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復(fù)合方式現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)通信協(xié)議的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2013-03-30 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

3 的具體設(shè)計(jì)

3.1 物理層

  圖1-2所示的系統(tǒng)中,物理層采用異步串行通信方式,基帶傳輸,非歸零NRZ編碼信號(hào)形式,通信波特率為31.25Kbps,最大傳輸距離1200m,最多可接儀表31臺(tái),傳輸介質(zhì)為屏蔽雙絞線,非總線供電,其幀格式由11個(gè)比特位構(gòu)成。如下所示。

1個(gè)起始位 8個(gè)數(shù)據(jù)位 1個(gè)可編程位 1個(gè)停止位

3.2 協(xié)議數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義
  數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)定義如下:
  (1)主節(jié)點(diǎn)表
{主節(jié)點(diǎn)表長(zhǎng)度,主節(jié)點(diǎn)地址1……,主節(jié)點(diǎn)地址n}
  (2)控制回路及參數(shù)
控制回路構(gòu)成:
{變送調(diào)節(jié)器地址、回路號(hào)、變送器地址1、……變送器地址n,執(zhí)行器地址1、……執(zhí)行器地址n}
  回路參數(shù):
 ?。兯驼{(diào)節(jié)器地址、參數(shù)長(zhǎng)度、回路號(hào)、參數(shù)表(含給定值、報(bào)警限、PID參數(shù)等)}
  (3)報(bào)警信息
 ?。麍?bào)警節(jié)點(diǎn)地址、回路號(hào)、報(bào)警時(shí)間、報(bào)警類型、報(bào)警值}
  (4)數(shù)據(jù)信息
 ?。?jié)點(diǎn)地址、回路號(hào)、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)值}

3.3 幀格式

  通信協(xié)議提供兩種幀格式:無(wú)連接無(wú)應(yīng)答幀及有連接有應(yīng)答幀。
  (1)無(wú)連接無(wú)應(yīng)答幀
  該幀以廣播方式發(fā)送,其內(nèi)容由令牌環(huán)中各節(jié)點(diǎn)所接收??煞譃橐韵?幀:
 ?、僦鞴?jié)點(diǎn)表幀

幀識(shí)別碼 主節(jié)點(diǎn)表數(shù)據(jù) 幀校驗(yàn)

 ?、谡髑笮抡救刖W(wǎng)幀

幀識(shí)別碼 幀校驗(yàn)字 時(shí)間響應(yīng)窗口

  時(shí)間響應(yīng)窗口值為一定值,為每一個(gè)站在窗口中開(kāi)設(shè)了與地址有關(guān)的時(shí)間片,使新站在與其地址相關(guān)的時(shí)間窗口中響應(yīng)該幀,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上新站一次性入網(wǎng)。
 ?、坌抡救刖W(wǎng)幀

幀識(shí)別碼 新站地址 幀校驗(yàn)字

  該幀是對(duì)征求新站入網(wǎng)幀的響應(yīng)幀,為所有節(jié)點(diǎn)接收并調(diào)整網(wǎng)絡(luò)的調(diào)度站及令牌的傳遞次序。若新站入網(wǎng)失敗,則等待響應(yīng)下一個(gè)征求站入網(wǎng)幀。
 ?、?、③兩幀具有較低的靜態(tài)優(yōu)先權(quán)。
  (2)有連接有應(yīng)答幀
  此類幀為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信,在連接及應(yīng)答成功后方可認(rèn)為信息傳遞完成,否則要重發(fā),此類幀包括令牌幀、應(yīng)答幀、命令幀及數(shù)據(jù)幀(如組態(tài)數(shù)據(jù)變更、測(cè)量數(shù)據(jù)等)服務(wù)幀。幀結(jié)構(gòu)為:

目的節(jié)點(diǎn)地址 源節(jié)點(diǎn)地址 幀識(shí)別碼 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度 數(shù)據(jù)內(nèi)容 幀校驗(yàn)字

  目的節(jié)點(diǎn)按收到幀識(shí)別碼來(lái)解釋或執(zhí)行該幀,將相應(yīng)處理發(fā)給源節(jié)點(diǎn)。
  所有幀具有校驗(yàn)字,由軟件按CRC-CCITT生成項(xiàng)式G(X)=X16+X12+X5+1生成32位循環(huán)冗余校驗(yàn)碼,保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性、完整性、順序性。
4 結(jié)束語(yǔ)

  令牌加主從的復(fù)合式的通信協(xié)議,具有純令牌方式的全部?jī)?yōu)點(diǎn),使具有實(shí)時(shí)性、可靠性及開(kāi)放性。的采用減少了令牌循環(huán)節(jié)點(diǎn)數(shù),縮短令牌循環(huán)時(shí)間,提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性。

參考文獻(xiàn):

[1]原明亭.令牌總線型全數(shù)字研究.天津大學(xué)研究生論文,1996
[2]王常力,繆道文.集散型的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.清華大學(xué)出版社,1993

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