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工业控制网络 第2章 数据通信与计算机网络基础 2.1 数据通信系统概述 2.2 数据编码技术 2.3 传输差错及其检测 2.4 工业控制网络的节点 2.5 通信传输介质 2.6 网络拓扑结构 2.7 网络传输介质的访问控制方式 2.8 OSI参考模型 2.1 数据通信系统概述 一、数据通信系统组成 信息源与信宿 发送设备 传输介质 接收设备 2.1 数据通信系统概述 二、数据通信系统的性能指标 误码率 误码率是指二进制数据被错误传输的概率。这是衡量一个数据通信系统传输可靠性的指标。 数据传输速率 单位：比特/秒或位/秒，记为bit/s。 协议效率 衡量一个数据通信系统传输有效性的指标。 2.2 数据编码技术 一、数字数据的模拟信号编码 幅移键控法ASK 频移键控法FSK 相移键控法PSK 2.2 数据编码技术 二、数字数据的数字信号编码 单极性不归零码 双极性不归零码 单极性归零码 双极性归零码 2.2 数据编码技术 三、数字同步方式 位同步 （1）外同步法 （2）自同步法 2.2 数据编码技术 三、数字同步方式 字符同步（异步传输） 2.2 数据编码技术 三、数字同步方式 帧同步 （1）面向字符型同步方式 2.2 数据编码技术 三、数字同步方式 帧同步 （1）面向字符型同步方式 （2）面向比特型同步方式 SDLC/HDLC 2.3 传输差错及其检测 在数据通信过程中，信宿接收到的数据可能与信息源发送的数据不一致，这一现象就是传输差错。 差错控制的主要目的是减少通信信道的传输错误，差错控制的方法是对发送的信息进行控制编码 。 差错控制编码可分为检错码和纠错码，检错码是能自动发现差错的编码，纠错码是不仅能自动发现差错而且能自动纠正差错的编码。 2.3 传输差错及其检测 一、奇偶校验码 纵向奇偶校验码 横向奇偶校验码 纵横奇偶校验码 二、校验和 三、循环冗余校验码 2.4 工业控制网络的节点 一、可编程控制器 台达DVP28SV主机支持左侧高速网络模块扩展。 2.4 工业控制网络的节点 一、可编程控制器 2.4 工业控制网络的节点 二、传感器与变送器 大庆赛恩斯电子 智能液位变送器 RS-485接口 Modbus协议 2.4 工业控制网络的节点 三、执行器与驱动器 台达变频器 RS-485接口 Modbus协议 可安装PROFIBUS、 DeviceNet、LonWorks、 CANopen通信扩展卡 2.4 工业控制网络的节点 三、执行器与驱动器 台达伺服驱动器 RS-232接口 RS-485接口 Modbus协议 CANopen通信口 2.4 工业控制网络的节点 四、人机界面 台达触摸屏 RS-232接口 RS-485接口 以太网接口 Modbus协议 2.4 工业控制网络的节点 五、网络互联设备 网络接口卡 中继器 集线器 网桥 交换机 路由器 网关 2.5 通信传输介质 2.5 通信传输介质 二、同轴电缆 同轴电缆由内导体铜质芯线（单股实心线或多股绞合线）、绝缘层、外导体屏蔽层及塑料保护套等构成 。 2.5 通信传输介质 三、光纤 光纤是由一组光导纤维作为芯线加上防护外皮而做成的。光纤通常是由非常透明的石英玻璃拉成细丝，柔韧并能传输光信号的传输介质，主要由纤芯和包层构成双层同心圆柱体 。 2.6 网络拓扑结构 2.7 网络传输介质的访问控制方式 为解决在同一时间有几个设备同时争用传输介质，需有某种介质访问控制方式，以便协调各设备访问介质的顺序。 一、载波监听多路访问／冲突检测（CSMA／CD） “听完再讲，边讲边听” （1）不坚持CSMA （2）1-坚持CSMA （3）P-坚持CSMA 2.7 网络传输介质的访问控制方式 二、令牌访问控制方式 （1）令牌环（Token-Ring）方式 在环型拓扑结构网络上，某一瞬间可以允许发送报文的站点只有一个，令牌在网络环路上不断地传送，只有拥有此令牌的站点，才有权向环路上发送报文，而其他站点仅允许接收报文。 （2）令牌传递总线（Token-Passing Bus）方式 在总线型拓扑结构网络上，通过站点地址形成逻辑环。 2.7 网络传输介质的访问控制方式 三、时分复用（TDMA） 时分复用是指为共享介质的每个节点预先分配好一段特定的占用总线的时间。各个节点按分配的时间段及其先后顺序占用总线。 四、轮询（polling） 一