水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)(第一章)

水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控技術(shù)第一章計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)

第一節(jié)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)簡(jiǎn)介：（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

1、局域網(wǎng)：局域網(wǎng)指在地理上距離較近的網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱(chēng)LAN。

2、廣域網(wǎng)：廣域網(wǎng)是在一個(gè)廣泛地理范圍內(nèi)所建立的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)，簡(jiǎn)稱(chēng)WAN（二）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的組成：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、通信鏈路和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)組成

1、資源子網(wǎng)：提供資源共享所需的硬件、軟件及數(shù)據(jù)等資源，提供訪(fǎng)問(wèn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和和處理數(shù)據(jù)的能力

2、通信子網(wǎng)：完成數(shù)據(jù)的傳輸、交換以及控制，提供計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的功能。

3、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（所謂網(wǎng)絡(luò)和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)系指網(wǎng)絡(luò)的鏈路（Link）和節(jié)點(diǎn)（Node）在地理上所形成的幾何構(gòu)成） 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1）總線(xiàn)形（2）環(huán)形（3）星形（4）樹(shù)形（5）點(diǎn)到點(diǎn)互聯(lián)模式

4、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能： （1）對(duì)分散的業(yè)務(wù)部門(mén)提供實(shí)時(shí)集中控制 （2）能夠做到資源共享 （3）能夠提高計(jì)算機(jī)的可靠性及可用性 （4）能進(jìn)行分步處理第二節(jié)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)類(lèi)型操作系統(tǒng)就是替我們管理計(jì)算機(jī)的一種軟件，是用來(lái)控制和管理計(jì)算機(jī)硬件資源、軟件資源，提供用戶(hù)操作規(guī)范的一系列程序的總和。在操作系統(tǒng)出現(xiàn)之前，只有專(zhuān)業(yè)人士才懂得怎樣使用計(jì)算機(jī)，而在操作系統(tǒng)出現(xiàn)之后，不管你是否是計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)，只要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)，你都能很容易地掌握計(jì)算機(jī)。有了操作系統(tǒng)之后，我們就不直接和計(jì)算機(jī)的硬件打交道，不直接對(duì)這些硬件發(fā)號(hào)施令。

我們把要做的事情告訴操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)再把要做的事情安排給計(jì)算機(jī)去做，等計(jì)算機(jī)做完之后，操作系統(tǒng)再把結(jié)果告訴給我們，這樣是不是省事多了？

計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)演變過(guò)程第一階段：狀態(tài)機(jī)操作系統(tǒng)（1940年以前）第二階段：?jiǎn)我徊僮鲉T、單一控制端操作系統(tǒng)（20世紀(jì)40年代）

第三階段：批處理操作系統(tǒng)（20世紀(jì)50年代）第四階段：多道批處理操作系統(tǒng)（20世紀(jì)60年代）第五階段：分時(shí)操作系統(tǒng)（20世紀(jì)70年代）實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)第六階段：現(xiàn)代操作系統(tǒng)（1980年以后）

批處理——以前的大型機(jī)（Mainframe）上所采用的系統(tǒng)，需要把一批程序事先寫(xiě)好（打孔紙帶），然后計(jì)算得出結(jié)果

分時(shí)——現(xiàn)在流行的PC，服務(wù)器都是采用這種運(yùn)行模式，即把CPU的運(yùn)行分成若干時(shí)間片分別處理不同的運(yùn)算請(qǐng)求

實(shí)時(shí)——一般用于單片機(jī)上，比如電梯的上下控制中，對(duì)于按鍵等動(dòng)作要求進(jìn)行實(shí)時(shí)處理

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）是網(wǎng)絡(luò)的心臟和靈魂，是向網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)提供服務(wù)的特殊的操作系統(tǒng)

分布式軟件系統(tǒng)(DistributedSoftwareSystems)

是支持分布式處理的軟件系統(tǒng),是在由通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的多處理機(jī)體系結(jié)構(gòu)上執(zhí)行任務(wù)的系統(tǒng)。它包括分布式操作系統(tǒng)、分布式程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及其編譯(解釋)系統(tǒng)、分布式文件系統(tǒng)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)等。

第二節(jié)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)類(lèi)型一、批處理操作系統(tǒng)

(1)用戶(hù)脫機(jī)使用計(jì)算機(jī)：作業(yè)提交后直到獲得結(jié)果之前，用戶(hù)無(wú)法與作業(yè)交互。

(2)作業(yè)成批處理：采用成批處理作業(yè)。

(3)多道程序并行：充分利用系統(tǒng)資源。多道批處理系統(tǒng)的資源利用效率特征是基于各作業(yè)對(duì)系統(tǒng)資源的需求差異得到的。

二、分時(shí)系統(tǒng)（分時(shí)操作系統(tǒng)（TimeSharingOperatingSystem）是一種聯(lián)機(jī)的多用戶(hù)交互式的操作系統(tǒng)。一般采用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方式，使一臺(tái)計(jì)算機(jī)為多個(gè)終端服務(wù)。對(duì)每個(gè)用戶(hù)能保證足夠快的響應(yīng)時(shí)間，并提供交互會(huì)話(huà)能力。）

交互性：系統(tǒng)能及時(shí)對(duì)用戶(hù)的操作進(jìn)行響應(yīng)，顯著提高調(diào)試和修改程序的效率：縮短了周轉(zhuǎn)時(shí)間。

多用戶(hù)同時(shí)性：多個(gè)用戶(hù)同時(shí)工作，共享系統(tǒng)資源，提高了資源利用率。節(jié)省維護(hù)開(kāi)支，可靠性高：笨終端－－至今仍在使用。促進(jìn)了計(jì)算機(jī)的普遍應(yīng)用，提高資源利用率：遠(yuǎn)地用戶(hù)通過(guò)終端（較便宜）聯(lián)機(jī)使用。

獨(dú)立性：各用戶(hù)獨(dú)立操作，互不干擾。三、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RealTimeOperatingSystem)是一種聯(lián)機(jī)的用于實(shí)時(shí)控制和實(shí)時(shí)信息處理領(lǐng)域的操作系統(tǒng)，主要用于過(guò)程控制、事務(wù)處理等有實(shí)時(shí)要求的領(lǐng)域，其主要特征是實(shí)時(shí)性和可靠性。

實(shí)時(shí)系統(tǒng)的特征

(1)實(shí)時(shí)時(shí)鐘管理：提供系統(tǒng)日期和時(shí)間、定時(shí)和延時(shí)等時(shí)鐘管理功能；

(2)過(guò)載保護(hù)：緩沖區(qū)排隊(duì)，丟棄某些任務(wù)，動(dòng)態(tài)調(diào)整任務(wù)周期；過(guò)載是指進(jìn)入系統(tǒng)的任務(wù)數(shù)目超出系統(tǒng)的處理能力。

(3)高度可靠性和安全性－－容錯(cuò)能力（如故障自動(dòng)復(fù)位）和冗余備份（雙機(jī)，關(guān)鍵部件）。實(shí)時(shí)系統(tǒng)與批處理系統(tǒng)和分時(shí)系統(tǒng)的區(qū)別

（1）專(zhuān)用系統(tǒng)：許多實(shí)時(shí)系統(tǒng)是專(zhuān)用系統(tǒng)，而批處理與分時(shí)系統(tǒng)通常是通用系統(tǒng)。

（2）實(shí)時(shí)控制：實(shí)時(shí)系統(tǒng)用于控制實(shí)時(shí)過(guò)程，要求對(duì)外部事件的迅速響應(yīng)，具有較強(qiáng)的中斷處理機(jī)構(gòu)。

（3）高可靠性：實(shí)時(shí)系統(tǒng)用于控制重要過(guò)程，要求高度可靠，具有較高冗余。如雙機(jī)系統(tǒng)。

（4）事件驅(qū)動(dòng)和隊(duì)列驅(qū)動(dòng)：實(shí)時(shí)系統(tǒng)的工作方式：接受外部消息，分析消息，調(diào)用相應(yīng)處理程序進(jìn)行處理。

（5）可與通用系統(tǒng)結(jié)合成通用實(shí)時(shí)系統(tǒng)：實(shí)時(shí)處理前臺(tái)作業(yè)，批處理為后臺(tái)作業(yè)。四、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)它具有如下特征：1、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)互連的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的群體。這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在地理上是分散的，可在一個(gè)房間里、在一個(gè)單位里、在一個(gè)城市或幾個(gè)城市里，甚至在全國(guó)或全球范圍。2、這些計(jì)算機(jī)是自治的。每臺(tái)計(jì)算機(jī)有自己的操作系統(tǒng)，它們是在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議控制下協(xié)同工作。3、系統(tǒng)互連要通過(guò)通信設(shè)施(硬件、軟件)來(lái)實(shí)現(xiàn)。4、系統(tǒng)通過(guò)通信設(shè)施執(zhí)行信息交換、資源共享、互操作和協(xié)作處理，實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用要求。普通計(jì)算機(jī)安裝的操作系統(tǒng)有：DOS、WINDOWS等，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)同樣也需要有相應(yīng)的操作系統(tǒng)支持。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)中最重要的系統(tǒng)軟件，是在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，用戶(hù)與網(wǎng)絡(luò)資源之間的接口，承擔(dān)著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的資源管理和任務(wù)分配。

目前，網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)主要有：UNIX、Novell公司的Netware和微軟的Window

NT。

UNIX操作系統(tǒng)是由美國(guó)電報(bào)電話(huà)公司（AT＆T）下屬的Bell實(shí)驗(yàn)室的兩名程序員K.湯普遜和D.里奇于1969－1970年研制出來(lái)的。UNIX出來(lái)以后獲得了巨大的成功。UNIX是一種典型的32位多任務(wù)操作系統(tǒng)，主要應(yīng)用于大型機(jī)、小型機(jī)和工作站。其特點(diǎn)：功能強(qiáng)大、戰(zhàn)用系統(tǒng)資源小、運(yùn)行效率高、運(yùn)行可靠等優(yōu)點(diǎn)。

Netware操作系統(tǒng)充分吸收了UNIX的多任務(wù)、多用戶(hù)的思想。主要應(yīng)用于局域網(wǎng)上。但它不支持Internet上的各項(xiàng)服務(wù)。

Windows

NT是Microsoft公司專(zhuān)為網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)設(shè)計(jì)的32位操作系統(tǒng)。采用圖形用戶(hù)界面（GUI），操作簡(jiǎn)單；支持多用戶(hù)，具有很強(qiáng)的橋接能力；支持多服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器間的管理信息透明傳遞；支持系統(tǒng)備份、安全性管理、容錯(cuò)和性能控制；支持多種傳輸協(xié)議，并且具有良好的兼容性和擴(kuò)展性。它還具有小型機(jī)和工作站網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所具有的功能，如功能強(qiáng)大的文件系統(tǒng)、帶有優(yōu)先權(quán)的多任務(wù)＼多線(xiàn)索環(huán)境、支持對(duì)稱(chēng)多處理機(jī)系統(tǒng)、擁有兼容于分布計(jì)算環(huán)境DCE（Distributing

Computing

Environment）的遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用。

五、分布式操作系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)存在的區(qū)別：1、作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，已制定了明確的通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議體系結(jié)構(gòu)及一系列協(xié)議族。2、分布式系統(tǒng)要求具有統(tǒng)一的操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)操作的統(tǒng)一性。3、系統(tǒng)的透明性。4、分布式系統(tǒng)的基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)。

我國(guó)的大型火力發(fā)電廠(chǎng)一般指安裝了多臺(tái)135MW，300MW和600MW發(fā)電機(jī)組的發(fā)電企業(yè)。由于是連續(xù)進(jìn)行發(fā)電的生產(chǎn)過(guò)程，機(jī)組的實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)DCS成為生產(chǎn)的關(guān)鍵系統(tǒng)，處于運(yùn)行控制的核心地位。近年來(lái)，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)學(xué)模型技術(shù)不斷進(jìn)步的基礎(chǔ)上，各大型發(fā)電廠(chǎng)在實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)DCS之外，大力發(fā)展了實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)SIS(supervisoryinformationsystem)和實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)SIM(simulatorsystem)，這構(gòu)成了所謂大型發(fā)電廠(chǎng)的三大實(shí)時(shí)系統(tǒng)。大型發(fā)電廠(chǎng)的三大實(shí)時(shí)系統(tǒng)是相對(duì)于非實(shí)時(shí)的管理信息系統(tǒng)MIS(managementinformationsystem)而言的，其系統(tǒng)如圖1所示，三大實(shí)時(shí)系統(tǒng)的主要功能：

1)實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)DCS用于直接控制鍋爐、汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)組，實(shí)現(xiàn)邏輯和自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，保證機(jī)組的啟停和穩(wěn)定運(yùn)行；

2)實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)SIS主要指為火電廠(chǎng)全廠(chǎng)實(shí)時(shí)生產(chǎn)過(guò)程綜合優(yōu)化服務(wù)的生產(chǎn)過(guò)程實(shí)時(shí)管理和監(jiān)控的信息系統(tǒng)[1，2]；

3)實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)SIM用于運(yùn)行人員的培訓(xùn)，并可用于機(jī)組運(yùn)行控制和優(yōu)化分析。

華潤(rùn)常熟電廠(chǎng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)

水電站計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)及數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)：分層分布式的控制系統(tǒng)，主要有微機(jī)監(jiān)控、微機(jī)保護(hù)、電能質(zhì)量自動(dòng)調(diào)節(jié)控制等多個(gè)子系統(tǒng)在水電站生產(chǎn)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)要求實(shí)時(shí)，安全可靠地操作被控對(duì)象，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、安全性和可靠性提出極高的要求數(shù)據(jù)通信是通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一種新的通信方式。要在兩地間傳輸信息必須有傳輸信道，根據(jù)傳輸媒體的不同，有有線(xiàn)數(shù)據(jù)通信與無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)通信之分。但它們都是通過(guò)傳輸信道將數(shù)據(jù)終端與計(jì)算機(jī)聯(lián)結(jié)起來(lái)，而使不同地點(diǎn)的數(shù)據(jù)終端實(shí)現(xiàn)軟、硬件和信息資源的共享。

第三節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信基礎(chǔ)一、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)基本組成通信控制器：

通信控制器管理到主機(jī)或計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)輸入輸出。它可以是復(fù)雜的前臺(tái)大型計(jì)算機(jī)接口或者簡(jiǎn)單的設(shè)備如多路復(fù)用器、橋接器和路由器。這些設(shè)備把計(jì)算機(jī)的并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為通信線(xiàn)上傳輸?shù)拇袛?shù)據(jù)，并完成所有必要的控制功能、錯(cuò)誤檢測(cè)和同步?，F(xiàn)代設(shè)備還完成數(shù)據(jù)壓縮、路由選擇、安全性功能，并收集管理信息。收發(fā)器或調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器，是一種計(jì)算機(jī)硬件，它能把計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)翻譯成可沿普通電話(huà)線(xiàn)傳送的脈沖信號(hào)，而這些脈沖信號(hào)又可被線(xiàn)路另一端的另一個(gè)調(diào)制解調(diào)器接收，并譯成計(jì)算機(jī)可懂的語(yǔ)言。這一簡(jiǎn)單過(guò)程完成了兩臺(tái)計(jì)算機(jī)間的通信。調(diào)制：傳送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送方利用“0”和“1”的區(qū)別略為調(diào)整一下正弦波信號(hào)的幅度（或頻率，或相位），這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為“調(diào)制”，然后就可以進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。解調(diào)：到達(dá)目的地時(shí)，接受方再把正弦波信號(hào)攜帶的信息檢測(cè)出來(lái)，并轉(zhuǎn)換成適合計(jì)算機(jī)接受的高、低電平形式。內(nèi)置式56K調(diào)制解調(diào)器插卡式Modem二、數(shù)據(jù)通信方式數(shù)據(jù)通信方式主要采用并行通信和串行通信兩種

１、遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信的基本模型2、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的工作方式按信息傳輸?shù)姆较蚝蜁r(shí)間化分：（1）單工通信（2）半雙工通信（3）全雙工通信三、數(shù)據(jù)傳輸原理1、信號(hào)都是二進(jìn)制的數(shù)據(jù)信息，對(duì)于傳送“0”與“1”，基本上有基帶傳輸和頻帶傳輸兩種

(1)基帶傳輸：在數(shù)據(jù)通信中，由計(jì)算機(jī)或終端等數(shù)字設(shè)備直接發(fā)出的二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)形式稱(chēng)為方波，即“1”或“0”，分別用高(或低)電平或低(或高)電平表示，人們把方波固有的頻帶稱(chēng)為基帶(由消息直接轉(zhuǎn)換成的未經(jīng)調(diào)制變換的信號(hào)所占的頻帶，理論上基帶信號(hào)的頻譜是從0到無(wú)窮大)，方波電信號(hào)稱(chēng)為基帶信號(hào)。

在數(shù)字信號(hào)頻譜中，把直流（零頻）開(kāi)始到能量集中的一段頻率范圍稱(chēng)為基本頻帶，簡(jiǎn)稱(chēng)為基帶。因此，數(shù)字信號(hào)被稱(chēng)為數(shù)字基帶信號(hào)，在信道中直接傳輸這種基帶信號(hào)就稱(chēng)為基帶傳輸。(2)頻帶傳輸：遠(yuǎn)距離通信信道多為模擬信道，例如，傳統(tǒng)的電話(huà)（電話(huà)信道）只適用于傳輸音頻范圍（300-3400Hz）的模擬信號(hào)，不適用于直接傳輸頻帶很寬、但能量集中在低頻段的數(shù)字基帶信號(hào)。

頻帶傳輸就是先將基帶信號(hào)變換（調(diào)制）成便于在模擬信道中傳輸?shù)?、具有較高頻率范圍的模擬信號(hào)（稱(chēng)為頻帶信號(hào)），再將這種頻帶信號(hào)在模擬信道中傳輸。

寬帶傳輸

通過(guò)借助頻帶傳輸，可以將鏈路容量分解成兩個(gè)或更多的信道，每個(gè)信道可以攜帶不同的信號(hào)，這就是寬帶傳輸。寬帶傳輸中的所有信道都可以同時(shí)發(fā)送信號(hào)。如CATV、ISDN等。

2、通常字符同步（或幀同步）傳輸?shù)耐郊夹g(shù)有異步傳輸和同步傳輸兩種（1）異步傳輸：異步傳輸每次只傳送一個(gè)字符。（2）同步傳輸：同步傳輸每次傳送幾個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)塊。3、并行通信和串行通信

四、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)1、調(diào)制與解調(diào)裝置的組成與作用

(1)調(diào)制器的主要作用就是波形變換器.

(2)解調(diào)器的作用就是波形識(shí)別器，它將經(jīng)過(guò)調(diào)制器變換過(guò)的模擬信號(hào)恢復(fù)成原來(lái)的數(shù)字信號(hào).2、調(diào)制與解調(diào)裝置的工作原理3、調(diào)制解調(diào)器的分類(lèi) 調(diào)制解調(diào)器可以根據(jù)傳輸速率、調(diào)制方式或功能的先進(jìn)程度進(jìn)行分類(lèi)。五、常用串行通信技術(shù)

在串行通信中，要求發(fā)送和接收雙方必須遵守統(tǒng)一的規(guī)定，這樣才能保證通信正常進(jìn)行，這些對(duì)數(shù)據(jù)傳送方式的規(guī)定就是通信協(xié)議。通信協(xié)議包括數(shù)據(jù)格式和時(shí)間限制等方面的定義和要求

RS-232、RS-422與RS-485都是串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，最初都是由電子工業(yè)協(xié)會(huì)（EIA）制訂并發(fā)布的。主板上的接口IEEE1394接口

IEEE1394接口又稱(chēng)為Friewire接口（火線(xiàn)），它最大的好處就是接口帶寬比較高，一般就是用在相機(jī)上，還是那種高端的DV：Esata

這個(gè)口其實(shí)是sata就口的衍生品，如果僅僅是個(gè)外部擴(kuò)展規(guī)范，那么推出來(lái)必定沒(méi)有什么用，關(guān)鍵是在面對(duì)如今大容量的數(shù)據(jù)傳輸，Esata和IEEE1394應(yīng)運(yùn)而生，IEEE1394最高可提供800Mbps數(shù)據(jù)傳輸率，Esata最高可提供3Gb/s的傳輸速度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于USB2.0和IEEE1394接口。

光纖接口

并行接口主要是連接打印機(jī)、掃描儀、等，比串行接口應(yīng)用要廣泛，而且速度也比串行快8倍左右

HDMI接口這個(gè)接口主要是為了簡(jiǎn)化多條終端接線(xiàn)，并提供更高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸速度和數(shù)字化無(wú)損傳送音頻、視頻信號(hào)。VGA和DVI接口并不支持音頻傳輸，目前唯有HDMI能在一條數(shù)據(jù)線(xiàn)上同時(shí)傳送影、音信號(hào)的能力。

一、RS-232串行通信接口RS-232在1962年發(fā)布，命名為EIA-232-E，作為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以保證不同廠(chǎng)家產(chǎn)品之間的兼容。其傳送距離最大約為15米，最高速率為20kb/s，并且RS-232是為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)（即只用一對(duì)收、發(fā)設(shè)備）通訊而設(shè)計(jì)的。所以，RS232只適合于本地通訊使用

COM串行接口

USB轉(zhuǎn)串口線(xiàn)元器件常識(shí)：市場(chǎng)上把公頭的接插件叫做DRXX，母頭的叫DBXX，比如我們電腦上的串口，在市場(chǎng)上叫做DR9，不是DB9，很多人都誤叫做DB9，實(shí)際上的DB9是兩個(gè)把兩個(gè)DR9互相連接在一起的接口。

在文章中，我把所有的串口設(shè)備接口都統(tǒng)一叫做RS232接口。零MODEM方式的最簡(jiǎn)單連接（即三線(xiàn)連接），圖中的2號(hào)線(xiàn)與3號(hào)線(xiàn)交叉連接是因?yàn)樵谥边B方式時(shí)，把通信雙方都當(dāng)作數(shù)據(jù)終端設(shè)備看待，雙方都可發(fā)也可收。在這種方式下，通信雙方的任何一方，只要請(qǐng)求發(fā)送RTS有效和數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備好DTR有效就能開(kāi)始發(fā)送和接收。

DB9所用到的管腳是2（RXD）、3（TXD）、5（GND）這三個(gè)。因此現(xiàn)在都把RS232接口叫做DB9。2、RS-422串行通信接口與PLC控制系統(tǒng)的研究RS-422由RS-232發(fā)展而來(lái)，它是為彌補(bǔ)RS-232之不足而提出的。為改進(jìn)RS-232通信距離短、速率低的缺點(diǎn)，RS-422定義了一種平衡通信接口，將傳輸速率提高到10Mb/s，傳輸距離延長(zhǎng)到1200米（速率低于100kb/s時(shí)），并允許在一條平衡總線(xiàn)上連接最多10個(gè)接收器。RS-422是一種單機(jī)發(fā)送、多機(jī)接收的單向、平衡傳輸規(guī)范，被命名為T(mén)IA/EIA-422-A標(biāo)準(zhǔn)。（2）PLC上位連接系統(tǒng)

工業(yè)控制領(lǐng)域中PLC作為一種高效、靈活、可靠的控制器，有著廣泛的應(yīng)用。以PLC控制器為核心，上位PC機(jī)為實(shí)時(shí)監(jiān)控體的控制系統(tǒng)已成為工業(yè)自動(dòng)化PLC控制系統(tǒng)的一個(gè)發(fā)展方向。實(shí)現(xiàn)PLC與PC的通信可以實(shí)現(xiàn)向上級(jí)提供諸如工藝流程圖、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)畫(huà)面、報(bào)表顯示等多種窗口技術(shù)，使PLC控制系統(tǒng)具有良好的人機(jī)界面，通過(guò)上位機(jī)對(duì)PLC數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集、傳送以及生產(chǎn)過(guò)程調(diào)度的自動(dòng)化和信息化，其應(yīng)用前景十分廣闊。

（3）上位連接系統(tǒng)的原理(主從式總線(xiàn)型工業(yè)局域網(wǎng))3、RS-485串行通信其特殊的線(xiàn)路連接而具有如下的特點(diǎn)：(1)某一設(shè)備與其他設(shè)備的連接只需兩根導(dǎo)線(xiàn)。(2)不能實(shí)行全雙工通信，在任何時(shí)刻，只允許連接中的一臺(tái)設(shè)備發(fā)送信息，其他設(shè)備的發(fā)送器電路輸出應(yīng)處于高阻狀態(tài)。(3)由于485總線(xiàn)上缺乏仲裁機(jī)制，掛接在485總線(xiàn)上的所有設(shè)備中必須安排一個(gè)設(shè)備作為主設(shè)備，并為它編制軟件來(lái)調(diào)度其他設(shè)備的接收和發(fā)送，形成主從式總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。

六、光纖通信系統(tǒng)

光纖通信是一種以光波為信息載體，以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的嶄新的通信方式。

光纖通信又分為單模和多模二種（一）光纖通信系統(tǒng)的基本組成（二）光纖通信的特點(diǎn)1、傳輸頻帶寬、通信容量大2、損耗低3、不受電磁干擾4、設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單什么叫光纖？（opticalfiber）又稱(chēng)為光導(dǎo)纖維，一種傳輸光能