shù)據(jù)幀或遠(yuǎn)程幀的發(fā)送。1.4、CAN總線的工作原理CAN是控制器局域網(wǎng)

15、絡(luò)(Controller Area Network, CAN)的簡(jiǎn)稱，是由研發(fā)和生產(chǎn)汽車電子產(chǎn)品著稱的德國(guó)BOSCH公司開發(fā)了的，并最終成為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO11898)。是國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的現(xiàn)場(chǎng)總線之一。 在北美和西歐，CAN總線協(xié)議已經(jīng)成為汽車計(jì) 算機(jī)控制系統(tǒng)和嵌入式工業(yè)控制局域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)總線，并且擁有以CAN為底層協(xié)議專為大型貨車和重工機(jī)械車輛設(shè)計(jì)的J1939協(xié)議。近年來(lái)，其所具有的高可靠性和良好的錯(cuò)誤檢測(cè)能力受到重視，被廣泛應(yīng)用于汽車計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和環(huán)境溫度惡劣、電磁輻射強(qiáng)和振動(dòng)大的工業(yè)環(huán)境。 CAN總線原理是通過(guò)CAN總線、傳感器、控制器和執(zhí)行器由串行數(shù)據(jù)線連接起來(lái)。它不僅僅是將電纜按樹

16、形結(jié)構(gòu)連接起來(lái),其通信協(xié)議相當(dāng)于ISO/OSI參考模型中的數(shù)據(jù)鏈路層,網(wǎng)絡(luò)可根據(jù)協(xié)議探測(cè)和糾正數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中因電磁干擾而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。CAN網(wǎng)絡(luò)的配制比較容易,允許任何站之間直接進(jìn)行通信,而無(wú)需將所有數(shù)據(jù)全部匯總到主計(jì)算機(jī)后再行處理。當(dāng)CAN總線上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)(站)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí),它以報(bào)文形式廣播給網(wǎng)絡(luò)中所有節(jié)點(diǎn)。對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō),無(wú)論數(shù)據(jù)是否是發(fā)給自己的,都對(duì)其進(jìn)行接收。每組報(bào)文開頭的11位字符為標(biāo)識(shí)符,定義了報(bào)文的優(yōu)先級(jí),這種報(bào)文格式稱為面向內(nèi)容的編址方案。CAN信號(hào)可以使用雙絞線、光纖等介質(zhì)傳輸。具體信號(hào)也是邏輯電平，采用差分方式傳輸。兩條線號(hào)線分別是CAN_H和CAN_L。H和L均為2.5V

17、左右時(shí)，表示信號(hào)邏輯“1”，也稱為“隱性”。采用CAN_H比CAN_L高表示邏輯“0”，稱為“顯性”，CAN_H=3.5V，CAN_L=1.5V。CAN總線采用CSMA/CD模式檢測(cè)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，只有當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時(shí)，才允許發(fā)送。當(dāng)發(fā)生沖突時(shí)CAN收發(fā)器具備仲裁能力，仲裁規(guī)則根據(jù)每個(gè)設(shè)備的ID決定，ID越小優(yōu)先權(quán)越高。幀格式： 標(biāo)準(zhǔn)幀具有11bit識(shí)別符；擴(kuò)展幀具有29bit標(biāo)識(shí)符。幀類型： 數(shù)據(jù)幀從發(fā)送器傳輸?shù)浇邮掌?。?個(gè)不同的位場(chǎng)組成：幀起始位、仲裁場(chǎng)、控制場(chǎng)、數(shù)據(jù)場(chǎng)、校驗(yàn)場(chǎng)、應(yīng)答場(chǎng)、幀結(jié)尾。數(shù)據(jù)場(chǎng)長(zhǎng)度可以為0。 遠(yuǎn)程幀由總線單元發(fā)出，請(qǐng)求發(fā)送具有統(tǒng)一識(shí)別符的數(shù)據(jù)幀。 錯(cuò)誤幀任何節(jié)點(diǎn)檢測(cè)

18、到總線錯(cuò)誤就發(fā)出錯(cuò)誤幀。 過(guò)載幀用以在先行和后續(xù)的數(shù)據(jù)幀之間附加一定延時(shí)。1.5、應(yīng)用舉例 CAN總線在工控領(lǐng)域主要使用低速-容錯(cuò)CAN即ISO11898-3標(biāo)準(zhǔn)，在汽車領(lǐng)域常使用500Kbps的高速CAN。 一般汽車擁有，車身、舒適、多媒體等多個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)，其中車身控制使用CAN網(wǎng)絡(luò)，舒適使用LIN網(wǎng)絡(luò)，多媒體使用MOST網(wǎng)絡(luò)，以CAN網(wǎng)為主網(wǎng)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱、ABS等車身安全模塊，并將轉(zhuǎn)速、車速、油溫等共享至全車，實(shí)現(xiàn)汽車智能化控制，如高速時(shí)自動(dòng)鎖閉車門，安全氣囊彈出時(shí)，自動(dòng)開啟車門等功能。 CAN系統(tǒng)又分為高速和低速，高速CAN系統(tǒng)采用硬線是動(dòng)力型，速度500kbps，控制ECU、AB

19、S等;低速CAN是舒適型，速度：125Kbps，主要控制儀表、防盜等。 又如醫(yī)院的燃?xì)忮仩t，其向洗衣房、制劑室、供應(yīng)室、生活用水、暖氣等設(shè)施提供蒸汽。醫(yī)院采用接力式方式供熱，對(duì)熱網(wǎng)進(jìn)行地域性管理，分四大供熱區(qū)。其中冬季暖氣的用氣量很大，據(jù)此設(shè)計(jì)了基于CAN現(xiàn)場(chǎng)總線的分布式鍋爐蒸汽熱網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)?，F(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明：該樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)，現(xiàn)場(chǎng)組態(tài)容易，網(wǎng)絡(luò)化程度高，人機(jī)界面友好等特點(diǎn)。2、 profibus 2.1 簡(jiǎn)介PROFIBUS是l987年德國(guó)聯(lián)邦科技部制訂的現(xiàn)場(chǎng)總線德國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，目前是IEC 61158國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的Type3部分。物理接口采用RS-485標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榫€性總線

20、兩端加終端電阻。PROFIBUS是一種國(guó)際化、開放式、不依賴于設(shè)備生產(chǎn)商的現(xiàn)場(chǎng)總線標(biāo)準(zhǔn)。PROFIBUS傳送速度可在9.6kbit/s12Mbit/s范圍內(nèi)選擇，且當(dāng)總線系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，所有連接到總線上的裝置應(yīng)該被設(shè)成相同的速度。廣泛適用于制造業(yè)自動(dòng)化、流程工業(yè)自動(dòng)化和樓宇、交通、電力等其他領(lǐng)域自動(dòng)化。它還用于工廠自動(dòng)化車間級(jí)監(jiān)控和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層數(shù)據(jù)通信與控制的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)?？蓪?shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備層到車間級(jí)監(jiān)控的分散式數(shù)字控制和現(xiàn)場(chǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，從而為實(shí)現(xiàn)工廠綜合自動(dòng)化和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備智能化提供了可行的解決方案。PROFIBUS由三個(gè)兼容部分組成，即PROFIBUSDP、PROFIBUSPA、PROFIBUS-FMS

21、。主要使用主-從方式，通常周期性地與傳動(dòng)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。PROFIBUSDP：是一種高速低成本通信，用于設(shè)備級(jí)控制系統(tǒng)與分散式IO的通信。使用PROFIBUSDP可取代24VDC或420mA信號(hào)傳輸。 PORFIBUSPA：專為過(guò)程自動(dòng)化設(shè)計(jì)，可使傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)聯(lián)在一根總線上，并有本征安全規(guī)范。PROFIBUSFMS：用于車間級(jí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)令牌結(jié)構(gòu)、實(shí)時(shí)多主網(wǎng)絡(luò)。與其它現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)相比，PROFIBUS的最大優(yōu)點(diǎn)在于具有穩(wěn)定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)EN50170作保證，并經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證具有普遍性。2.2 協(xié)議結(jié)構(gòu)PROFIBUS協(xié)議結(jié)構(gòu)是根據(jù)ISO7498國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，以開放式系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)作為參考模型的

22、。第一層定義物理的傳輸性，第二層定義總線存取協(xié)議，第七層定義應(yīng)用功能，36層未用。（1）PROFIBUSDP：定義了第一、二層和用戶接口。第三到七層未加描述。用戶接口規(guī)定了用戶及系統(tǒng)以及不同設(shè)備可調(diào)用的應(yīng)用功能，并詳細(xì)說(shuō)明了各種不同PROFIBUSDP設(shè)備的設(shè)備行為。（2）PROFIBUSFMS：定義了第一、二、七層，應(yīng)用層包括現(xiàn)場(chǎng)總線報(bào)文規(guī)范（ FMS）和低層接口(Lower Layer Interface  LL)。FMS包括了應(yīng)用協(xié)議并向用戶提供了可廣泛選用的強(qiáng)有力的通信服務(wù)。LL協(xié)調(diào)不同的通信關(guān)系并提供不依賴設(shè)備的第二層訪問(wèn)接口。（3）

23、PROFIBUSPA：PA的數(shù)據(jù)傳輸采用擴(kuò)展的PROFIBUSDP協(xié)議。另外，PA還描述了現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備行為的PA行規(guī)。根據(jù)IEC11582標(biāo)準(zhǔn)，PA的傳輸技術(shù)可確保其本征安全性，而且可通過(guò)總線給現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。使用連接器可在DP上擴(kuò)展PA網(wǎng)絡(luò)2.3 PROFIBUS傳輸技術(shù)2.3.1 用于DPFMS的RS485傳輸技術(shù) 由于DP與FMS系統(tǒng)使用了同樣的傳輸技術(shù)和統(tǒng)一的總線訪問(wèn)協(xié)議，因而，這兩套系統(tǒng)可在同一根電纜上同時(shí)操作。RS-485傳輸是PROFIBUS最常用的的一種傳輸技術(shù)。這種技術(shù)通常稱之為H2。采用的電纜是屏蔽雙絞銅線。RS-485傳輸技術(shù)基本特征：（1） 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌嚎偩€型，兩端有

24、有源的總線終端電阻。（2） 傳輸速率：9.6K bit /s12M bit/ s（3） 介質(zhì)：屏蔽雙絞電纜，也可取消屏蔽，取決于環(huán)境條件（EMC）。（4） 站點(diǎn)數(shù)：每分段32個(gè)站（不帶中繼器），可多到126個(gè)站（帶中繼器）。（5） 插頭連接：最好使用9針D型插頭2.3.2 用于PA的IEC11582傳輸技術(shù)（1）數(shù)據(jù)IEC11582的傳輸技術(shù)用于PROFIBUSPA，能滿足化工和石油化工業(yè)的要求。它可保持其本征安全性，并通過(guò)總線對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備供電。（2）IEC11582是一種位同步協(xié)議，可進(jìn)行無(wú)電流的連續(xù)傳輸，通常稱為

25、H1。傳輸使用固定波特率31.25kbit/s。（3）IEC11582技術(shù)用于PROFIBUSPA，其傳輸以下列原理為依據(jù)： 1.每段只有一個(gè)電源作為供電裝置。 2.當(dāng)站收發(fā)信息時(shí)，不向總線供電。 3.在穩(wěn)定狀態(tài)下，每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備所消耗的為恒定的基本電流。 4.現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備其作用如同無(wú)源的電流吸收裝置。 5.在主總線的兩端各有一個(gè)無(wú)源的終端器。 6.允許使用線型、樹型和星型網(wǎng)絡(luò)。 7.為提高可靠性，設(shè)計(jì)時(shí)可采用冗余的總線段。 8.為了調(diào)制的目的，假設(shè)每個(gè)部線站至少需用10mA基本電流才能使設(shè)備啟動(dòng)。通信信號(hào)是由發(fā)送設(shè)備將電流從±9mA調(diào)至基本電流的方法產(chǎn)生。2.4 PROFIBUS總線存取

26、協(xié)議 1、三種PROFIBUS(DP、FMS、PA)均使用一致的總線存取協(xié)議。該協(xié)議是通過(guò)OSI參考模型第二層（數(shù)據(jù)鏈路層）來(lái)實(shí)現(xiàn)的。它包括了保證數(shù)據(jù)可靠性技術(shù)及傳輸協(xié)議和報(bào)文處理。 2、在PROFIBUS中，第二層稱之為現(xiàn)場(chǎng)總線數(shù)據(jù)鏈路層（Fieldbus Data Link - FDL）。介質(zhì)存取控制（Medium Access Control - MAC）具體控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦?，MAC必須確保在任何一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)站點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)。 3、PROFIBUS協(xié)議的設(shè)計(jì)要滿足介質(zhì)控制的兩個(gè)基本要求：在復(fù)雜的自動(dòng)化系統(tǒng)（

27、主站）間的通信，必須保證在確切限定的時(shí)間間隔中，任何一個(gè)站點(diǎn)要有足夠的時(shí)間來(lái)完成通信任務(wù)。在復(fù)雜的程序控制器和簡(jiǎn)單的I/O設(shè)備（從站）間通信，應(yīng)盡可能快速又簡(jiǎn)單地完成數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸。因此，PROFIBUS總線存取協(xié)議，主站之間采用令牌傳送方式，主站與從站之間采用主從方式。 4、令牌傳遞程序保證每個(gè)主站在一個(gè)確切規(guī)定的時(shí)間內(nèi)得到總線存取權(quán)（令牌）。在PROFIBUS中，令牌傳遞僅在各主站之間進(jìn)行。 5、主站得到總線存取令牌時(shí)可與從站通信。每個(gè)主站均可向從站發(fā)送或讀取信息。因此，可能有以下三種系統(tǒng)配置： 純主從系統(tǒng) 純主主系統(tǒng) 混合系統(tǒng) 6、以一個(gè)由3個(gè)主站、7個(gè)從站構(gòu)成的PROFIBUS系統(tǒng)為例

28、：個(gè)主站之間構(gòu)成令牌邏輯環(huán)。當(dāng)某主站得到令牌報(bào)文后，該主站可在一定時(shí)間內(nèi)執(zhí)行主站工作。在這段時(shí)間內(nèi)，它可依照主從通訊關(guān)系表與所有從站通信，也可依照主主通訊關(guān)系表與所有主站通信。 7、在總線系統(tǒng)初建時(shí)，主站介質(zhì)存取控制MAC的任務(wù)是制定總線上的站點(diǎn)分配并建立邏輯環(huán)。在總線運(yùn)行期間，斷電或損壞的主站必須從環(huán)中排除，新上電的主站必須加入邏輯環(huán)。 8、第二層的另一重要工作任務(wù)是保證數(shù)據(jù)的可靠性。PROFIBUS第二層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)格式可保證數(shù)據(jù)的高度完整性。 9、PROFIBUS在第二層按照非連接的模式操作，除提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn) 邏輯數(shù)據(jù)傳輸外，還提供多點(diǎn)通信，其中包括廣播及群播功能。廣播通信是指一個(gè)主

29、動(dòng)站向所有其他站發(fā)送無(wú)需應(yīng)答的報(bào)文；群播是指一個(gè)主動(dòng)站向一個(gè)預(yù)先確定的站發(fā)送無(wú)需應(yīng)答的報(bào)文。2.5 基本特征 PROFIBUS-DP具有如下特性：(1) 速率：在一個(gè)有著32個(gè)站點(diǎn)的分布系統(tǒng)中，PROFIBUS-DP對(duì)所有站點(diǎn)傳送512 bit/s輸入和512 bit/s輸出，在12M bit/s時(shí)只需1毫秒。(2) 診斷功能：廣泛的PROFIBUS-DP診斷功能可對(duì)故障進(jìn)行快速定位。診斷信息在總線上傳輸并由主站采集。診斷信息分三級(jí)：本站診斷操作：本站設(shè)備的一般操作狀態(tài)，如溫度過(guò)高、壓力過(guò)低。模塊診斷操作：指出一個(gè)站點(diǎn)的某具體I/O模塊故障。通道診斷操作：一個(gè)單獨(dú)輸入/輸出位的故障。PROFI

30、BUSPA具有如下特性：(1) 適合過(guò)程自動(dòng)化應(yīng)用的行規(guī)使不同廠家生產(chǎn)的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備具有互換性。(2) 增加和去除總線站點(diǎn)，即使在本征安全區(qū)域也不會(huì)影響到其它站。(3) 在過(guò)程自動(dòng)化的PROFIBUSPA段與制造業(yè)自動(dòng)化的PROFIBUSDP總線段之間通過(guò)耦合器連接，并使可實(shí)現(xiàn)兩段間的透明通信。(4) 使用與IEC611582技術(shù)相同的雙絞線完成遠(yuǎn)程供電和數(shù)據(jù)傳送。(5)在潛在的爆炸危險(xiǎn)區(qū)可使用防爆型“本征安全”或“非本征安全”。2.6 PROFIBUS在配電自動(dòng)化中的應(yīng)用 配電是電力系統(tǒng)發(fā)電、輸電和配電中直接面向電力用戶的重要環(huán)節(jié)。八十年代末，配電自動(dòng)化在美國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家逐步發(fā)展起來(lái)。配電自動(dòng)

31、化的內(nèi)容大致分為四個(gè)方面：1) 饋線自動(dòng)化; 2) 用戶自動(dòng)化; 3) 變電站自動(dòng)化; 4) 配電管理自動(dòng)化。城市配電自動(dòng)化是國(guó)家最近幾年重要的投資方向，配網(wǎng)自動(dòng)化為電網(wǎng)的運(yùn)行監(jiān)測(cè)、快速故障定位、故障隔離等提供了有力的保障措施。電力配電系統(tǒng)環(huán)境特殊，需要一種可靠性高、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、容易操作的測(cè)控網(wǎng)，并能把上層的管理網(wǎng)和前端的測(cè)控網(wǎng)連接起來(lái)。主要用于低層設(shè)備通信的現(xiàn)場(chǎng)總線完全可以適用于這種要求。這對(duì)利用現(xiàn)有設(shè)備，進(jìn)一步提高配電網(wǎng)的自動(dòng)化水平，提高供電可靠性，增加電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益，都具有十分重要的意義。基于現(xiàn)場(chǎng)總線的電力配電監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成監(jiān)控主機(jī)監(jiān)控主機(jī)屏幕顯示控制系統(tǒng)主機(jī)智能儀 表智能儀 表分散低壓配電系

32、統(tǒng)低壓系統(tǒng)直流屏變壓器高壓系統(tǒng)智能儀 表智能儀 表樓宇自控系統(tǒng)PROFIBUS系統(tǒng)主要特點(diǎn)：1、 友好的人機(jī)界面；2、 強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)通信；3、 可靠的安全管理；4、 實(shí)時(shí)的故障報(bào)警和事件處理；5、 完善的數(shù)據(jù)報(bào)表；6、 系統(tǒng)內(nèi)相關(guān)資源的數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控和共享；7、 為各級(jí)電力系統(tǒng)的管理者提供的決策幫助；8、 系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性和可視化的明顯提高；9、 對(duì)各個(gè)智能子系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控；現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)： 現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備的智能化和全數(shù)字化，使設(shè)備管理網(wǎng)絡(luò)化成為現(xiàn)實(shí)，同時(shí)也提高機(jī)組運(yùn)行的安全可靠性?，F(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備將微處理器置入現(xiàn)場(chǎng)智能設(shè)備中，具有數(shù)字計(jì)算和數(shù)字通信能力，傳感測(cè)量、補(bǔ)償計(jì)算、工程量處理等功能

33、可在現(xiàn)場(chǎng)總線設(shè)備中完成?，F(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)不僅能傳送過(guò)程I0信號(hào)，還能傳送非過(guò)程數(shù)據(jù)，此類數(shù)據(jù)包括組態(tài)下載、遠(yuǎn)程操作和整定參數(shù)及設(shè)備管理所需參數(shù)(如診斷、狀態(tài)、校驗(yàn)數(shù)據(jù))，使設(shè)備的信息量大大增加，為實(shí)現(xiàn)狀態(tài)檢修、性能優(yōu)化控制和優(yōu)化管理奠定了可靠的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。 3、Lonworks3.1、簡(jiǎn)要介紹 LonWorks是美國(guó)Echelon公司1992年推出的局部操作網(wǎng)絡(luò),最初主要用于樓宇自動(dòng)化,但很快發(fā)展到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)。LonWorks技術(shù)為設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)可互操作的控制網(wǎng)絡(luò)提供了一套完整、開放、成品化的解決途徑。LonWorks技術(shù)的核心是神經(jīng)元芯片(Neuron Chip)。該芯片內(nèi)部裝有3個(gè)微處理器:MAC處

34、理器完成介質(zhì)訪問(wèn)控制;網(wǎng)絡(luò)處理器完成OSI的36層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;應(yīng)用處理器完成用戶現(xiàn)場(chǎng)控制應(yīng)用。它們之間通過(guò)公用存儲(chǔ)器傳遞數(shù)據(jù)。3.2、LonWorks技術(shù)的特點(diǎn) LonWorks技術(shù)的核心是神經(jīng)元芯片，它包括一個(gè)固化的高級(jí)通信協(xié)議LonTalk、三個(gè)微處理器、一個(gè)多任務(wù)操作系統(tǒng)和靈活的輸入輸出方式。LonTalk協(xié)議提供了OSI參考模型所定義的全部7層協(xié)議，其中l(wèi)6層協(xié)議固化在神經(jīng)元芯片中，只有第七層應(yīng)用層是根據(jù)應(yīng)用對(duì)象自行定義，大大節(jié)約了開發(fā)時(shí)間和成本投入。其主要特點(diǎn)有：(1)開放性和互操作性 LonWorks技術(shù)符合ISO的OSI標(biāo)準(zhǔn)，具有很好的開放性、互聯(lián)性和互操作性，符合LonMark標(biāo)

35、準(zhǔn)的不同公司的產(chǎn)品可以相互兼容，系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容十分方便；(2)分布式無(wú)主站控制 LonWorks網(wǎng)絡(luò)采用無(wú)主站點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的對(duì)等結(jié)構(gòu)，各節(jié)點(diǎn)地位均等，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能完成控制和通訊功能。部分節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)造成系統(tǒng)癱瘓，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低了維護(hù)難度；(3)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活 LonWorks網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活多變，可根據(jù)具體應(yīng)用工程的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)采用不同的網(wǎng)絡(luò)連接方式，可以最大限度的降低布線系統(tǒng)的復(fù)雜性和工作量，提高系統(tǒng)可靠性；(4)成本低，維護(hù)容易 由于分布式結(jié)構(gòu)，增加新設(shè)備、改變?cè)O(shè)備地址、調(diào)整運(yùn)行參數(shù)、系統(tǒng)升級(jí)只需通過(guò)微機(jī)設(shè)置，不必更改硬件設(shè)備，因此可以節(jié)省硬件數(shù)量與投資，節(jié)省安裝與維護(hù)費(fèi)用。3.3、Lont

36、alk協(xié)議與技術(shù)核心所有LonWorks設(shè)備之間的相互通訊都采用了一種稱為L(zhǎng)onTalk的底層協(xié)議，它固化在每一個(gè)LonWorks設(shè)備的神經(jīng)元新片（3120）中或片外存儲(chǔ)器中（3150）。Echelon公司于1999年10月26日為這個(gè)協(xié)議發(fā)布了一個(gè)能夠用在任何處理器上的可下載的參考例子代碼軟件。LonTalk協(xié)議已經(jīng)被ANSI（美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)）正式采納為標(biāo)準(zhǔn)：EIA/CEA-709.1-A-1999。 LonTalk是OSI參考模型面向現(xiàn)場(chǎng)對(duì)象應(yīng)用的一個(gè)子集。它比現(xiàn)場(chǎng)總線歷來(lái)推薦的功能覆蓋面更廣,如支持多介質(zhì)、大網(wǎng)絡(luò)。這為工廠制造自動(dòng)化的測(cè)、控、管一體化提供了全局性的解決方案,而且都可通過(guò)

37、固化有LonTalk協(xié)議的神經(jīng)元芯片實(shí)現(xiàn),只需用一個(gè)神經(jīng)元和某種網(wǎng)絡(luò)的專用控制器相連構(gòu)成的橋接器同生產(chǎn)管理級(jí)、廠級(jí)互聯(lián)。另外,它比現(xiàn)場(chǎng)總線以往提供的應(yīng)用服務(wù)更友好、更方便,用戶只需按對(duì)象來(lái)定義和連接網(wǎng)絡(luò)變量。 LonWorks支持各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),不限于總線,選擇不同的收發(fā)器可構(gòu)成星形、環(huán)形、樹形或混合形結(jié)構(gòu);而尋址由協(xié)議來(lái)解決,這樣現(xiàn)場(chǎng)互聯(lián)更加靈活。 綜上所述,LonWorks是一種全新的現(xiàn)場(chǎng)總線。它為全分散式的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備提供了可互操作的控制網(wǎng)絡(luò),已獲得世界上140多個(gè)公司、組織的確認(rèn),并組成LonMark協(xié)會(huì)。目前,有1500家組織選擇它,在各行各業(yè)成功地構(gòu)成了應(yīng)用系統(tǒng)。 LonWorks技術(shù)的

38、核心是神經(jīng)元芯片(Neuron Chip)。該芯片內(nèi)部裝有3個(gè)微處理器:MAC處理器完成介質(zhì)訪問(wèn)控制;網(wǎng)絡(luò)處理器完成OSI的36層網(wǎng)絡(luò)協(xié)議;應(yīng)用處理器完成用戶現(xiàn)場(chǎng)控制應(yīng)用。它們之間通過(guò)公用存儲(chǔ)器傳遞數(shù)據(jù)。 在控制單元中需要采集和控制功能,為此,神經(jīng)元芯片特設(shè)置11個(gè)I/O口。這些I/O口可根據(jù)需求不同來(lái)靈活配置與外圍設(shè)備的接口,如RS232、并口、定時(shí)/計(jì)數(shù)、間隔處理、位I / O等。 神經(jīng)元芯片還有一個(gè)時(shí)間計(jì)數(shù)器,從而能完成Watchdog、多任務(wù)調(diào)度和定時(shí)功能。神經(jīng)元芯片支持節(jié)電方式,在節(jié)電方式下系統(tǒng)時(shí)鐘和計(jì)數(shù)器關(guān)閉,但狀態(tài)信息(包括RAM中的信息) 不會(huì)改變。一旦I/O狀態(tài)變化或網(wǎng)線上信

39、息有變,系統(tǒng)便會(huì)激活。其內(nèi)部還有一個(gè)最高1.25 M bps、獨(dú)立于介質(zhì)的收發(fā)器。由此可見,一個(gè)小小的神經(jīng)元芯片不僅具有強(qiáng)大的通信功能, 更集采集、控制于一體。在理想情況下,一個(gè)神經(jīng)元芯片加上幾個(gè)分離元件便可成為DCS系統(tǒng)中一個(gè)獨(dú)立的控制單元。3.4、LonWorks技術(shù)的應(yīng)用1、列車網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng) 列車網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)列車運(yùn)行中所有設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)視，并根據(jù)需要對(duì)可控設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。這些車輛設(shè)備比較固定，一般包括煙火報(bào)警器、門控器、空調(diào)控制器、輔助電源逆變器、防滑器、列車供電控制器、軸溫報(bào)警器等。系統(tǒng)對(duì)這些設(shè)備的監(jiān)視控制變量中，既有模擬量，也有數(shù)字量。因?yàn)榱熊嚨木帓鞌?shù)量較多，整個(gè)系統(tǒng)的

40、監(jiān)控對(duì)象數(shù)量比較多，網(wǎng)絡(luò)通信量也比較大。另外，由于列車編組的變動(dòng)，網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)還必須根據(jù)設(shè)定器中設(shè)定的車號(hào)和編組對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)配置，以適應(yīng)不同的列車編組情況。2、智能小區(qū)LonWorks技術(shù)在某智能小區(qū)中的應(yīng)用，系統(tǒng)中主干網(wǎng)采用總線式結(jié)構(gòu)，各子網(wǎng)均采用環(huán)形總線結(jié)構(gòu)，以雙絞線作為傳輸介質(zhì)。每個(gè)子網(wǎng)都通過(guò)一個(gè)相應(yīng)路由器連接到主干網(wǎng)上，每個(gè)子網(wǎng)從各自的路由器垂直連接同一樓門內(nèi)各住戶的所有節(jié)點(diǎn)，由于采用了環(huán)形結(jié)構(gòu)，可以有效地克服網(wǎng)絡(luò)斷線故障帶來(lái)的影響。各住戶可實(shí)現(xiàn)住宅防盜監(jiān)控、煤氣泄漏監(jiān)控、緊急求助報(bào)警，以及水表、電表、煤氣表和暖氣表的遠(yuǎn)程抄表計(jì)量等功能。小區(qū)內(nèi)的各種監(jiān)測(cè)信號(hào)經(jīng)過(guò)各節(jié)點(diǎn)的計(jì)算和轉(zhuǎn)換

41、，通過(guò)LonWorks網(wǎng)絡(luò)送到小區(qū)物業(yè)中心的監(jiān)控計(jì)算機(jī)，經(jīng)過(guò)處理后，生成數(shù)據(jù)文件并實(shí)時(shí)顯示，對(duì)報(bào)警信號(hào)還可以進(jìn)行聲光報(bào)警。3、污水處理中的應(yīng)用利用LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)實(shí)現(xiàn)城市污水處理廠污水處理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制。通過(guò)LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)收集和傳輸污水處理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)到控制中心，控制中心的計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù)后對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)污水處理的自動(dòng)控制和無(wú)人化管理?？刂浦行囊部梢耘c遠(yuǎn)程終端互相通訊，向各終端提供實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)和遠(yuǎn)程終端對(duì)污水處理系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)中的可編程神經(jīng)元智能控制器實(shí)現(xiàn)各種物理及化學(xué)參量的采集顯示，機(jī)械設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、故障監(jiān)測(cè)、報(bào)警，運(yùn)行時(shí)間

42、和開關(guān)狀態(tài)記錄及多機(jī)調(diào)度等，開關(guān)柜、電氣柜的開關(guān)聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)動(dòng)、能源管理。污水處理廠本地采用自由拓樸結(jié)構(gòu)的局部操作網(wǎng)，通信媒體可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況分別采用雙絞線或采用現(xiàn)場(chǎng)的220電源線組網(wǎng)，不同的通信媒體之間采用路由器連接。廠區(qū)外的泵房采用可編程神經(jīng)元智能控制器調(diào)制解調(diào)器公用電話線路調(diào)制解調(diào)器廠區(qū)中控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)。系統(tǒng)由廠區(qū)的本地局部操作網(wǎng)、廠區(qū)外的廣域操作網(wǎng)、中控室監(jiān)控計(jì)算機(jī)及軟件和模擬屏組成。監(jiān)控軟件提供可視化的人機(jī)界面HMI，實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場(chǎng)工藝流程的參數(shù)值、狀態(tài)、歷史趨勢(shì)曲線，報(bào)警記錄、遠(yuǎn)程操作等。網(wǎng)絡(luò)管理軟件提供給業(yè)主網(wǎng)絡(luò)安裝和維護(hù)，可以檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)和各種可編程神經(jīng)元智能控制器運(yùn)行狀態(tài)。5、LonWo

43、rks現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)展望 現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是機(jī)械、控制、計(jì)算機(jī)、通信技術(shù)的交叉與集成，涉及的內(nèi)容十分廣泛，這些具有發(fā)展前景的現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)有：智能儀表與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備開發(fā)的軟硬件技術(shù)；組態(tài)技術(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)段互連等；網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)，包括網(wǎng)絡(luò)管理軟件、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)操作與傳輸；人機(jī)接口、軟件技術(shù)；現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)集成技術(shù)等。各大總線技術(shù)均具有自己的特點(diǎn)，已在不同應(yīng)用領(lǐng)域形成了自己的優(yōu)勢(shì)。 加上商業(yè)利益的驅(qū)使，它們都各自正在十分激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中爭(zhēng)生存求發(fā)展，在從現(xiàn)在起的若干年內(nèi)，可能會(huì)出現(xiàn)幾大總線標(biāo)準(zhǔn)共存，甚至在一個(gè)現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)內(nèi)，幾種總線標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備通過(guò)路由網(wǎng)關(guān)互連實(shí)現(xiàn)信息共享的局面。在連續(xù)過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域

44、內(nèi)， FF 基金會(huì)現(xiàn)場(chǎng)總線將成為主流發(fā)展趨勢(shì)，LonWorks 將成為其最強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。另外，F(xiàn)F 基金會(huì)幾乎集中了世界上主要自動(dòng)化儀表制造商，Lon-Works 已形成了全面的分工合作體系，這些因素對(duì)成為這一領(lǐng)域的主流技術(shù)都是十分關(guān)鍵的。附錄：一、串口通信1.1 主項(xiàng)目文件#include "stdafx.h"#include "Form1.h"using namespace My09;STAThreadAttributeint main(array<System:String > args)/ 在創(chuàng)建任何控件之前啟用 Windows

45、XP 可視化效果Application:EnableVisualStyles();Application:SetCompatibleTextRenderingDefault(false); / 創(chuàng)建主窗口并運(yùn)行它Application:Run(gcnew Form1();return 0;1.2 主程序#pragma once namespace chuan using namespace System;using namespace System:ComponentModel;using namespace System:Collections;using namespace System:

46、Windows:Forms;using namespace System:Data;using namespace System:Drawing;using namespace System:IO:Ports;/ <summary>/ Form1 摘要/ 警告: 如果更改此類的名稱，則需要更改/ 與此類所依賴的所有 .resx 文件關(guān)聯(lián)的托管資源編譯器工具的/ “資源文件名”屬性。否則，/ 設(shè)計(jì)器將不能與此窗體的關(guān)聯(lián)/ 本地化資源正確交互。/ </summary>public ref class Form1 : public System:Windows:Forms:F

47、ormpublic:Form1(void)InitializeComponent();/TODO: 在此處添加構(gòu)造函數(shù)代碼/protected:/ <summary>/ 清理所有正在使用的資源。/ </summary>form1()if (components)delete components;internal: System:Windows:Forms:TextBox TextBox2;protected: internal: System:Windows:Forms:TextBox TextBox1;public: System:Windows:Forms:But

48、ton Cmdquit;internal: public: System:Windows:Forms:Button Cmdsend;public: System:Windows:Forms:Label Label2;public: System:Windows:Forms:Label Label1;public: private: AxMSCommLib:AxMSComm axMSComm1;private: AxMSCommLib:AxMSComm axMSComm2;private: System:ComponentModel:IContainer components; private:

49、/ <summary>/ 必需的設(shè)計(jì)器變量。/ </summary>#pragma region Windows Form Designer generated code/ <summary>/ 設(shè)計(jì)器支持所需的方法 - 不要/ 使用代碼編輯器修改此方法的內(nèi)容。/ </summary>void InitializeComponent(void)System:ComponentModel:ComponentResourceManager resources = (gcnew System:ComponentModel:ComponentResour

50、ceManager(Form1:typeid);this->TextBox2 = (gcnew System:Windows:Forms:TextBox();this->TextBox1 = (gcnew System:Windows:Forms:TextBox();this->Cmdquit = (gcnew System:Windows:Forms:Button();this->Cmdsend = (gcnew System:Windows:Forms:Button();this->Label2 = (gcnew System:Windows:Forms:La

51、bel();this->Label1 = (gcnew System:Windows:Forms:Label();this->axMSComm1 = (gcnew AxMSCommLib:AxMSComm();this->axMSComm2 = (gcnew AxMSCommLib:AxMSComm();(cli:safe_cast<System:ComponentModel:ISupportInitialize >(this->axMSComm1)->BeginInit();(cli:safe_cast<System:ComponentMode

52、l:ISupportInitialize >(this->axMSComm2)->BeginInit();this->SuspendLayout();this->TextBox2->Location = System:Drawing:Point(191, 59);this->TextBox2->Name = L"TextBox2"this->TextBox2->Size = System:Drawing:Size(100, 21);this->TextBox2->TabIndex = 13;this-&

53、gt;TextBox1->Location = System:Drawing:Point(15, 59);this->TextBox1->Name = L"TextBox1"this->TextBox1->Size = System:Drawing:Size(100, 21);this->TextBox1->TabIndex = 12;this->Cmdquit->BackColor = System:Drawing:SystemColors:Control;this->Cmdquit->Cursor = S

54、ystem:Windows:Forms:Cursors:Default;this->Cmdquit->ForeColor = System:Drawing:SystemColors:ControlText;this->Cmdquit->Location = System:Drawing:Point(212, 95);this->Cmdquit->Name = L"Cmdquit"this->Cmdquit->RightToLeft = System:Windows:Forms:RightToLeft:No;this->C

55、mdquit->Size = System:Drawing:Size(69, 22);this->Cmdquit->TabIndex = 9;this->Cmdquit->Text = L"關(guān)閉程序"this->Cmdquit->UseVisualStyleBackColor = false;this->Cmdquit->Click += gcnew System:EventHandler(this, &Form1:Cmdquit_Click);this->Cmdsend->BackColor = S

56、ystem:Drawing:SystemColors:Control;this->Cmdsend->Cursor = System:Windows:Forms:Cursors:Default;this->Cmdsend->ForeColor = System:Drawing:SystemColors:ControlText;this->Cmdsend->Location = System:Drawing:Point(43, 95);this->Cmdsend->Name = L"Cmdsend"this->Cmdsend->RightToLeft = System:Windows:Forms:RightToLeft:No;this->Cmdsend->Size = System:Drawing:Size(69, 22);this->Cmdsend->TabIndex = 8;this->Cmdsend->Text = L"發(fā)送字符"this->Cmdsend-&g