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工业网络技术第4课(共10课)

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工业网络技术第4课(共10课)nullnull 东北大学秦皇岛分校通用串行端口数据通信通用串行端口数据通信通用串行端口数据通信EIA-232-D接口标准 EIA-485-D接口标准 EIA-232-D接口标准EIA-232-D接口标准美国电子工业协会EIA制订的物理接口标准. 前身是RS-232-C物理接口标准。机械特性机械特性DB25连接器 DB9连接器电气特性ext电气特性ext不平衡电气连接方式地线信号线电气特性ext电气特性ext噪声地线电气特性电气特性EIA-232-D电气特性采用负逻辑。 -5~-...

工业网络技术第4课(共10课)
nullnull 东北大学秦皇岛分校通用串行端口数据通信通用串行端口数据通信通用串行端口数据通信EIA-232-D接口 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 EIA-485-D接口标准 EIA-232-D接口标准EIA-232-D接口标准美国电子工业协会EIA制订的物理接口标准. 前身是RS-232-C物理接口标准。机械特性机械特性DB25连接器 DB9连接器电气特性ext电气特性ext不平衡电气连接方式地线信号线电气特性ext电气特性ext噪声地线电气特性电气特性EIA-232-D电气特性采用负逻辑。 -5~-15V,表示逻辑“1”; +5~+15V,表示逻辑“0”。 接口特性接口特性近距离通信近距离通信最简接线(3线制) 标准接线 (7线制)最简接线最简接线无硬件握手方式近距离通信近距离通信最简接线(3线制) 标准接线 (7线制)标准接线标准接线全握手方式甲乙通用串行端口数据通信通用串行端口数据通信EIA-232-D接口标准 EIA-485-D接口标准 EIA-485与EIA-232EIA-485与EIA-232EIA-232最大传输距离15m,最大传输速率19.2Kbps,最多2个节点。 EIA-485最大传输距离1200m,最大传输速率10Mbps,最多32个节点。 EIA-485更适合工业通讯。 EIA-485的电气特性EIA-485的电气特性EIA-485-D电气特性采用正逻辑。 +2~+6V,表示逻辑“1”; -2~-6V,表示逻辑“0”。 EIA-485的电气特性extEIA-485的电气特性ext平衡电气连接,能够抑制噪声。串音EIA-485的电气特性extEIA-485的电气特性ext发送端信号: DT=(D+)-(D-) DT:发送端原始信号; D+、D-:差分后信号。 如果无噪声干扰,接收端信号: DR=(D+)-(D-) = DT EIA-485的电气特性extEIA-485的电气特性ext如果存在噪声干扰,传输线上信号电压分别成为 (D+)+Noise和(D-)+Noise; 如果接收端接收此信号,并计算电压差: DR=[(D+)+Noise]-[(D-)+Noise]=(D+)-(D-)=DT 与发送端信号相同 EIA-485的端口连接EIA-485的端口连接EIA-485的全双工连接 EIA-485的半双工连接 EIA-485的全双工连接EIA-485的全双工连接EIA-485的半双工连接EIA-485的半双工连接EIA-485的网络连接EIA-485的网络连接半双工通信时,采用总线形。 EIA-485规定,每个网段最多连接32个负载。如果超过32个,需要添加中继器。 主从式介质访问控制方式主从式介质访问控制方式网段的一个节点被指定为主节点,其他节点为从节点。 由主节点负责控制网段上所有的通信连接。从节点不能主动发起通信。 为保证每个从节点都有机会传送数据,主节点需要对从节点依次逐一轮询。 主节点不停地传送报文给从节点,并等待从节点的应答报文。主从通讯示例主从通讯示例Controller Drive1Sensor Drive3Drive2Data AcquisitionHMIAnalog I/O 示例:DF1主从通讯配置示例:DF1主从通讯配置计算机和MicroLogix1000控制器处于同一EIA-485网络,通过配置实现PC机与MicroLogix1000的主从通讯。 计算机作为主设备 MicroLogix1000作为从设备MicroLogix1000作为从节点的配置MicroLogix1000作为从节点的配置1、建立已知类型(如DF1全双工)的通讯,并启动RSLogix500软件,在线MicroLogix1000控制器。 第二步第二步2、选择Channel Configuration(通道组态)第三步第三步3、将程序下载到MicroLogix控制器中,此时与PC机的原有通讯丢失,等待建立新通讯。计算机作为主设备的配置1计算机作为主设备的配置11、启动RSLinx软件,选择组态驱动….计算机作为主设备的配置2计算机作为主设备的配置22、选择驱动类型为DF1 Polling Master Driver…. 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 类型计算机作为主设备的配置3计算机作为主设备的配置33、设置计算机的节点地址为1。计算机作为主设备的配置4计算机作为主设备的配置44、定义轮询列表,将从节点地址加入。从节点地址计算机作为主设备的配置5计算机作为主设备的配置55、设置计算机串口,定义物理层。计算机作为主设备的配置6计算机作为主设备的配置66、设置DF1主从协议规定部分,超时和差错检测模式。通讯建立通讯建立习题习题详述EIA-232和EIA-485在抗噪声干扰方面的不同点,并 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 原因。 详述主从通讯过程。CAN-控制器局域网CAN-控制器局域网背景与应用 CAN与ISO 7层模型 物理层 数据链路层 CAN - 控制器局域网络CAN - 控制器局域网络由欧洲 Bosch 所开发 要求来自 BMW 与 Mercedes 应用于汽车内部的通讯 减少配线的数量 衔接各个分布式控制器 CAN - 控制器局域网络extCAN - 控制器局域网络ext车尾灯发动机 控制门车前灯ABS仪表板CANCAN-控制器局域网CAN-控制器局域网背景与应用 CAN与OSI 7层模型 物理层 数据链路层CAN 与 OSI /RMCAN 与 OSI /RM逻辑链路控制子层超载通知接收过滤介质访问控制子层故障限定错误检测确认报文帧仲裁物理层位定时和同步传输速率信号电平ISO OSI 7 层模型CAN 层次结构表述层应用层会话层传输层网络层数据链路层物理层CAN-控制器局域网CAN-控制器局域网背景与应用 CAN与OSI 7层模型 物理层 数据链路层物理层物理层CAN组网 CAN总线速率与距离的关系 电气特性 位编码 位定时 同 步CAN组网CAN组网物理层物理层CAN组网 CAN总线速率与距离的关系 电气特性 位编码 位定时 同步通信速率与距离通信速率与距离速率与距离的关系ext速率与距离的关系extCAN的直接通信距离最远可达10km(传输速率为5kbps);最高通信速率可达1Mbps(传输距离为40m)。 CAN的节点数最多为110个。物理层物理层CAN总线的速率与距离的关系 电气特性 位定时 位编码 同步电气特性电气特性采用差分连接的方式。电气特性电气特性双绞线中一根为CAN-H,另一根为CAN-L.电气特性ext电气特性ext逻辑“1” 时,总线呈现“隐性”状态。 VCAN-H和VCAN-L固定在平均电压2.5V,即Vdiff近似为0。 逻辑“0” 时,总线呈现“显性”状态。 VCAN-H为3.5V,VCAN-L为1.5V,即Vdiff为2V。 物理层物理层电气特性 CAN总线的速率与距离的关系 位编码 位定时 同步位编码位编码采用不归零码(NRZ) 位编码ext位编码extNRZ 技术的优势 噪音信号少 适用于逐位仲裁技术 (Bit-Wise Arbitration) NRZ 技术的劣势 不确定性同步 (Non-determinant Synchronisation) 采用位填充技术 (Bit-Stuffing)解决 同步同步位编码ext位编码ext位填充:在每五个连续的同电位(或逻辑)之后,嵌入一个位的反相电位(或逻辑)。 实例 : 传输数据 = 0110 0000 0001物理层物理层电气特性 CAN总线的速率与距离的关系 位编码 位定时 同步位定时位定时理想的发送器在没有进行同步的情况下,每秒发送的位数定义为正常位速率。 在一个给定的CAN系统里,位传输速率是唯一的,并且是固定的。 位时间指一位的持续时间,是位速率的倒数。位时间的组成位时间的组成采样点同步同步同步同步硬同步 重同步硬同步硬同步仅在总线空闲时通过一个跳变沿(帧起始)完成; 强迫引起硬同步的跳变沿位于重新开始计时的位时间的同步段之内。 重同步重同步在消息帧的随后位中,每当有跳变沿出现,且该跳变落在了同步段之外,就会引起一次重同步。 重同步机制根据跳变沿的位置延长或者缩短位时间以调整采样点的位置,保证正确采样。   重同步ext重同步ext相位误差:跳变沿相对同步段的位置。 如果跳变沿处于同步段内,则相位误差为0; 如果跳变沿位于采样之前,同步段之后,则相位误差大于0; 如果跳变沿位于当前的采样点之后,下一个位的同步段之前,则相位误差小于0。重同步ext重同步ext重同步ext重同步extCAN-控制器局域网CAN-控制器局域网背景与应用 CAN与OSI七层模型 物理层 数据链路层 数据链路层 数据链路层 介质访问控制子层(MAC) 逻辑链路控制子层(LLC) 介质访问控制子层介质访问控制子层介质访问控制 报文分帧 错误检测 CSMA/CD + NDBACSMA/CD + NDBA载波监听多路访问/冲突检测 (Carrier Sense Multiple Access /Collision Detect) 允许多个节点进行总线访问 用于以太网 (Ethernet), CAN 等... 非破坏性的逐位仲裁技术 (None-DestructiveBit-wise Arbitration) 利用 NRZ (不归零码) 技术 信号冲突时不会破坏信号 不浪费带宽 (bandwidth) 保证很高的信号吞吐率 (throughput)监听过程监听过程 如果网络上正在发送一帧报文,另一个节点必须等待,直到发送结束后才能开始发送自己的报文.CSMA/CD + NDBA 操作节点 A节点 B节点 C总线隐显t1t2SOF t1 & t2 , 节点 C 和节点 B 丢失仲裁RDRDRDCSMA/CD + NDBA 操作null介质访问控制子层介质访问控制子层介质访问控制 报文分帧 错误检测 帧格式帧格式标准帧:含有11位标识符,称为BASIC-CAN。 扩展帧:含有29位标识符,称为Peli-CAN。帧类型帧类型数据帧:将数据由发送器传输到接收器。 远程帧:由节点发出,请求发送具有相同标识符的数据帧。 错误帧:检测到总线错误后发出。 过载帧:相邻数据帧间提供附加的延时。 帧间空间:分隔多个数据帧。 数据帧数据帧远程帧远程帧每个接收节点可以通过发送远程帧启动发送节点传送数据。多用于点对点通信。 出错帧出错帧错误标志:错误主动标志和错误被动标志 错误界定符:由8个隐性位构成。 错误标志错误标志错误主动标志:连续6个显性位。 优先级高,违反了位填充规则 错误被动标志:连续6个隐性位。 优先级低,可被其他节点显性位覆盖。 超载帧超载帧超载标志和超载定界符帧间间隔帧间间隔间歇域和总线空闲介质访问控制子层介质访问控制子层介质访问控制 成帧 错误检测 错误检测错误检测位错误(Bit Error) 填充错误(Stuff Error) CRC错误(CRC Error) 格式错误(Form Error) 应答错误(Acknowledgement Error)错误检测ext错误检测ext位错误 单元在发出位的同时对总线进行监视。所发送的位值与所监视的位值是否相符。 填充错误 在应当使用位填充法进行编码的报文域中,出现了第6个连续相同的位电平。错误检测ext错误检测extCRC错误 接收器的CRC计算结果与发送器发送的不同。 格式错误 一个固定格式的位域含有一个或多个非法位。 应答错误 在应答位期间所监视的位不为显性。 错误处理错误处理检测到出错条件的节点通过发送出错标志(即出错帧)进行标识。 对于错误主动节点,发出主动出错标志。 对于错误消极节点,发送消极出错标志。错误处理ext错误处理ext对于位错误、填充错误、格式错误或应答错误,检测到错误的节点将在下一个位时间的起始处发送出错标志。 对于CRC错误,出错标志将在应答界定符的后一位开始发送。CAN节点发送 流程 快递问题件怎么处理流程河南自建厂房流程下载关于规范招聘需求审批流程制作流程表下载邮件下载流程设计 CAN节点发送流程(1)当CAN节点有报文要发送时,监视总线的通信状况。 (2)当总线一旦空闲,马上开始帧的发送。 (3)总线上其它节点在帧起始引起的跳变沿进行同步。 CAN节点发送流程CAN节点发送流程(4) 在发送帧起始位期间,节点进行位错误的检测。 (5)如果检测到总线上为隐位,而不是发出的显位,则表明发生位错误,节点马上停止发送报文,转而发送错误标志。CAN节点发送流程CAN节点发送流程(6)如果没有发生位错误,则继续发送帧的仲裁场。 (7)报文的仲裁场中放置帧的标识符,表示帧信息的优先级。在发送帧仲裁场期间,每发出一位节点都要检测总线的位值。 (8)在仲裁场发送期间还要检查是否出现填充错误。 CAN节点发送流程CAN节点发送流程(9) 在节点发送控制场期间,节点进行位错误和填充错误的检测。 (10)在节点发送数据场期间,节点进行位错误和填充错误的检测。 CAN节点发送流程CAN节点发送流程(11)节点发送顺利发送完数据场后,开始发送CRC场。同样在节点发送CRC场期间,节点进行位错误和填充错误的检测。 (12)节点继续发送ACK场,发送ACK场期间,进行位错误检测,但不再检测填充错误,转而检测格式错误。 (13)节点发送帧结束 。 CAN节点接收流程CAN节点接收流程CAN节点的接收报文过程与发送报文过程大体是相同的。 CAN节点在接收报文过程中与发送时的不同之处在于接收CRC场时要检测CRC错误。逻辑链路控制子层(LLC)逻辑链路控制子层(LLC)接收滤波 超载通告 恢复管理接收滤波接收滤波通过对报文标识符进行屏蔽和滤波,确定实际采用哪些报文。 点对点、一点对多点、全局广播超载通告超载通告如果接收器要求延迟一个数据帧或远程帧,则发送超载帧。 最多可产生两个超载帧,以延迟下一个数据帧或远程帧。恢复管理恢复管理发送期间,对于丢失仲裁或被错误干扰的帧,进行自动重发,直至发送成功。
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