工業資料通訊概述

工業資料通訊指的是在工業生產過程中，計算機及其外圍裝置，檢測工藝引數數值與狀態的變送器和控制裝置生產過程的控制裝置，而在各種裝置與計算機之間，裝置與裝置之間，各個裝置的不同功能單元之間相互遵照通訊規約，利用資料傳輸技術傳輸資料資訊的過程。節點眾多的資料通訊系統一般多使用序列資料通訊方式，可以在兩根導線上掛眾多的裝置，具有經濟實用，安裝簡單，通訊方便的優點。這兩根實行序列資料通訊的導線就叫匯流排。匯流排不僅可以傳輸測量控制的資料外，還可以傳輸裝置狀態，引數控制和裝置故障診斷等資訊。

　　 在工業資料通訊中，按照通訊幀的長短，資料傳輸匯流排可以分為感測器匯流排，裝置匯流排和現場匯流排。感測器匯流排通訊幀長度只有幾個或者十幾個資料位，屬於資料位級的。裝置匯流排則是幾個到幾十個位元組，屬於位元組級的。而現場匯流排的通訊幀則可以達到幾百個位元組，需要傳輸更長的資料時，還可以分包傳送，屬於資料塊的。但是現場匯流排中傳輸與控制直接相關的資料幀也只有幾個或者十幾個位元組，一般人們將長度不一的匯流排統稱為現場匯流排。早期現場匯流排又稱為工業電話線，用於工業測量裝置之間傳輸資訊，典型的包括有Culter-Hammer公司的Directrol,General的Electric I/O，Phoenix的Interbus-S,Turck的Sensoplex,Process Data的P-Net.由於計算機技術的迅速發展，現場匯流排依託計算機也得到了迅速的發展。根據資料，現已有現場匯流排100多種，其中開放型匯流排就有40多種，其中典型的代表有RS-485匯流排，工業乙太網，PROFIBUS匯流排，FF匯流排，CAN匯流排，光匯流排等。

　　 工業資料通訊是計算機和通訊技術結合的產物，是軟硬體的結合體。藉助某種傳輸介質將資料準確，及時的傳送到正確的目的地是資料通訊系統的基本任務，資料通訊技術主要涉及有通訊協議，介面，同步，訊號編碼，資料交換，安全，通訊控制與管理等問題。工業資料通訊系統中，具有通訊能力的現場測量控制儀表和監控計算機是主要的通訊裝置，是構成控制網路的節點。工業資料通訊系統由資料資訊的傳送裝置，接收裝置，傳輸報文，通訊協議，傳輸介質等幾部分組成。

　　 傳送/接收裝置和傳輸介質是工業資料通訊系統的硬體，傳送裝置將資訊源產生的報文經過編碼轉換為便於傳送的訊號形式，送給傳輸介質，接收裝置則從帶有干擾的訊號中正確恢復原有訊號進行解碼解密等。工業資料通訊中典型的傳送/接收裝置有:1.各種變送器２.可程式設計邏輯控制器PLC，PID控制器等3.各種調節閥門4.各種資料採集裝置5.作為監視操作裝置的監控計算機或工作站6.電機控制裝置7.機器人8.變頻器9網路連線裝置，如中繼器，網橋，閘道器等。傳輸介質是從傳送裝置到接收裝置之間的訊號傳遞所經過的媒介，是通訊中世界傳送資訊的載體。工業資料通訊系統傳輸介質有無線傳輸介質，如電磁波，紅外線等。有線傳輸介質，如雙絞線，電纜，電力線，光纜等。傳輸介質的特性是影響資料通訊質量的重大因素。

　　 報文和通訊協議屬於工業資料通訊系統中的軟體。原始資料或測控引數值，或是經過計算機處理後的結果，或是某些指令或標誌經過數字化處理之後，形成需要傳送的資訊，包括文字，命令，引數值，圖片，聲音等，這些都稱之為報文。通訊裝置之間控制資料通訊與理解通訊資料意義的規則，則為通訊協議。通訊協議關鍵要素是語法，語義和時序。

　　 通俗的認識工業資料通訊系統，我們以打電話為例解釋。甲方透過固定電話撥打乙方的手機，雙方透過普通話進行通話。其中固定電話和手機可以看作為系統的傳送裝置和接收裝置，電話線和電磁波則是系統的傳輸介質，而談話內容則是系統的報文，大家一起講普通話，普通話的語法就是系統的通訊協議。